BRPI0612631A2

BRPI0612631A2 - pano de limpeza de sala limpa

Info

Publication number: BRPI0612631A2
Application number: BRPI0612631-6A
Authority: BR
Inventors: Lori Ann Shaffer; Ali Yahiaoui; Eugenio Go Varona
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2010-11-23
Also published as: KR20080028925A; EP1907613A1; AU2006269535A1; CA2614557A1; MX2008000489A; WO2007008443A1; RU2008104322A; US20070010153A1; CR9641A; TW200716041A; IL188547A0

Abstract

PANO DE LIMPEZA DE SALA LIMPA. Um pano de limpeza para uso em um ambiente de sala limpa feito de filamentos sintéticos contínuos, de malha é revelado. O pano de limpeza tem uma distribuição especificada de tamanho de poro que aumenta a capacidade de limpeza do pano de limpeza, O pano de limpeza tem capacidade aperfeiçoada de limpeza, baixo teor de fiapos e baixo teor de íons extraíveis tornando o mesmo apropriado para uso em ambientes críticos de sala limpa.

Description

"PANO DE LIMPEZA DE SALA LIMPA"

Esse pedido reivindica prioridade ao pedidoprovisional US número 60/698.116, intitulado "CLEANROOMWIPER" e depositado em 11 de julho de 2005, nos nomes deLori Ann Shaffer e outros que é aqui incorporado a titulo dereferência na integra.

Chama-se a atenção para um pedido relacionadointitulado "Cleanroom wiper" nos nomes de Shaffer e outros,número do dossiê do procurador 21.772A, que é incorporadoaqui a titulo de referência na integra.

ANTECEDENTES

Salas limpas são amplamente utilizadas nafabricação montagem e embalagem de produtos e componentessensíveis onde é necessário que os vários processos sejamrealizados em um ambiente controlado substancialmente livrede partículas e outros contaminantes em potencial. Como tal,salas limpas são tipicamente um ambiente confinado no qualumidade, temperatura, e matéria em partículas, sãocontroladas precisamente para proteger os produtos ecomponentes sensíveis contra contaminação por sujeira, mofo,vírus, exalações nocivas e outras partículas de dano empotencial.

Definido de forma ampla, partículas pode serqualquer objeto minúsculo em estado sólido ou líquido comlimites claramente definidos, isto é, um contorno claramentedefinido. Tais partículas podem ser poeira, pele ou cabelohumano, ou outros resíduos. Em uma ordem de magnituderelativa, um ser humano desprenderá regularmente 100.000 a5000.000 partículas de um tamanho de 0,3 micrômetro oumaior, por minuto. Em alguns ambientes, tais partículaspodem ser microorganismos ou partículas viáveis (isto é,organismos de célula única, capazes de multiplicação, em umatemperatura ambiente apropriada, na presença de água enutrientes).

Essas partículas viáveis podem incluirbactérias, mofos, leveduras e similares. Partículas podemvir da atmosfera externa, sistemas de ar condicionado, eliberação na sala limpa por processos ou por aqueles queutilizam o espaço. Todo artigo que é levado para a salalimpa traz com ele o potencial de introduzir essescontaminantes no espaço.

Salas limpas são encontradas em indústrias comcomponentes e produtos sensíveis como fabricação demicrochip, fabricação de monitor de LCD, fabricação dedispositivos eletrônicos sensíveis, produtos farmacêuticos esimilares. Por exemplo, em fabricação de microprocessador,tais micropartículas podem destruir o conjunto de circuitosde uma pastilha por interferência com as camadas condutivasna superfície da pastilha. Padrões e controles rigorososforam projetados e são utilizados em todas essas indústriaspara certificar a limpeza da sala limpa. Quanto mais críticaa necessidade de limpeza, menos tolerância há parapartículas na sala limpa.

A classificação de salas limpas pelos padrões ISOse baseia no número máximo de partículas de um certo tamanhoque pode estar presente. Por exemplo, na fabricação demicrochip, as salas limpas são genericamente certifiçadoscomo ambientes ISO Classe 3. Um ambiente ISO Classe 3 podeter somente um máximo de 8 partículas por metro cúbico quesejam de 1 micrômetro ou maior; 35 partículas por metrocúbico que sejam 0,5 micrômetros ou maior; 102 partículaspor metro cúbico que sejam 0,3 micrômetro ou maior; 237partículas por metro cúbico que sejam 0,2 micrômetro oumaior; e um máximo de 1000 partículas por metro cúbico quesejam 0,1 micrômetro ou maior. Ambientes ISO Classe 4 e 5permitem um aumento incrementai nas partículas presentes nasala limpa que pode ser apropriado para ambientes defabricação menos críticos do que é necessário em ambientesISO classe 3.

Panos de limpeza são comumente utilizados em salaslimpas para limpar superfícies e ferramentas sendointroduzidas na sala limpa, limpar derramamentos e resíduose produtos químicos de processamento em excesso, cobrirequipamentos sensíveis, e limpar superfícies dentro da salalimpa. Nos ambientes ISO Classe 3 de produção de microchip,panos de limpeza de poliéster de malha são 'comumenteutilizados. Embora uma parte necessária dos processos deprodução, todo pano de limpeza levado para dentro doambiente de sala limpa tem o potencial de introduzirpartículas de dano em potencial na sala limpa.

A primeira fonte potencial de partículas é fiapo apartir do próprio pano de limpeza. 0 fiapo pode sercarreqado juntamente com o pano de limpeza ou pode sergerado a partir do próprio pano de limpeza. Tipicamente,para um pano de limpeza de poliéster de malha, fiapo égerado das bordas do pano de limpeza onde fragmentos soltosdo fio de poliéster estão presentes devido aos processos deacabamento utilizados durante a fabricação do pano delimpeza. A vedação das bordas do pano de limpeza, como écomumente feita pelos fabricantes desses panos de limpeza,ajuda a aliviar grande parte desse tipo de fiapo.

Outra fonte potencial de contaminantes adversossão moléculas ou átomos na forma de ions ou resíduosdeixados no pano de limpeza. Esses contaminantes tipicamentevêm da água utilizada no processamento dos panos de limpeza,produtos químicos adicionados para melhorar ascaracterísticas de desempenho do pano de limpeza, ouinteração humana com os panos de limpeza. Por exemplo, naprodução de pastilhas de silício para produção demicrochips, ions como sódio (Na), potássio (K) e cloreto(Cl) são comumente encontrados em panos de limpeza de salalimpa e podem causar problemas graves de produção e podemdanificar as pastilhas sendo produzidas.

Por exemplo, na fabricação de microprocessadores, ions residuais podemdestruir o conjunto de circuitos em uma pastilha pelaaderência à superfície da pastilha e reação com os materiaisutilizados na criação do circuito.

Juntamente com o potencial de introduzirpartículas no ambiente de sala limpa, outra questão com ouso de panos de limpeza de sala limpa está relacionada àlimpeza de derramamentos e líquidos em excesso utilizados noprocessamento. Como é bem sabido, fibras de algodão ecelulósica têm sido utilizadas em toalhas de papel, estopas,panos de limpeza e artigos similares. Tais artigos funcionambem para absorver grandes quantidades de liquido, porém nãosão compatíveis com ambientes de sala limpa, mais rigorosos.Uma estopa de algodão trançado, uma toalha de papel, ou umpano de limpeza feito de fibras de celulose-poliéster temquantidades muito mais elevadas de fiapos do que um pano delimpeza de poliéster de malha, lavado de sala limpa. 0equilíbrio para reduzir a quantidade de fiapos com o uso deum pano de limpeza de poliéster de malha é uma diminuição naquantidade de capacidade absorvente (isto é, a quantidademáxima de líquido que o pano de limpeza pode suportar) paratais panos de limpeza.

Adicionalmente, embora panos de limpeza depoliéster de malha, típicos, consigam remover líquidos dassuperfícies críticas os mesmos freqüentemente deixam algumgrau de resíduo nas superfícies após limpeza. Por exemplo,uma superfície limpa por um minuto utilizando um pano delimpeza de poliéster de 6 gramas com 6 gramas de álcoolisopropílico, enquanto a pessoa que limpa a superfície usavauma luva de nitrila de 8 gramas, deixou atrás 19,3microorganismos de resíduo (61 ng/cm2) . Grande parte doresíduo era do pano de limpeza e luva com uma quantidademínima sendo do álcool isopropílico. Como discutido acima,tal resíduo pode causar problemas em ambientes de fabricaçãosensíveis como produção de microchip.

Na fabricação de certos panos de limpeza sintéticos, tensoativos foram adicionados à superfície dosubstrato para melhorar a capacidade do líquido de umedecera superfície, ajudando o pano de limpeza a absorverrapidamente o líquido. Entretanto, tensoativos tradicionaisproduzem resíduo e íons que podem ser prejudiciais nosambientes sensíveis de sala limpa, como discutido acima.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em vista das questões com fiapos e íons bem como anecessidade de limpar superfícies até secar em um ambientede sala limpa crítica, é desejável ter-se um pano de limpezade sala limpa de malha, com baixo teor de fiapos, e baixoteor de íons com maior capacidade de limpar uma superfícieaté secar.

Os panos de limpeza da presente invenção sãocapazes de limpar uma superfície até secar em um ambiente desala limpa. Tais panos de limpeza são feitos de um substratode malha de filamentos sintéticos contínuos e tem umaestrutura de malha com uma distribuição de tamanho de poroonde aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por cento dosporos são de um tamanho de aproximadamente 20 microns oumenos, e onde aproximadamente 30 a aproximadamente 50 porcento dos poros são de um tamanho na faixa deaproximadamente 60 microns a aproximadamente 160 microns.

Em várias modalidades, o pano de limpeza pode teruma capacidade de limpar seco de aproximadamente 7 60centímetros quadrados ou maior; uma eficiência de limpezadinâmica de aproximadamente 91 por cento ou maior; umacapacidade de torcida vertical em 60 segundos deaproximadamente 5 centímetros ou maior; uma capacidadeabsorvente, na faixa de aproximadamente 300 mililitros pormetro quadrado a aproximadamente 360 mililitros por metroquadrado; e/ou aproximadamente 30 χ 106 partículas por metroquadrado ou menos, pelo Teste de agitação biaxial (IEST RP-CC004.3, Seção 6.1.3).

Em algumas modalidades o substrato de malha podeser feito de filamentos de poliéster contínuos. Em outrasmodalidades, o substrato de malha pode ter adicionalmente umtensoativo em sua superfície em um nível de acréscimo deaproximadamente 0,5 por cento ou menos, com base no peso desubstrato de malha. Adicionalmente, aqueles tensoativospodem ter um tensoativo gemini, um agente umectantepolimérico, ou um oligômero funcionalizado.

A presente invenção também é dirigida a um pano delimpeza para uso em um ambiente de sala limpa feito de umsubstrato de malha de filamentos de poliéster contínuos. Opano de limpeza tem uma capacidade de limpar seco deaproximadamente 7 60 centímetros quadrados ou maior e tem umaestrutura de malha com uma distribuição de tamanho de poroonde aproximadamente 5 a aproximadamente 25 por cento dosporos são de um tamanho de aproximadamente 20 microns oumenos, e onde aproximadamente 30 a aproximadamente 50 porcento dos poros são de um tamanho na faixa deaproximadamente 60 microns a aproximadamente 160 microns.

Finalmente, a presente invenção também é dirigidaa um pano de limpeza apropriado para uso em um ambiente desala limpa que é feito de um substrato de malha defilamentos de poliéster, contínuos. O pano de limpeza temaproximadamente 30 χ IO6 partículas por metro quadrado oumenos, pelo teste de agitação biaxial (IEST RP-CC004.3,seção 6.1.3) e tem uma estrutura de malha com umadistribuição de tamanho de poro onde aproximadamente 5 aaproximadamente 25 por cento dos poros são de um tamanho deaproximadamente 20 microns ou menos, e onde aproximadamente30 a aproximadamente 50 por cento dos poros são de umtamanho na faixa de aproximadamente 60 microns aaproximadamente 160 microns.

Em várias modalidades, o pano de limpeza pode teruma capacidade de limpar a seco de aproximadamente 850centímetros quadrados ou maior; uma eficiência de limpezadinâmica de aproximadamente 91 por cento ou maior; umacapacidade de torcida vertical em 60 segundos deaproximadamente 5 centímetros ou maior.

Em algumas modalidades, o pano de limpeza pode terum tensoativo presente na superfície do substrato de malha,onde o tensoativo é um tensoativo gemini, um agenteumectante polimérico, ou um oligômero funcionalizado. Alémdisso, o tensoativo pode estar presente em uma quantidade deacréscimo entre aproximadamente 0,06 por cento e 0,5 porcento, em peso do substrato de poliéster de malha.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista superior ampliada de umpano de limpeza de poliéster de malha tendo um padrão demalha de entrelaçamento.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva ampliada dopano de limpeza de poliéster de malha da Figura 1.

A Figura 3 é uma vista superior ampliada de umpano de limpeza de poliéster de malha tendo um padrão demalha de pique suíço.

A Figura 4 é uma vista em seção transversalampliada do pano de limpeza de poliéster de malha da Figura 3.

A Figura 5 é uma vista superior ampliada de umpano de limpeza de poliéster de malha tendo um padrão demalha de pique francês.

A Figura 6 é uma vista em seção transversalampliada do pano de limpeza de poliéster de malha da Figura 5.

A Figura 7 é uma vista superior ampliada de umpano de limpeza de poliéster de malha tendo um padrão demalha de pique francês com um ponto solto.

A Figura 8 é uma vista superior ampliada de umpano de limpeza de poliéster de malha tendo um padrão demalha de pique francês com um ponto apertado.

A Figura 9 é um gráfico da distribuição relativade tamanho de poro dos materiais das Figuras 7 e 8 comomostrado como o volume de poro (em centímetros cúbicos porgrama) versus o raio de poro equivalente (em microns).

A Figura 10 é uma vista esquemática do aparelho deteste para uso com o teste de torcida vertical.

A Figura 11 é uma vista em perspectiva do aparelhode teste para uso com o procedimento de teste de limpar aseco.

A Figura 12 é uma vista em perspectiva maispróxima do trenó de amostra do aparelho de teste da Figura11.

A Figura 13 é uma vista frontal do aparelho deteste aperfeiçoado para uso com o procedimento de teste delimpar seco.

A Figura 14 é outra vista frontal do aparelho deteste aperfeiçoado para uso com o procedimento de teste delimpar seco.

A Figura 15 é uma vista em perspectiva maispróxima do disco do aparelho de teste das Figuras 13 e 14.

A Figura 16 é uma vista superior em perspectiva dotrenó de amostra fixado na montagem de braço de limpeza doaparelho de teste de limpar seco.

A Figura 17 é uma vista superior em perspectiva dotrenó de amostra para uso no procedimento de teste de limparseco.

A Figura 18 é uma vista inferior em perspectiva dotrenó de amostra para uso no procedimento de teste de limparseco.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Os panos de limpeza da presente invenção têm umacapacidade aperfeiçoada de limpar uma superfície até secarde um líquido em um grau maior do que panos de limpeza depoliéster de malha disponíveis atualmente utilizados emambientes de sala limpa. A presente invenção é capaz deobter essa capacidade aperfeiçoada de limpar até secar pormúltiplos métodos possíveis. 0 priméiro método geral é amodificação da superfície do material de substrato de malhapara melhorar a capacidade de limpar até secar do pano delimpeza. Um segundo método geral para aperfeiçoar acapacidade de limpar até secar é a modificação da estruturade tecido de malha. Essas duas soluções gerais são capazesde fornecer a capacidade desejada de limpar até secarindividualmente ou como uma combinação dos dois métodos.

De preocupação especifica é a capacidade de limparaté seca do pano de limpeza em um ambiente de sala limpa.Como utilizado aqui, "limpar até secar" é a capacidade de umpano de limpeza limpar uma superfície até secar de umlíquido sem deixar resíduo. É relacionada à capacidade dopano de limpeza de rapidamente absorver líquido na estruturado pano de limpeza durante o movimento de limpeza à medidaque o pano de limpeza é colocado através da superfície a serlimpa. Um pano de limpeza com uma boa capacidade de limparaté secar exigirá somente uma ou duas passagens sobre asuperfície, em vez de múltiplas passagens, para limpar asuperfície até secar o líquido presente. Uma superfície queé limpa até secar não mais terá evidência residual (isto é,regatos ou gotas) do líquido.

Um pano de limpeza com boa capacidade de limparaté seca rapidamente absorverá o líquido nos interstícios daestrutura do material de pano de limpeza e reterá o mesmonesse lugar durante limpeza. A capacidade absorvente de umpano de limpeza é a quantidade máxima de fluido que o panode limpeza pode conter e é diferente da capacidade de limpara seco do pano de limpeza. Um pano de limpeza pode ter umaelevada capacidade absorvente, porém não ser capaz deabsorver rapidamente o líquido. Tal pano de limpezafreqüentemente empurrará o líquido na superfície antes que opano de limpeza possa absorver o líquido. Freqüentementemateriais que são utilizados para aumentar a absorvênciadesse pano de limpeza (por exemplo, fibras celulósicas,partículas superabsorventes,. etc.) resultarão em níveisinaceitáveis de fiapos, partículas e íons residuais nosambientes críticos nos quais tais panos de limpeza sãoutilizados.

As classificações ISO de ambientes de sala limpase baseiam nos níveis de partícula presentes no ar desseambiente. Salas limpas que têm uma classificação ISO maisbaixa são ambientes muito sensíveis a contaminantes econseqüentemente têm limites mais baixos com relação aníveis de partícula aceitáveis. Inversamente, o nívelaceitável de partículas presentes no ar da sala limpaaumenta com a classificação ISO. Por exemplo, salas limpasonde semicondutores são fabricados, são ambientes críticosonde quantidades mesmo pequenas de partículas poderiamprejudicar os semicondutores. Apropriadamente, a fabricaçãode semicondutores ocorre em ambientes de ISO Classe 3 ou 4.

Ambientes de ISO Classe 5 e 6, como utilizados em salaslimpas farmacêutica e biotecnologia, ainda requeremcontroles com relação a contaminantes, porém são menosrestritivas do que os ambientes de ISO Classe 3 ou 4.

Por conseguinte, os panos de limpeza projetadospara uso nesses ambientes devem ser apropriados para uso emtais salas limpas críticas. Os panos de limpeza a seremutilizados nas salas limpas não devem afetar adversamente osníveis de contaminantes na sala limpa. Embora não haja umpadrão existente para níveis aceitáveis de partículas e íonsem artigos de consumo de sala limpa (como panos de limpeza) ,uma pessoa pode se aproximar desses níveis com base nasmédias da indústria para os maiores fabricantes dessesartigos de consumo de sala limpa. As médias dos níveis departícula e íon presentes em panos de limpeza comercialmentedisponíveis recomendados para uso em ambientes de sala limpaISO específicos são fornecidas na Tabela 1. As médias naTabela 1 se baseiam em panos de limpeza de sala limpacomercialmente disponíveis de Contec Inc. (Spartanburg, SC),Milliken & Company (Spartanburg, SC), Berkshire Corporation(Great Barrington, MA) e ITW Texwipe (Mahwah, NJ).

TABELA 1

<table>table see original document page 14</column></row><table>Para atender esses limites de partícula / fiapo,rigorosos, os substratos utilizados para panos de limpeza desala limpa necessitam ser substancialmente isentos dequaisquer fibras soltas. Conseqüentemente, como sabido natécnica, substratos de pano de limpeza para ambientes desala de limpeza críticos (como ISO Classe 3) sãogenericamente feitos de fios de filamento contínuo.Filamentos contínuos são genericamente definidos como umaperna não rompida de fibra sintética feita por extrusão depolímero fundido através de uma fiandeira. As fibras sãoesfriadas e então estiradas e texturas em feixes mencionadoscomo fio.

Panos de limpeza de sala limpa foram feitos dealgodão trançado, espuma de poliuretano, poliéster-celulose,e náilon. Entretanto, fibras sintéticas são mais comumenteutilizadas para ambientes de sala limpa, mais críticos,visto que eles genericamente produzem níveis inferiores defiapo e extraíveis do que aqueles feitos com algum grau defibras naturais (isto é, algodão, celulose, etc.). Taisfibras sintéticas podem ser poliésteres, náilons,polipropilenos, polietilenos, acrílicos, polivinilas,poliuretanos, e outras tais fibras sintéticas como são bemconhecidos.

Poliéster é o material mais comum utilizado emambientes de sala limpa. Mais particularmente, tais panos delimpeza são tipicamente feitos de fibras de poli(tereftalatode etileno) ("PET"). Os níveis de fiapo de panos de limpezasfeitos de poliéster de malha duplo são muito mais baixos doque os panos de limpeza feitos de outros materiais comomateriais não trançados, algodão trançado, fibras misturadasde poliéster-celulose ou similares.

Embora o uso de outros filamentos sintéticos,contínuos pudesse ser utilizado para fazer o substrato dopano de limpeza, PET é o material mais comumente utilizadonos ambientes de sala de limpeza. Para facilidade dadiscussão restante da presente invenção, o substrato do panode limpeza da presente invenção será discutido como sendofeito de poliéster ou PET.

Entretanto, como discutido acima,outros polímeros sintéticos poderiam ser utilizados e nãosão destinados a serem impedidos de uso na presenteinvenção.

Os panos de limpeza de malha da invenção sãoproduzidos por procedimentos de processamento e malhariaconvencionais como são comuns e conhecidos para tais panosde limpeza de sala limpa. Primeiramente, fio de poliéster defilamento 100% contínuo é de malha com o padrão desejado emuma máquina de tecer circular. Tais padrões podem incluir,porém não são limitados a, um padrão de entrelaçamento ou umpadrão de pique. 0 tecido é então fendilhado na larguradesejada e passado através de um banho quente contínuo ondeum detergente é adicionado que retira lubrificantes demalharia do tecido. Essa parte do processo é mencionada comolavagem. A temperatura e a velocidade do processo de lavagempodem ser ajustadas como desejado como é bem sabido natécnica. Por exemplo, uma temperatura de lavagem típica é de37,8 graus C e uma velocidade típica através do processo delavagem é de 36,6 m/min.

O tecido é enxaguado em água quente eimediatamente enxaguado novamente com um sistema depulverização antes de entrar em ura rolo de compressão queretira água em excesso. 0 tecido então entra em umestendedouro onde calor de secagem é aplicado.

A temperatura e a velocidade da secagem de estendedouro podem serajustadas como desejado com é bem sabido na técnica. Porexemplo, uma temperatura típica de estendedouro está entre171 - 188 graus Cea velocidade típica através doestendedouro é de aproximadamente 36,6 - 32,0 m/min.

Após sair do estendedouro, o tecido é cortado empanos de limpeza do tamanho desejado, e as fibras nas bordasdo pano de limpeza são fundidas juntas utilizando umamáquina de vedação. Como sabido na técnica, essa vedaçãopode ser realizada por lâmina de fio quente, ligação ultra-sônica, vedação a laser, ligação térmica, e similar.

Após selagem das bordas, os panos de limpeza sãolavados em uma lavanderia de sala limpa. Durante o ciclo deenxágüe, os tratamentos químicos podem ser aplicados aotecido. Como sabido na técnica, temperaturas típicas deenxágüe podem variar entre aproximadamente 54,4 - 71,1 grausC. O tempo de ciclo típico está entre 40 minutos e uma hora.

Após enxaguar três vezes em água deionizada ultra pura(filtrada até 0,2 mícron) para retirar extraíveis emexcesso, os panos de limpeza entram no secador de sala limpaonde são secos em uma temperatura de aproximadamente 71,1graus C por 20 a 30 minutos. Após término do processo delavagem, os panos de limpeza são ensacados dobrados em filmeanti-estático de PVC transparente.

Poliéster é naturalmente hidrofóbico que funcionacontra a capacidade desejada de limpar a seco do pano delimpeza para absorver líquidos rapidamente. Um método dainvenção que supera essa questão é o uso de tratamentos demodificação de superfície.

Para melhorar a capacidade de limpar a seco dopano de limpeza é desejável minimizar a diferença de energiasuperficial (ou energia interfacial) na interface depoliéster/líquido para assegurar que o líquido umedeça asuperfície do pano de limpeza de poliéster. Por exemplo, PETtem uma energia de superfície de aproximadamente 43dinas/cm, ao passo que a tensão superficial de água é 72dinas/cm. Para um líquido como água umedecer a superfície doPET, a folga em energia superficial entre aquela de água e osubstrato de pET deve ser minimizada. (Observe que "energiasuperficial" e "tensão superficial" são utilizados de formaintercambiável; é costumeiro utilizar "energia superficial"em referência a sólidos e "tensão superficial" paralíquidos). No caso do pano de limpeza de poliéster, aenergia superficial do pano de limpeza necessita seraumentada mais próxima à tensão superficial do líquido que opano de limpeza está limpando. Uma pessoa gostaria deaumentar a energia superficial do pano de limpeza depoliéster para mais do que 50 dinas/cm. Mais desejavelmente,uma preferiria aumentar a energia superficial do pano delimpeza para mais do que 60 dinas/cm. Ainda maisdesejavelmente, uma preferiria aumentar a energiasuperficial do pano de limpeza para mais do que 70 dinas/cme de forma ideal a energia superficial seria 80 dinas/cm oumais.

Outra característica relacionada que pode serutilizada para determinar a capacidade de umedecimento de umsubstrato é o ângulo de contato, o ângulo formato pelainterface de sólido/liquido e a interface de liquido/vapormedida a partir do lado do líquido. O ângulo de contato éaltamente dependente da energia de superfície do sólido elíquido em consideração. Se a energia superficial do líquidofor significativamente mais elevada do que aquela do sólido,como no caso de água e poliéster, as ligações coesivas nolíquido serão mais fortes do que a atração entre o líquido esólido. Isso fará com que o líquido forme uma borda nosólido, criando um grande ângulo de contato. Líquidossomente umedecerão as superfícies quando o ângulo de contatoé menor do que 90 graus. Como uma diferença menor em energiade superfície entre um líquido e sólido fornece um ângulo decontato menor, pode-se aperfeiçoar a capacidade deumedecimento de um sólido pela alteração do sólido oulíquido de tal modo que a diferença em energia superficialseja minimizada.

Embora um ângulo de contato menor do que 90 grausseja necessário para que um líquido umedeça a superfície dopano de limpeza, é desejável que o ângulo de contato sejaanda mais baixo para melhor capacidade de umedecimento dessepano de limpeza. É preferível que o ângulo de contato sejamenor do que 80 graus. É mais desejável que o ângulo decontato seja menor do que 70 graus. Um ângulo de contatomenor do que 60 graus seria ainda mais desejável. Um ângulode contato menor do que 40 graus seria ainda mais desejável.

Tensoativos convencionais têm sido utilizados hámuitos anos para tratar tecidos não trançados para promovercapacidade de umedecimento de tais tecidos para uso emprodutos absorventes como fraldas, produtos de higienefeminina, e similares. Tensoativos têm tipicamente umacabeça polar e uma cauda hidrofóbica (não polar) que, quandocolocada na superfície hidrofóbica do tecido, se orientampara fornecer uma superfície de tecido que seja umedecível afluidos aquosos.

Tais tensoativos são tipicamente derivados desubstâncias naturais como ácidos graxos que têm tipicamentecadeias que não são mais longas do que 22 carbonos emcomprimento. Análogos sintéticos de derivados de ácido graxotambém estão disponíveis. Genericamente, tais tensoativosrequerem que concentrações relativamente elevadas detensoativo sejam utilizadas para obter os níveis desejadosde umedecimento e absorvência de líquidos. Tipicamente,devido a seu caráter segregado e polar dual e não polar,tensoativos convencional, os mesmos tenderão a atingir umaconcentração crítica (isto é, concentração crítica demicelas ou CMC) na qual a agregação de moléculas detensoativos ocorre na forma de micelas esféricas onde ascaudas (ou porções hidrofóbicas) convergem sobre elas mesmaspara longe da fase aquosa. É bem entendido que quando CMCrelativamente elevado é atingido para um tensoativo típico,suas propriedades físicas (por exemplo, atividadesuperficial ou capacidade de induzir redução de tensãosuperficial) se nivelam. Também é bem entendido que aatividade superficial é altamente dependente da concentraçãode tensoativo. No caso de panos de limpeza de sala limpa,devido a preocupações sobre partículas, íons e resíduo, édesejável utilizar a quantidade mais baixa de tensoativopara obter a energia interfacial mínima, preferivelmentezero na interface de líquido/pano de limpeza de pET.

Tensoativos convencionais ou simples consistemgenericamente em uma única cabeça hidrofílica e uma ou duascaudas hidrofóbicas. Os exemplos de tais tensoativosconvencionais incluem Synthrapol KB, Tween 84, Aerosol OT, euma faixa ampla de álcoois e ésteres graxos etoxilados, quesão facilmente disponíveis a partir de vários vendedorescomo Uniqema (New Castle, DE), Cognis Corp. (Cincinnati, OH)e BASF (Florham Park, NJ) . Outras classes de tensoativosconvencionais incluem siloxanos de polidimetila etoxilados(disponíveis da Dow Corning, GE, e outros) e fluorocarbonosetoxilados (disponíveis da 3M, DuPont, e outros).

Os tratamentos superficiais da presente invençãofornecem benefícios para aplicações de pano de limpeza desala limpa que tensoativos convencionais são incapazes defornecer. Uma tal classe de tensoativos sintéticos éconhecida como tensoativos gemini (também mencionados comotensoativos diméricos). Ao contrário da estrutura simples detensoativos convencionais, tensoativos gemini sãocaracterizados por múltiplos grupos de cabeça hidrofilica emúltiplas caudas hidrofóbicas conectadas por uma ligação,comumente chamado um espaçador, localizado próximo aosgrupos de cabeças hidrofilicas. Um tensoativo gemini típicoconsiste em dois tensoativos simples convencionais que sãocovalentemente unidos por um espaçador. Os grupos de cabeçahidrofilica podem ser idênticos ou diferentes entre si e ascaudas hidrofóbicas podem ser idênticas ou diferentes entresi. Tensoativos gemini podem ser simétricos ou nãosimétricos. 0 espaçador pode ser hidrofóbico (por exemplo,alifático ou aromático) ou hidrofílico (por exemplo,poliéter), curto (por exemplo, 1 a 2 grupos de metileno) oulongo (por exemplo, 3 a 12 grupos de metileno) , rígido ou flexível.

Características exclusivas de tensoativos geminiincluem sua capacidade de reduzir tensão superficial delíquidos em concentração muito reduzida em relação atensoativos convencionais. Outro aspecto de distinção detensoativos gemini é seu comportamento de agregação emsolução. Tensoativos gemini têm tendência a agregar-se emmicelas esféricas menos ordenadas do que normalmenteencontradas com tensoativos convencionais. Como resultado,tensoativos gemini são significativamente mais ativossuperficialmente e são significativamente mais eficientes(isto é, eficazes em concentrações muito mais baixas do quetensoativos convencionais). Os resultados de estudo emtensoativos gemini podem ser encontrados na seguintereferência: "A theoretical study of gemini surfactant phasebehavior," Κ.Μ. Layn e outros, Journal of Chemical Physics,vol. 109, número 13, pág. 5651-5658, Io de outubro de 1998.

Os exemplos de tais tensoativos geminicomercialmente disponíveis incluem Dynol 604 (2,5,8,11tetrametil 6 dodecin-5-, diol etoxilato); Surfynol 440(etoxilado 2,4,7,9 - tetrametil 5 decin 4,7-diol (óxido deetileno - 40% em peso)); Surfynol 485 (etoxilado 2,4,7,9 -tetrametil 5 decin 4,7 diol (óxido de etileno - 85% empeso)); e Surfynol 420 (65% em peso de etoxilado 2,4,7,9 -tetrametil 5 decin-4, 4,7-diol, 25% em peso tetrametil-5-decin-4,7-diol, 2,4,7,9). Todos esses tensoativos sãodisponíveis a partir da Air Products Polymers L.P. de Dalton, GA.

Outra classe de tensoativos sintéticos sãooligômeros funcionalizados. Oligômeros funcionalizados sãopoliolefinas com baixo peso molecular sintéticas (porexemplo, polietileno, polipropileno, ou seus copolímeros)que são funcionalizados com grupos funcionais polares comoóxido de polietileno ou outros grupos como ácidocarboxílico, sulfato, sulfonato, hidroxila, amina, amida,anidrido, etc. Esses oligômeros apresentam genericamentecaudas de poliolefina ou hidrofóbicas que contêm mais de 22carbonos. Genericamente adsorção forte sobre PET ocorredevido a forças tanto apolares (cadeia de alquila longa)como a forças polares entre os grupos de éster polar em PETe os grupos polares no oligômero funcionalizado.

Genericamente, esses oligômeros funcionalizados,especialmente os oligômeros etoxilados, apresentam baixosníveis de ions porque o grupo "etoxilato" e não íônico e ede carga neutral. Os exemplos de tais substânciascomercialmente disponíveis incluem Unithox 4 90 (álcooisetoxilados, homopolímero de etano (óxido de etileno - 90% empeso)) da Baker Petrolite de Sugar Land, TX.

Finalmente, uma terceira classe de taistensoativos sintéticos são agentes umectantes de polímero.

Agentes umectantes de polímero são polímerossintéticos solúveis em água como polivinil pirrolidona,ácido poliacrílico (PTVA) , poliacrilamida (PAM) ,poliacrilamido-metil-ácido sulfônico propano (PAMPS) ,derivados de celulose solúveis em água (ou polissacarídeos)como etil hidroxil etil celulose (EHEC), carbóxi metilcelulose (CMC) e muitos outros polissacarídeos solúveis emágua. Outros polímeros solúveis em água de propriedade sãofeitos por Rhodia, Inc. de Cranbury, NJ, incluem Hydrosystem105-2, Hydropol e Repel-o-tex QCX-2 (dispersão de poliésterglicol polietileno a 15%, 85% de água, <0,0006% dioxana,<0,0005% de óxido de etileno).

Além de utilizar um aditivo químico comotensoativo, outros tratamentos superficiais podem serutilizados para modificar a energia superficial do pano delimpeza. Por exemplo, tratamentos de descarga luminosa (GD)por corona ou plasma atmosférica, tratamentos GD podemaumentar a energia superficial de pET a mais elevada do que50 dinas/cm, desse modo tornando o mesmo mais umectável afluidos aquosos. GD por plasma atmosférica é preferidoporque permite oxidação superficial (ou outros grupospolares) que é mais durável com o passar do tempo. Alémdisso, tratamento por chamas é outro processo que pode obter resultados similares ao tratamento de GD.

Outro tratamento superficial em potencial écopolimerização de enxerto induzido por radiação demonômeros hidrofilicos sobre PET. Monômeros hidrofilicostípicos (ou monômeros solúveis em água) incluem porém nãosão limitados a N-vinil pirrolidona (NVP), ácido acrílico,metacrilato de hidróxi etila (HEMA), etc., que podem sercopolimerizados por enxerto sobre PET através de radiaçãogama, feixe de elétrons, radiação UV ou similar. Além disso,é possível combinar um tratamento GD (corona ou plasmaatmosférica) para pré-oxidar PET seguido pelo processo decopolimerização de enxerto induzido por radiação. A etapa depré-oxidação pode elevar a energia superficial de PET demodo que um umedecimento mais favorável do PET pelo monômeroaquoso de copolimerização de enxerto possa ocorrer. Dessemodo, uma melhor eficiência de enxerto e uniformidade deenxerto podem ocorrer.

Tensoativos são genericamente aplicados nos panosde limpeza durante o ciclo de enxágüe do processo de lavagemda produção dos panos de limpeza de poliéster de malha. Oprocesso de lavagem é o local mais conveniente paraadicionar os tensoativos aos panos de limpeza visto quetodos os produtos químicos de processamento utilizados naextrusão por fusão das fibras de pET e fabricação de taispanos de limpeza foram retirados por lavagem e nãointerferirão na adição do tensoativos desejado. Tensoativo éadicionado à batelada de enxágüe em uma percentagem em pesode aproximadamente 0,06 a 0,5% em peso dos panos de limpezasendo enxaguados (isto é, 28 a 227 gramas) de tensoativopara cada 45,4 kg de panos de limpeza. Os panos de limpezasão lavados com água deionizada ultra pura filtrada a 0,2micron em uma máquina de lavar com capacidade de 757 L. 0tamanho de batelada típico de panos de limpeza lavados umavez é de 45,5 kg de panos de limpeza.

Entretanto, outros métodos podem ser utilizados noprocessamento de produção de pano de limpeza para transmitirtratamentos superficiais discutidos acima. Por exemplo, umapessoa pode tratar fibras de PET ou fio de PET após extrusãopor fusão e antes de encanelar utilizando qualquer processode química úmida apropriado (tensoativo, polímeros solúveisem água, e similares). Similarmente, o tratamentosuperficial pode ser incorporado na fibra durante a extrusãopor fusão das fibras. Alternativamente, uma pessoa podetratar o PET de malha em uma forma de rolo utilizandoquímica úmida convencional com saturação, pulverização,gravura, espuma, matriz de fenda, ou processos similaresseguido por secagem. Em outro método de tratamento, umapessoa pode tratar o PET de malha em uma forma de roloutilizando química úmida convencional com saturação,pulverização, gravura, espuma, matriz de fenda, ou processossimilares seguido por irradiação por gama, e-feixe ou UV,seguido por secagem. Finalmente, pode-se tratar o PET demalha em uma forma de rolo utilizando um tratamento de chama ou GD.Além de cada um desses tratamentos superficiaisser utilizado individualmente, combinações de taistratamentos poderiam ser utilizadas juntas. Como exemplo nãolimitador, combinações das classes de tensoativos poderiamser utilizadas juntas. Em outro exemplo não limitador,combinações de um tensoativo juntamente com tratamento deplasma pode aumentar a capacidade de limpar a seco do panode limpeza de poliéster de malha. Uma pessoa versada natécnica, em vista da discussão acima, seria capaz de ver quehá inúmeras combinações desses tratamentos superficiais quepoderiam ser utilizados individualmente, ou em combinação,para melhorar a capacidade de limpar a seco do pano delimpeza de poliéster de malha.

Alternativamente, ou além de tratar a superfíciedo tecido de poliéster de malha, a estrutura do tecido podeser modificada para aperfeiçoar a capacidade de limpar aseco do pano de limpeza. Embora os inventores não desejemser limitados por uma teoria específica de operação,acredita-se que a capacidade do pano de limpeza de poliésterde malha de absorver e reter água é uma função da estruturacapilar do tecido. A força capilar que aciona a água paradentro dos poros do tecido é uma função da tensão superficial da interface de gás-líquido, o ângulo de contatoe o tamanho do próprio poro. Como é bem sabido, os "poros"de um tecido trançado são os volumes vazios discretos dentrodo tecido como definido pelos filamentos que compõem o fio(poros/espaços vazios intra-fios) e como definido pelos fiosque compõem o tecido trançado (poros/espaços vazios inter-fios).

0 ângulo de contato é o ângulo formado pelainterface de sólido/liquido e a interface de liquido/gásmedida a partir do lado do liquido. Quanto menor o ângulo decontato, mais eficazmente o liquido umedecerá a superfície.

0 ângulo de contato é uma função da tensão superficial dolíquido e a energia superficial da superfície receptora, epode ser alterado através do tratamento químico dasuperfície receptora, como descrito acima.

A força de acionamento para ação capilar pode serexpressa pela seguinte fórmula:

Força = 2 π r aLGCos0

Onde

R = raio de abertura de poro

aLG = tensão superficial de gás-líquido

θ = ângulo de contato

Como pressão é a força sobre uma área dada, apressão desenvolvida, denominada a pressão capilar, pode serescrita como:

Pressão capilar = (2glg cosG) /r

Quanto maior a pressão capilar, mais forte a forçaque aciona líquido para dentro dos poros do tecido.Portanto, para maximizar a quantidade de fluido absorvido notecido, deve-se maximizar a pressão capilar. Isso pode serfeito minimizando o ângulo de contato e/ou minimizando oraio da abertura de poro.

0 desejo de otimizar a estrutura capilar de tecidopela otimização da distribuição de tamanho de poro émaximizar a percentagem de poros na faixa de 50 mícrons etamanho menor. Esses poros menores são uma função daestrutura de fio (filamentos/fio, estrutura de filamento(entalhado vs. Não entalhado), denier de fio, e geometria defio (arredondado vs seção transversal com entalhe)). Paramaximizar a limpeza a seco, 20 a 75 por cento dos poros dotecido de malha devem ser de um tamanho de 50 microns oumenos. Verificou-se que o desempenho de limpar a seco podeser aumentado por tecidos tendo 5 a 25 por cento dos porosde um tamanho de 20 microns ou menos.

Em teoria, 100 por cento dos poros sendo 50 microns ou menos resultaria em um tecido com capacidademáxima de limpar a seco. Entretanto, ter poros em excessonessa faixa de tamanho pode levar a um tecido que éessencialmente impermeável a liquido. Uma percentagem (15 a80 por cento) dos poros deve estar na faixa de tamanho de 60a 160 microns para o tecido ser capaz de ter qualquerquantidade significativa de fluido. Poros nessa faixa detamanho são uma função da estrutura inter-fios, que édeterminada pelo estilo de malha (malha duplo versus único)e padrão de malha (isto é, de entrelaçamento versus pique).Em geral, malhas únicos têm poros inter-fios menores do quemalhas duplos, e padrões de pique tem poros inter-fiosmenores do que padrões de entrelaçamento. Entretanto, malhasúnicas tendem a gerar mais fiapos devido a sua estrutura queos torna menos apropriados para uso em um ambiente de salalimpa. Malhas duplas têm menos fiapos do que malhas depique, porém os dois são apropriados para uso na sala limpa.Ajustar o estilo de malha e padrão de modo a manter umaporção dos poros inter-fios na faixa de 60 a 160 micronsmaximizará as capacidades de manipulação de fluido do tecido(e desse modo limpeza a seco). Verificou-se que a limpeza aseco é aperfeiçoada com um pano de limpeza tendo 30 a 50 porcento dos poros compreendidos na faixa de tamanho de 60 a160 microns.

A alteração da estrutura de malha envolve mudar omodo no qual fios são tecidos juntos de modo a otimizar otamanho e número de espaços vazios disponíveis para receberfluido. Ao tecer, uma carreira se refere a fileirashorizontais de laços e um relevo a colunas verticais delaços.

A diminuição do número de carreiras e relevos afrouxao ponto, aumentando o tamanho dos espaços vazios disponíveispara receber fluido. A hermeticidade do ponto pode serotimizada para melhorar a capacidade do tecido de torcer ereter fluido, deixando uma superfície seca após limpeza. Adiminuição do número de carreiras e relevos abaixo de 30levará a poros que são demasiadamente grandes, resultando emum tecido que é incapaz de reter fluido. A faixa desejada denúmero de relevos é de 30 a 45 e a faixa desejada para onúmero de carreiras de 35 a 65.

Outro método de alterar a estrutura de tecidoenvolve alterar o padrão de malha. Uma maior parte de panosde limpeza de sala limpa é feita com um padrão de malha deentrelaçamento tendo laços em repetição acima e abaixo (videa Figura 1 [ampliação de 50x] e a Figura 2 [ampliação de50x] ) . Padrões de malha alternativos podem ser utilizadospara reduzir o tamanho das aberturas de poro enquantomaximiza o número de poros disponíveis. Um exemplo de talpadrão de malha inclui padrões de pique como o padrão depique Suíço (vide as Figuras 3 e 4, ambas em ampliação de50x) e pique francês (vide as Figuras 5 e 6, ambas emampliação de 50x) disponíveis da Coville, Inc. Os padrões depique são um malha mais apertado do que o padrão de malha deentrelaçamento.

As Figuras 7 e 8 são micrografias de elétron devarredura, em ampliação de 50x, que ilustram a comparação deum ponto solto (Figura 7) e um ponto apertado (Figura 8),utilizando o mesmo padrão de malharia (pique Francês deCoville) e a mesma contagem de filamentos. Como mostrado nasFiguras 7 e 8, xl é o comprimento do ponto, x2 é a largurado ponto, x3 é a distância entre fios e x4 é a distânciaentre relevos. Uma análise dessas variáveis para os tecidosrepresentados nas Figuras 7 e 8 mostra que o comprimento deum ponto solto (Figura 7), aproximadamente 10 por centomaior do que aquele de um ponto apertado (Figura 8) e alargura é aproximadamente 9 por cento maior para soltoversus apertado. A distância entre fios para um pontoapertado é de aproximadamente 27 5 por cento maior do quepara um ponto solto, e a distância entre relevos éaproximadamente 60 por cento menor para solto versusapertado.

Como pode ser visto a partir das Figuras, oafrouxamento do padrão de malha reduz a distância entre osfios. Isso leva a uma maior percentagem de poros na faixa deO a 20 mícrons e desse modo melhora o desempenho de limpezaa seco. Uma comparação na distribuição de tamanho de poropara o tecido de ponto solto da Figura Ieo tecido de piquede ponto apertado da Figura 8 é mostrada na Figura 9. Comomostrado na Figura 9, o tecido de ponto solto tem um volumemaior de poros na faixa de 0 a 20 microns.

Um método adicional de aperfeiçoar a limpeza secado pano de limpeza pela alteração da estrutura de tecido épelo aumento da contagem de filamentos. Um filamento serefere a fibras individuais que compõem uma única perda defio. Vide as Figuras 4 e 6. O aumento do número defilamentos em um fio diminui o tamanho dos poros no fio,melhorando a ação capilar do fio. Panos de limpeza de salalimpa de malha de poliéster, típicos, têm contagens defilamentos na faixa de 34 a 60. O aumento da contagem defilamentos acima de 60 fornece um aperfeiçoamento em limpezaa seco. A faixa de contagens de filamentos para otimizarlimpeza a seco é de 60 a 120. Os tecidos com essa faixa decontagem de filamentos são considerados como sendo tecidosde microfibra.

Outro método de aperfeiçoar a estrutura capilaratravés da alteração de fio é variar o denier do fio. Adiminuição do denier de fio enquanto mantém a contagem defilamentos constante resulta em filamentos de diâmetro-menor. Isso tem o mesmo efeito sobre a limpeza a seco que oaumento da contagem de filamentos por fio; diminui-o tamanhodos poros no fio.

Finalmente, a capacidade de um tecido de absorvere reter fluido pode ser aumentada pela alteração daestrutura do próprio fio. Uma maior parte de malhasutilizadas na sala limpa é feita com fios que têm uma seçãotransversal cilíndrica. A criação de entalhes no fio podeaumentar o número de espaços vazios disponíveis para receberfluído.

Esses entalhes podem ser obtidos de duas maneiras: ofio pode ser adquirido com uma cruz entalhada ou portratamento mecânico da superfície do tecido para "flexionar"os fios, criando entalhes na seção transversal.

A segunda opção pode ser obtida encrespando otecido utilizando uma lâmina raspadora. Como observadoacima, isso cria entalhes no fio que aumentam a áreadisponível para reter fluido. Encrespar tecidos nãotrançados e tramas celulósicas assentadas a úmido é bemconhecido na arte e pode ser similarmente aplicado aostecidos de malha da presente invenção. Os exemplos deencrespamento de tecidos podem ser encontrados nas patentesUS 4.810.5566; 6.150.002; 6,673.980; e 6.835.264. Encresparo tecido com uma lâmina raspadora essencialmente flexiona ofio, criando entalhes que aumentam o número de espaçosvazios disponíveis para receber fluido. 0 tecido é passadosob uma lâmina raspadora que comprime mecanicamente otecido, imprimindo entalhes no fio. Esses entalhes aumentama quantidade de espaço disponível para receber e reterfluido. A variação do desenho de lâmina raspadora podealterar a quantidade de compactação que o tecidoexperimenta. Para essa aplicação lâminas raspadoras quefornecem compactação na faixa' de 10 a 20 por cento sãosuficientes para dar um aperfeiçoamento na limpeza a seco.

Além de cada uma dessas modificações de estruturade tecido ser utilizada individualmente, as combinações detais modificações podem ser utilizadas juntas. Como exemplonão limitador, um pano de limpeza de poliéster de malhapoderia ser feito com um padrão de pique Francês, umacontagem de filamentos de 80, e 60 carreiras com 40 relevos.

Outro exemplo poderia ser um pano de limpeza feito com umpadrão de entrelaçamento, e uma contagem de filamentos de120, onde o pano de limpeza é encrespado. Uma pessoa versadana técnica, em vista da discussão acima, seria capaz de verque há inúmeras combinações dessas modificações de estruturade tecido que poderiam ser utilizadas individualmente, ou emcombinação, para melhorar a capacidade de limpeza a seco dopano de limpeza de poliéster de malha.

Finalmente, os métodos de tratamento superficial emodificações de estrutura de tecido poderiam ser utilizadosem combinação para aperfeiçoar a capacidade de limpeza aseco do pano de limpeza de poliéster de malha. Como exemplonão limitador, um pano de limpeza de poliéster de malhapoderia ser feito com um padrão de pique Francês, umacontagem de filamentos de 80, tendo 60 carreiras com 40relevos, e tratado com um tensoativo gemini como Surfynol440. Outro exemplo poderia ser um pano de limpeza feito comum padrão de entrelaçamento, uma contagem de filamentos de120, onde o pano de limpeza é encrespado e tratadosuperficialmente por plasma atmosférica. Uma pessoa versadana técnica, em vista da discussão acima, seria capaz de verque há inúmeras combinações dessas modificações de estruturade tecido e tratamentos superficiais que poderiam serutilizados individualmente, ou em combinação, para melhorara capacidade de limpeza a seco do pano de limpeza depoliéster de malha.

TESTE

Teste de torcida vertical: o teste de torcidavertical mede a altura de água que pode ser verticalmenteabsorvida pela amostra em um dado período de tempo. Umreservatório contendo água deionizada/destilada purificada éfornecido. Uma extremidade de um espécime de 25 mm κ 203 mmé presa e a outra extremidade é colocada no fluido de talmodo que estenda 2,5 cm no mesmo. Um aparelho 30 pode serutilizado similar àquele representado na Figura 7. Um clipede papel 32 ou outro peso pode ser utilizado para pesar aextremidade inferior do espécime 34 e evitar que o espécimeenrole e permitir que a extremidade inferior do espécimefacilmente submerge na água 40 no reservatório. Blocos desuporte 36 mantêm o espécime em uma altura fixa. O grau demigração líquida em centímetros é medido em intervalos de 15segundos, 30 segundos, 45 segundos e 60 segundos. Uma régua38 ou outro dispositivo pode ser utilizado para determinar ograu de migração de líquido no espécime. Os testes sãorealizados em uma atmosfera de laboratório de 23 +/- 1 grauC e 50 +/- 5% de RH.

O valor de torcida vertical para uma amostra édado como a média de pelo menos três espécimes. 0 teste detorcida vertical pode ser executado em espécimes feito aolongo da direção de máquina (MD) ou direção cruzada (CD) daamostra.

Teste de capacidade absorvente: como utilizadoaqui, "capacidade absorvente" se refere à quantidade deliquido que uma amostra de material de 102 mm χ 102 mm podeabsorver inicialmente enquanto em contato com um lago com 51mm de profundidade de liquido em temperatura ambiente (23+/- 2 graus C) por 3 minutos +/- 5 segundos em uma atmosferade laboratório padrão de 23 +/- 1 graus C e 50 +/- 2% RH eainda reter após ser removido de contato com liquido e serpreso por um prendedor de um ponto para drenar por 3 minutos+/- 5 segundos. A capacidade absorvente é expressa tantocomo uma capacidade absoluta em gramas de liquido como umacapacidade especifica de gramas de liquido retida por gramade fibra seca, como medido até 0,01 grama mais próximo. Pelomenos três espécimes são testados para cada amostra. Asamostras podem ser testadas em relação a sua capacidadeabsorvente em água e sua capacidade absorvente em álcoolisopropilico (IPA).

Taxa de absorvência de água: como utilizado aqui,a "Taxa de absorvência de água" é uma medição da taxa naqual um material de amostra absorverá água pela medição dotempo que a mesma necessita para ficar úmida em 100 porcento de sua superfície por água destilada. Para medir aTaxa de absorvência de água espécimes secos de 229 mm χ 229mm são utilizados. Pelo menos três espécimes são testadospara cada amostra. O teste é realizado em uma atmosfera delaboratório padrão de 23 +/- 1 grau C e 50 +/- 2 por centoRH. Um tacho tendo um diâmetro interno maior do que cadaespécime e tendo uma profundidade maior do que 51 mm éfornecida. 0 tacho é cheio de água destilada até umaprofundidade de pelo menos 51 mm. A água é deixada emrepouso por 30 (trinta) minutos para permitir que a águaequilibre até a temperatura ambiente (23 +/- 1 grau C) . Umcronômetro preciso e legivel a 0,1 s é iniciado quando oprimeiro espécime contata a água. O cronômetro é paradoquando a superfície dos espécimes está totalmente, isto é,100 por cento, úmida. Os resultados são registrados emsegundos, até 0,1 s mais próximo. A taxa de absorvência é amédia das 3 (três) leituras de absorvência.

Taxa de admissão de água: A taxa de admissão deágua é o tempo necessário, em segundos, para uma amostraabsorver totalmente o líquido na trama versus assentar nasuperfície do material. Especificamente, a admissão de águaé determinada de acordo com ASTM NO. 2410 pelo fornecimentode 0,1 centímetro cúbico de água com uma pipeta à superfíciedo material. 4 (quatro) gotas de 0,1 centímetro cúbico deágua (2 gotas por lado) são aplicadas em cada superfície dematerial. O tempo médio, em segundos, para as quatro gotasde água absorverem no material (direção-z) é registrado.Tempos de absorção inferiores são indicativos de uma taxa deadmissão mais rápida. O teste é feito em condições de 23 +/-1 grau C e 50% + /- 5% RH.

Teste de Fiapo Gelbo: a quantidade de fiapo parauma dada amostra foi determinada de acordo com o Teste defiapo Gelbo. O Teste de fiapo Gelbo determina o númerorelativo de partículas liberadas a partir de um tecidoquando é submetido a um movimento contínuo de flexão etorção. É executado de acordo com o método de teste INDA160.1-92. Uma amostra é colocada em uma câmara de flexão. Àmedida que a amostra é flexionada, ar é retirado da câmara a0,028 m3/min para contagem em um contador de partículas alaser. O contador de partículas conta as partículas portamanho para menor ou maior do que um certo tamanho departículas (por exemplo, 25 mícrons) utilizando canais paradimensionar as partículas. Os resultados podem serreportados como o total de partículas contadas durante dezperíodos consecutivo se 30 segundos, a concentração máximaobtida em um dos dez períodos de contagem ou como uma médiados dez períodos de contagem. 0 teste indica o potencial degeração de fiapos de um material.

Partículas facilmente liberáveis por teste deagitação biaxial: O teste de agitação biaxial mede o númerode partículas na faixa de tamanho de 0,5 microns e 20microns após agitar o espécime em água.

Os resultados são reportados para faixas de tamanho específicas como o númerode partículas por metro quadrado de espécime. 0 teste deagitação biaxial foi realizado utilizando o método de testeIEST RP-CC004.3, Seção 6.1.3.

Teste de resistência à abrasão taber: Resistênciaà brasão Taber mede a resistência à abrasão em termos dedestruição do tecido produzido por uma ação de esfregar,rotativa, controlada. A resistência à abrasão é medida deacordo com o Método' 5306, Federal Test Methods padrão no.191Α, exceto como de outro modo observado aqui. Somente umaúnica roda é utilizada para causar abrasão no espécime. Umespécime de 127 mm χ 127 mm é preso na plataforma deespécime de um Dispositivo de abrasão padrão Taber (Modelono. 504 com o suporte de espécime Modelo no. E-140-15) tendouma roda de borracha (no. H-18) na cabeça de abrasão e umcontrapeso de 500 gramas em cada braço. A perda emresistência à quebra não é utilizada como o critério paradeterminar a resistência à abrasão. Os resultados sãoobtidos e reportados em ciclos de abrasão à falha onde falhafoi considerada como ocorrendo naquele ponto onde um furo de13 mm é produzido no tecido.

Teste de tração de agarramento: 0 teste de traçãode agarramento é uma medição de resistência à quebra de umtecido quando submetido à tensão unidirecional. Esse teste éconhecido na técnica e se conforma com a especificação doMétodo 5100 do Federal Test Methods Padrão 191A. Osresultados são expresso em libras para ruptura. Números maiselevados indicam um tecido mais forte. O teste de tração deagarramento utilizou dois prendedores, cada um tendo duasgarras com cada garra tendo uma superfície em contato com aamostra. Os prendedores retêm o material no mesmo plano,normalmente verticalmente, separado por 76 mm e se separamem uma taxa especificada de extensão. Os valores pararesistência à tração de agarramento são obtidos utilizandoum tamanho de amostra de 102 mm por 152 mm, com um tamanhode superfície de garra de 25 mm por 25 mm, e em uma taxa deextensão constante de 300 mm/min. A amostra é mais larga doque as garras do prendedor para fornecer resultadosrepresentativos de resistência eficaz de fibras na largurafixada combinada com resistência adicional contribuída porfibras adjacentes no tecido. O espécime é prensado, porexemplo, em um testador Sintech 2, disponível da SintechCorporation de Cary, NC, e Instron Modelo TM, disponível daInstron Corporation de Canton, MA ou um Thwing-Albert ModeloINTELLECT II disponível da Thwing-Albert Instrument Co. deFiladélfia, PA. Isso simula estreitamente condições detensão de tecido em uso efetivo. Os resultados sãoreportados como a média de três espécimes e podem serexecutados com o espécime na direção cruzada (CD) ou direçãode máquina (MD).

Teste de íon extraível. O teste de íon extraívelmede níveis específicos de íons de K, Na, Cl, Ca, nitrato,fosfato e sulfato presentes na amostra. O nível de cada íonpresente é reportado como miligramas por grama de amostra.Os níveis de íon extraível foram determinados utilizando ométodo de teste IEST RP-CC004.3, Seção 7.2.2.

Teste de resíduo não volátil: o teste de resíduonão volátil mede os lixíviáveis presentes na amostra. Osresultados são reportados em micrograma por grama de amostrae como miligrama por metro quadrado de amostra. 0 teste deresíduo não volátil foi realizado utilizando o método deteste IEST RP-CC004.3, Seção 7.1.2.

Eficiência de limpeza dinâmica: a eficiência delimpeza dinâmica mede a capacidade de um tecido de removerlíquidos de uma superfície, normalmente para remoção dederramamento. Os resultados são reportados como apercentagem de líquido de teste sorvido pelo tecido deamostra após ser limpo o líquido de teste. O teste foiconduzido utilizando ASTM D6650-1, Seção 10.2.

Teste de limpar a seco (Versão 1.0) : o teste delimpar a seco mede a área seca em uma superfície deixadaseca após líquido ser retirado da superfície por um espécimede pano de limpeza. Os resultados são reportados emcentímetros quadrados. 0 equipamento utilizado para medir acapacidade de limpar a seco do pano de limpeza é mostradonas Figuras 11 e 12. 0 dispositivo utilizado para medir acapacidade de limpar a seco dos panos de limpeza paraderramamentos líquidos é pré-formado com o equipamento emétodo substancialmente similares como revelados na patenteUS no. 4.096.311, que é pelo presente incorporado a títulode referência. O teste de limpar a seco inclui as seguintesetapas:

1. uma amostra de pano de limpeza sendo testado émontada em uma superfície acolchoada de um trenó de amostra8 (10 cm χ 6,3 cm);

2. o trenó de amostra 8 é montado em um braçotransversal 7 projetado para atravessar o trenó de amostra 8através de um disco de rotação 9;

3. o trenó de amostra 8 é pesado de modo que opeso combinado do trenó de amostra 8 e amostra sejaaproximadamente 770 gramas;

4. o trenó de amostra 8 e braço transversal 7 sãoposicionados em um disco giratório horizontal 9 com aamostra sendo calcada contra a superfície do disco 9 pelotrenó de amostra pesado 8 (o trenó e braço transversal sendoposicionados com a borda avançada do trenó 8 (lado de 6,3cm) fora do centro do disco 9 e com a linha central de 10 cmdo trenó 8 sendo posicionada ao longo de uma linha radial dodisco de modo que a borda de 6,3 cm traseira sejaposicionada próximo ao perímetro do disco 9);

5. 0,5 ml de solução de teste é dispensado nocentro do disco 9 na frente da borda avançada do trenó 8(tensoativo suficiente é adicionado à água de modo que deixauma película quando limpo em vez de gotícuias discretas. Asolução de teste é fornecida de um reservatório de fluido 3por uma bomba de medição de fluido 4 e sobre o disco atravésdo bocal de fluido 5, após o botão de distribuição de fluido2 ter sido calcado. Para esse teste, uma solução Tergitol15-S-15 a 0,0125% foi utilizada;

6. o disco 9 tendo um diâmetro de aproximadamente60 cm é girado a aproximadamente 65 rpm enquanto o braçotransversal 7 move o trenó 8 através do disco em umavelocidade de aproximadamente 1,27 cm por giro de mesa (comoajustado com o seletor de velocidade de braço transversal,6) até que a borda traseira do trenó 8 cruze a borda externado disco 9, em cujo ponto o teste é parado. A partir doinício até o término do teste demora aproximadamente 20segundos;

7. o efeito de limpeza da amostra de teste sobre asolução de teste é observado durante o teste à medida que otrenó 8 passa através do disco 9, em particular a superfícieumedecida é observada e uma área limpa seca aparece nocentro do disco 9 e aumenta radialmente no disco 9;

8. no momento em que o teste é parado (quando aborda traseira do trenó 8 passa pela borda do disco 9) otamanho da área limpa seca em centímetros quadrados nocentro do disco 9 é observado (caso haja) e registrado. Paraauxiliar na observação do tamanho da área no disco 9 limpaseca pela amostra de teste, linhas de marca circularconcêntricas são feitas na superfície do disco 9correspondendo a círculos de 50, 100, 200, 300, 400, 500 e750 cm2 de modo que o tamanho da área seca pode serrapidamente determinado pela comparação visual da área secacom uma linha de marca de referência de área conhecida.

O teste é executado sob condições de umidaderelativa e temperatura constantes (23 +/- 1 grau C, 50% RH+ /- 2%). O Teste é executado dez vezes para cada amostra (5vezes cada com as superfícies exterior e interior da toalhacontra a superfície de rotação). O prato giratório é limpocom um pano de limpeza e água destilada, duas vezes, antesde testar outra amostra. A média de 5 medições para cadasuperfície é determinada e reportada como o índice delimpeza a seco em centímetros quadrados para aquelasuperfície da amostra em teste. Velocidades mais elevadas deprato giratório podem ser utilizadas como uma ferramentapara diferenciar entre amostras lendo 1000 em 0,5". Amostrasde material podem ser testadas na direção de máquina (MD) ena direção cruzada (CD) das amostras.

Teste de limpeza a seco (versão 2.0) : um aparelhode teste de limpeza a seco aperfeiçoado foi desenvolvido e émostrado nas Figuras 13 - 18. 0 equipamento é funcionalmenteidêntico ao aparelho de teste de limpeza a secoanteriormente utilizado com a adição de tecnologia decaptura de imagem. 0 aparelho novo utiliza luz ultravioleta,fornecida por lâmpadas ultravioleta 21, para iluminar ofluido de teste na superfície de disco 9 e uma câmera 23para capturar uma imagem do fluido de teste que resta nodisco 9 quando o teste é parado. Um computador carregado comsoftware de imageamento relacionado computa então a área defluido que resta no disco 9 e reporta a área seca do disco9. Como tal, o método de teste aperfeiçoado provêdeterminação mais precisa da quantidade de fluido que restana superfície de disco 9 e provê melhor reprodutibilidade deresultados.

0 teste de limpeza a seco aperfeiçoado é conduzidodo mesmo modo como descrito acima para o Teste de limpeza aseco (versão 1.0) exceto pelas seguintes alterações:

1) o teste aperfeiçoado utiliza 4 mL de umasolução de sal de sódio de Fluoresceína de 75 ppm como ofluido de teste. A solução é feita pela adição de 0,285 g desal de sódio de Fluoresceína (a partir de Sigma-Aldrich, Catnúmero F6377-100 g) e 0,22 g de Tergitol 15-S-19 a 3780 mLde água destilada.

2) o pano de limpeza é dobrado em quarto eorientado no suporte de amostra 8 de tal modo que a bordadobrada é a primeira a entrar em contato com o líquido. 0dobramento de quarto replica melhor o uso típico do pano delimpeza em ambientes de sala limpa. Para um teste típico,cinco repetições são executadas em cada lado do tecido. 0número final de limpeza a seco é a média dessas 10repetições.

Teste de distribuição de tamanho de poro: Umgráfico de distribuição de raio de poro mostra raio de.poroem microns ao longo do eixo geométrico χ e volume de poro(volume absorvido em cm3 de liquido/grama de amostra secanaquele intervalo de poro) ao longo do eixo geométrico y. Otamanho de poro de pico (rpeak) foi extraído a partir dessegráfico pela medição do valor de raio de poro no valor maiorde volume absorvido a partir da distribuição de volume deporo (cm3/g) versus raio de poro.

Essa distribuição édeterminada utilizando um aparelho baseado no método deplaca porosa reportado por Burgeni e Kapur no TextileResearch Journal volume 37, 356-366 (1967). O sistema é umaversão modificada do método de placa porosa e consiste em umestágio Velmex móvel interfaceado com um motor escalonadorprogramável e uma balança eletrônica controlada por umcomputador. Um programa de controle move automaticamente oestágio para a altura desejada, coleta dados em uma taxa deamostragem especificada até atingir equilíbrio, e então movepara a altura calculada seguinte. Parâmetros controláveis dométodo incluem taxas de amostragem, critérios paraequilíbrio e o número de ciclos de absorção/dessorção.

Dados para essa análise foram coletados utilizandoóleo mineral (Peneteck Technical Mineral Oil) com umaviscosidade de 6 centipoise, fabricado por Penreco de LosAngeles, CA no ' modo de dessorção. Isto é, o material foisaturado em altura zero e a placa porosa (e a tensão capilarefetiva na amostra) foi progressivamente elevada em etapasdiscretas correspondendo ao raio capilar desejado. Aquantidade de liquido extraída da amostra foi monitorada.Leituras em cada altura foram tiradas a cada quinze segundose o equilíbrio foi assumido como sendo atingido quando aalteração média de quatro leituras consecutivas foi menor doque 0, 005 g. Esse método é descrito em mais detalhe napatente US 5.679.042 de Varona.

EXEMPLOS

Exemplos 1-4

Panos de limpeza de poliéster de malha foramutilizados como o material de base para os Exemplos 1 até 4.Os panos de limpeza eram de poliéster de malha duplo comfilamento 100 por cento contínuo, fornecido por QualityTextile Company, Mill Spring, NC ("QTC") . O tecido era umponto de entrelaçamento de 135 gsm de fio denier70/filamento 34 e tendo 36 carreiras e 36 relevos. (Essematerial foi utilizado durante todo o teste de amostra e émencionado aqui como o "pano de limpeza de controle QTC").

Os panos de limpeza de controle QTC foramsaturados em vários banhos contendo vários agentesumectantes como detalhado na Tabela 2. 0 Surfynol 440,Surfynol 485, e Dynol 604 foram obtidos da Air ProductsPolymers LP, Dalton, GA. 0 Unithox 490 foi obtido da BakerPetrolite, Sugar Land, TX.

Após saturação, os panos de limpeza foram retidosentre dois rolos de borracha, com 38 mm de diâmetro com umafolga de 1,6 mm entre os rolos de um tipo LW-I da AtlasLaboratory Wringer, feito por Atlas Electric Devices Co.(Chicago, IL) . A pressão de retenção foi controlada porpesos fixados em um braço que aplica pressão no rolosuperior. A pressão foi aplicada através de passagens depasse iterativo até a obtenção de absorção úmida desejada.

Acréscimo e absorção úmida foram calculados utilizando asseguintes equações:

% WPU = ((Ww- WD) /Wd) Χ 100

% de acréscimo = (% WPU/100) χ concentração de banho

onde

WPU = absorção úmida

Ww = peso úmido após saturação/retenção

Wd = peso seco de pano de limpeza não tratadoConcentração de banho = concentração de agenteumectante em banho

Tabela 2: Acréscimo de agente umectante

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* concentração de banho = 0,5%

Amostras comparativas foram testadas juntamentecom as amostras dos Exemplos 1-4.0 Exemplo comparativo 1era um pano de limpeza de controle Q TC, não tratado. 0Exemplo comparativo 2 era um pano de limpeza Twexwipe VectraAlpha 10, como vendido por ITW Texwipe (Mahwah, NJ) . Osresultados do teste de limpeza a seco (Versão 1.0) para asamostras tratadas em laboratório dos Exemplos 1 -4 e para os

Exemplos comparativos 1 e 2 são mostrados na Tabela 3.

Tabela 3: Resultados do teste de limpeza a seco(Versão 1.0) para os Exemplos 1 -4

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Exemplos 5-7

Do mesmo modo como delineado acima para osExemplos 1-4, panos de limpeza QTC Control foram tratadoscom Repel-o-tex (Exemplo 5) , Hydropol (Exemplo 6) eHydrosystem (Exemplo 7), todos obtidos da Rhodia, Inc.,Cranbury, NJ. Os panos de limpeza foram saturados em váriosbanhos do mesmo modo como nos Exemplos 1 - 4. Todos os panosde limpeza dos Exemplos 5-7 foram saturados a um nivel deacréscimo de 0,5%. Os resultados de capacidade absorvente(água), torcida vertical e limpeza a seco para essasamostras tratadas manualmente são mostrados na Tabela 4. Osdados para o Exemplo comparativo 2 (isto é, Texwipe VectraAlpha 10) são incluídos para comparação.Tabela 4: Resultados de teste para os Exemplos 5 -7

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Como pode ser visto a partir dos resultados deteste para os Exemplos 1-7, como reportado nas Tabelas 3 eA, amostras que tinham sido tratadas com os tensoativos dapresente invenção tinham melhores propriedades de limpeza,torcida e absorvente do que panos de limpeza não tratadossimilares.

Exemplos 8-11

Os Exemplos 8-11 foram todos feitos utilizando omesmo tecido ,de QTC Control como utilizado nos Exemplos 1 -7. Os panos de limpeza foram quimicamente tratados, comodetalhado na Tabela 5, no ciclo de enxágüe do processo delavagem durante a produção dos panos de limpeza. Ostensoativos químicos foram manualmente adicionados durante ociclo de enxágüe através do mesmo orifício utilizado paraadição de detergente durante o ciclo de lavagem. 0 acréscimode produto químico foi calculado por peso dos panos delimpeza. Por exemplo, para uma carga de 45,4 kg de panos delimpeza, 227 g de tensoativo seria adicionado para obter umacréscimo em peso de 0,5%.

Os panos de limpeza foram lavados por três ciclosde enxágüe, cada um com 40 minutos de duração, com umatemperatura de água de aproximadamente 54 - 71 graus C. Ospanos de limpeza foram então secos em um secador de salalimpa por 20 a 30 minutos em uma temperatura deaproximadamente 66 graus C.

Tabela 5: Sumário dos exemplos 8-1'

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Os resultados de capacidade absorvente (água),capacidade absorvente (IPA), torcida vertical, taxa deabsorvência de água, taxa de admissão de água e teste delimpeza a seco para os Exemplos 8-11 são mostrados naTabela 6. Os dados para os Exemplos comparativos 1 e 2 (istoé, não tratado, QTC Control e Texwipe Vectra Alpha 10) sãoincluídos para comparação.Tabela 6: Resultados de teste para os Exemplos 8-11

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Como pode ser visto a partir dos resultados deteste para os Exemplos 8-9, como reportado na Tabela 6,amostras que tinham sido tratadas com os tensoativos dapresente invenção (em níveis inferiores de acréscimo)tiveram melhores propriedades de limpeza, torcida eabsorvente do que panos de limpeza não tratados similares.

Exemplos 12 - 16

Os Exemplos 12 - 16 foram produzidos em Coville,Inc., Winston-Salem, NC pelas seguintes etapas deprocessamento.

1. Fio de poliéster de filamento 100% contínuo étecido em um de dois padrões de pique (Suíço ou francês -Vide a tabela 7) em uma máquina de malharia circular

2. O tecido foi passado através de um banho quentecontínuo onde um detergente foi adicionado para retirarlubrificantes de malharia do tecido. A temperatura delavagem era aproximadamente 43 graus Cea velocidadeatravés do processo de lavagem era de 36,6 m/min.

3. 0 tecido alvejado branco com óptico.

4. Acabamento de hydrowick aplicado para aumentaros atributos de absorção/torcida.

5. Acabamento sanitizado aplicado em relação aatributos antimicrobianos.

6. amaciante catiônico adicionado paraintensificar a sensação ao tato.

7. o tecido é fendilhado aberto e acabado noestendedouro.8. Calor de secagem é aplicado no estendedouro emuma temperatura de aproximadamente 182 graus C; velocidadeatravés do estendedouro é aproximadamente 36,6 m/min.

9. Após sair do estendedouro, o tecido éacondicionado em envoltório de plástico e enviado para umterceiro com a capacidade de cortar os panos de limpeza notamanho desejado e costurar as bordas do pano de limpezapara minimizar a geração de fiapos.

10. Panos de limpeza cortados e costurados sãoentão enviados para K-C onde são lavados em uma sala limpaISO classe 5.

11. 0 ciclo de lavagem dura aproximadamente 40minutos em uma temperatura entre 54-71 graus C.

12. Os panos de limpeza são então secos em umatemperatura de 66 graus C por 20 a 30 minutos.

13. Após término do processo de lavagem, os panosde limpeza são ensacados dobrados em filme antiestático dePVC transparente utilizando uma seladora manual.

Um sumário das amostras de Coville é fornecido naTabela 7. 0 tecido de controle do Exemplo 12 foi feito comodelineado acima. Os Exemplos 13 até 16 foram também feitospelo processo delineado acima, porém com a omissão dasetapas de processo 4, 6 e 7.

Tabela 7: sumário dos Exemplos 12 - 16

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Os resultados de teste de capacidade absorvente(água), capacidade absorvente (IPA), torcida vertical, taxade absorvência de água, taxa de admissão de água e limpeza aseco para os Exemplos 12 - 16 são mostrados na Tabela 8. Osdados para o Exemplo comparativo 2 (isto é, Texwipe Vectra

Alpha 10) são incluídos para comparação.

Tabela 8: Resultados de teste para os Exemplos 12 - 16

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Como pode ser visto a partir dos resultados deteste para os Exemplos 12 - 16, como reportado na Tabela 8,os panos de limpeza feitos pela modificação de filamentos,deniers, carreiras e relevos, como descrito - pela presenteinvenção, tiveram melhor capacidade de limpeza do que o panode limpeza comparativo não modificado.

EXEMPLOS 17 - 24

O teste adicional foi conduzido nos Exemplos 8, 9e 10. Similarmente, quatro Exemplos adicionais forampreparados e testados do mesmo modo: Exemplo 18 foi o tecidoQTC control tratado com Repel-o-tex em um nivel de acréscimode 0,5%; o Exemplo 18 foi o tecido de QTC control tratadocom Hydropol em um nivel de acréscimo de 0,5%; o Exemplo 19é o tecido QTC control tratado com Unithox 490 em um nivelde acréscimo de 0,5%; o Exemplo 20 é o tecido de QTC controltratado com Surfynol 440 em um nivel de acréscimo de 0,5%.

As amostras também foram preparadas comtensoativos convencionais em niveis de acréscimo comparáveiscom os exemplos preparados com os tensoativos da presenteinvenção. O exemplo 21 foi o QTC control tratado com MileaseT, a partir da ICI Américas Inc., em um nivel de acréscimode 0,06%. O Exemplo 22 foi igual ao Exemplo 21, porém oMilease T foi em um nivel de acréscimo de 0,5%. 0 Exemplo 23foi o QTC Control tratado com Synthrapol KB, a partir deUniqema (New Castle, DE) em um nível de acréscimo de 0,06%.O Exemplo 24 foi o QTCControl tratado com Tween 85LM, apartir de Uniqema, em um nivel de acréscimo de 0,06%.

Os exemplos comparativos foram similarmentetestados. Como anteriormente, o Exemplo comparativo 2 era umpano de limpeza Texwipe Vectra Alpha 10, como vendido pelaITW Texwipe (Mahwah, NJ) . O Exemplo comparativo 3 era umpano de limpeza Milliken Anticon 100 como vendido porMilliken & Company (Spartanburg, SC) . 0 Exemplo comparativo4 era um pano de limpeza Contec Polywipe Ligh como vendidopor Contec Inc. (Spartanburg, SC) . 0 Exemplo comparativo 5era um pano de limpeza Berkshire UltraSeal 3000 como vendidopor Bershire Corporation (Great Barrington, MA).

Todas as amostras foram testadas com a metodologiae aparelho de Teste de Limpeza a seco aperfeiçoado (versão2.0). Adicionalmente, a eficiência de torcida vertical,capacidade absorvente e limpeza dinâmica foi testada paracada exemplo. Os resultados do teste são resumidos nas Tabelas 9, 10 e 11.Tabela 9

<table>table see original document page 57</column></row><table>Tabela 10

<table>table see original document page 58</column></row><table>

Tabela 11

<table>table see original document page 58</column></row><table><table>table see original document page 59</column></row><table>

Como mostrado nas Tabelas 9, 10 e 11, os Exemplosutilizando os tensoativos da presente invenção demonstraramresultados de teste de limpeza a seco desejados com níveisde acréscimo de 0,06 e 0,5 por cento. A capacidade delimpeza a seco, utilizando o teste de limpeza a secoaperfeiçoado (versão 2.0), foi maior do que 760 cm2 para amaioria dos Exemplos utilizando os tensoativos da presenteinvenção com grande parte dos códigos tendo uma capacidadede limpeza a seco maior do que 860 cm2. Adicionalmente, acapacidade de limpeza a seco é direcionalmente confirmadapela eficiência de limpeza dinâmica que era maior do que 91por cento por todos os Exemplos testados tendo ostensoativos da presente invenção.

Os Exemplos utilizando os tensoativos da presenteinvenção tiveram melhor capacidade de limpeza a seco(utilizando o teste de limpeza a seco, versão 2.0), torcidavertical e eficiência de limpeza dinâmica do que os Exemploscomparativos. O teste de limpeza a seco, utilizando o testede limpeza a seco aperfeiçoado (Versão 2) mostroudirecionalmente os mesmos resultados como mostrado com oteste de limpeza a seco previamente utilizado (Versão 1.0).

Adicionalmente, alguns dos Exemplos utilizando ostensoativos da presente invenção tiveram melhor capacidadede limpeza a seco, torcida vertical e eficiência de limpezadinâmica do que os Exemplos feitos com tensoativosconvencionais. Dois dos Exemplos (Exemplo 21 e 22)utilizando um tensoativo convencional (Milease T) tiverambons valores de limpeza a seco. Entretanto, o teste de ionextraivel e de partícula mostrou que esses Exemplos feitoscom tensoativos convencionais tiveram contagens maiselevadas de partículas ou íons extraíveis mais elevados doque qualquer um dos Exemplos feitos com os tensoativos dapresente invenção ou os Exemplos comparativos. Um resumo deteste de partícula, íon extraivel e distribuição de tamanhode poro para os Exemplos utilizando tensoativo é mostrado naTabela 12. Um sumário desses mesmos testes feito nosExemplos comparativos é mostrado na Tabela 13.

Tabela 12

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Tabela 13

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Como pode ser visto nas Tabelas 12 e 13, osExemplos que ilustram o pano de limpeza da presente invençãoe tendo o nivel desejado de capacidade de limpeza a seco,tem também a distribuição desejada de tamanho de poro. Asaber, uma maior percentagem de poros tendo um tamanho menordo que 20 microns, está presente do que encontrado nosExemplos comparativos. Como é preferido para os panos delimpeza da presente invenção, há entre 5 e 25 por cento dosporos de um tamanho menor do que 20 microns e entre 30 e 50por cento dos poros de uma faixa de tamanho entre 60 e 160microns.

Os panos de limpeza dos Exemplos 12 - 16 foramtambém testados utilizando o teste de limpeza a secoaperfeiçoado. Adicionalmente, eficiência de limpezadinâmica, torcida vertical, capacidade absorvente, teste dedistribuição de tamanho de poro, partículas, e íonsextraíveis também foram testados para cada um dos Exemplos12 - 16. Um sumário dos resultados de teste é fornecido naTabela 14.

Tabela 14

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Como anteriormente discutido, os panos de limpezados Exemplos 12 - 16 foram produzidos utilizando os métodosde modificação de tecido da invenção para obter adistribuição desejada de tamanho de poro da invenção esubseqüentemente a capacidade desejada de limpeza a seco.Como pode ser visto a partir dos resultados na Tabela 14, asestruturas modificadas dos Exemplos 13 - 16 tiverampropriedades melhores de limpeza a seco e torcida emcomparação com o tecido de controle (Exemplo 12) .

Adicionalmente, como esperado os panos de limpeza de pontomais solto (Exemplos 14 e 16) tiveram melhor capacidade delimpeza a seco e torcida em comparação com os panos de limpezade ponto mais apertado correspondentes (Exemplos 13 e 15).

Claims

1. Pano de limpeza para uso em um ambiente de salalimpa, CARACTERIZADO por compreender:um substrato de malha de filamentos sintéticos,contínuos, onde o substrato tem uma superfície e onde osubstrato é apropriado para uso em um ambiente de salalimpa, eonde o pano de limpeza tem uma estrutura de malhacom uma distribuição de tamanho de poro onde 5 a 25 porcento dos poros são de um tamanho de 20 microns ou menos, eonde 30 a 50 por cento dos poros são de um tamanho na faixade 60 microns a 160 microns.

2. Pano de limpeza, de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que o pano de limpeza temcapacidade de torcida vertical em 60 segundos de 5centímetros ou maior.

3. Pano de limpeza, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que opano de limpeza tem capacidade absorvente na faixa de 300mililitros por metro quadrado a 360 mililitros por metroquadrado.

4. Pano de limpeza, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que opano de limpeza tem 30 χ IO6 partículas por metro quadradoou menos, pelo Teste de agitação biaxial (IEST RP-CC004.3,Seção 6.1.3).

5. Pano de limpeza, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que opano de limpeza tem uma eficiência de limpeza dinâmica de 91por cento ou maior.

6. Pano de limpeza, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que opano de limpeza tem uma capacidade de limpeza a seco de 7 60centímetros quadrados ou maior.

7. Pano de limpeza, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que osubstrato de malha compreende filamentos de poliéstercontínuos.

8. Pano de limpeza, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, CARACTERIZADO por compreenderainda um tensoativo presente na superfície do substrato demalha, onde o tensoativo está presente em uma quantidade deacréscimo de 0,5 por cento ou menos, em peso do substrato demalha.

9. Pano de limpeza, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o tensoativo é selecionadodo grupo que consiste em tensoativos gemini, agentesumectantes poliméricos e oligômeros funcionalizados.