CN101535042A - 用于从物品去除污物的清洁抹布及其制造方法 - Google Patents

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CN101535042A CNA2007800337704A CN200780033770A CN101535042A CN 101535042 A CN101535042 A CN 101535042A CN A2007800337704 A CNA2007800337704 A CN A2007800337704A CN 200780033770 A CN200780033770 A CN 200780033770A CN 101535042 A CN101535042 A CN 101535042A
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罗纳德·F·西曼德尔
斯科特·M·霍伦贝克
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Abstract

包括聚异丁烯(有时也称作聚丁烯)的清洁抹布。通常所述聚异丁烯的大部分具有大于30000(MW)的分子量，并且在某些特定的应用中所述分子量为约85000。所述聚异丁烯通常设置在多孔基质例如无纺或机织织物的表面处。提供了一种制造清洁抹布的方法。该方法通常包括：将所述聚异丁烯溶解在溶剂例如己烷中以形成增粘剂溶液，将所述基质浸泡在所述增粘溶液中以制造预制品，然后干燥所述预制品以制造所述清洁抹布。所述清洁抹布通常以干燥状态使用，而无需任何液体清洁剂。待清洁表面用所述清洁抹布的其上设置有聚异丁烯的表面清洁。用力擦拭可用在污物难以去除的应用中。

Description

用于从物品去除污物的清洁抹布及其制造方法
政府权利
依据美国能源部与BWXT Y-12，L.L.C.之间的合同DE-AC05-00OR22800，美国政府在本发明中拥有权利。
技术领域
本发明涉及用于从表面去除污物的清洁装置的领域。更具体而言，本发明涉及清洁抹布(cleaning wipe)，其引入增粘剂(tackifier)以促进污物粘附在清洁抹布上。
背景技术
许多工业和商业过程和一些消费活动得益于在将物品应用于其预定的最终用途之前或在为了进一步加工或处理而清理(clearing)物品之前彻底清洁物品的表面。这样的应用的实例有：在使物品结合或实施表面加工(finish)之前清洁物品；在物品暴露于人或者其它活体之前从物品除去有害的表面污物；和为了美观或整洁而抛光表面。这些年来，已开发了纸张、织物和膜多用途(utility)抹布的许多形式以有助于这样的清洁工艺。一些多用途抹布引入增粘剂以有助于从所正清洁的表面除去污物和有助于在清洁抹布抡打所正清洁的物品的表面时使任何细小的固体颗粒或痕量液体保持在该清洁抹布上。许多增粘剂本质上为粘性物质，如果清洁抹布中的增粘剂导致该清洁抹布粘在所正清洁的物品上，则使用引入这样的粘性物质的抹布清洁物品可为困难的。为了克服这个问题，一些多用途抹布添加了润滑剂或脱模(release)剂或类似化学物质到抹布上以降低该多用途抹布和被清洁物品之间的摩擦。但是，这样的添加剂会使该多用途抹布的总体清洁效能降低，并且在一些情形下在被清洁的物品上留下多余的残留物。
在各种困难中，任何消费品或工业产品制造商所面临的困难是，随着制造技术的改进，制造公差和安全标准变得越来越严格，并且清洁度要求变得更加苛刻。例如，将污物极限设定为几微克/一百平方厘米的分数并不罕见。达到这些水平的一个难点是：随着清洁产品和方法在从物品除去原始的污物方面变得更加有效，所述清洁产品和方法自身可对该物品的最终污物水平有贡献，这是由于该抹布中所使用的化学物质留在被清洁物品上的残留。因此需要的是从待清洁的物品表面俘获和除去有害的污物而不使来自引入到清洁抹布中的材料的残留留下的改进的清洁抹布。而且，由于这些抹布通常在使用一次或使用少数几次后丢弃，因此还需要的是用于生产高性能清洁抹布的廉价且简单的方法。
发明内容
在一个实施方式中，本发明提供包括具有本体(bulk mass)和前表面的基质的清洁抹布。将聚异丁烯设置在该基质的前表面处，并且大部分的该聚异丁烯具有大于约30000的分子量。进一步的实施方式提供具有总干重并包括多孔基质的清洁抹布。该多孔基质拥有具有多个空隙的本体。此外，该多孔基质占该清洁抹布的总干重的一定百分比，剩留总干重的剩余百分比。聚异丁烯设置在多个空隙的至少一部分内，并且该聚异丁烯基本上占该清洁抹布的干重的全部剩余百分比。
还提供制造清洁抹布的方法。该方法包括将分子量大于30000的聚异丁烯溶解在溶剂中以制造约0.5重量％～约6重量％聚异丁烯的增粘剂溶液的步骤。该方法进一步包括将该增粘剂溶液涂布在基质上以制造预制品(preform)的步骤，和干燥该预制品以形成该清洁抹布的步骤。
附图说明
各种优点通过参照具体描述以及附图而明晰，其中为了更清楚地显示各种细节，各要素不是按比例的，在全部的几个视图中其中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：
图1A、2A和3A是用于清洁抹布中的基质的示意性的顶视图。
图1B、2B和3B是在清洁抹布的基质的表面处引入聚异丁烯的清洁抹布的示意性的顶视图。
图4A、5、6、和7A是在清洁抹布的基质的表面处引入聚异丁烯的清洁抹布的示意性的侧视图。
图4B、7B和7C是引入聚异丁烯并且聚异丁烯分布在清洁抹布的本体中的清洁抹布的示意性的侧视图。
图8是描述根据本文中公开的某些实施方式制造清洁抹布的方法的流程图。
图9是用于测试清洁抹布的典型的不锈钢试样(coupon)的表面的显微照片。
图10-13是清洁抹布的测试结果的绘图。
具体实施方式
此处所描述的是清洁抹布和生产清洁抹布的方法的各种实施方式。图1A是用于清洁抹布中的基质10的顶视图的示意图。基质10具有前表面12。基质10是包含无规环形微纤维14的织物。在一些实施方式中，微纤维14是直径为20μm的纤维素纤维。图1B是清洁抹布20的顶视图的示意图。清洁抹布20包含基质10并且还包含设置在基质10的前表面12处的聚异丁烯22。
本文中所使用的聚异丁烯(或＂PIB＂)指异丁烯的任何聚合物。有时也将其称为丁烯或聚丁烯。应理解，术语“前表面”在本文中用于指基质的其上设置聚异丁烯的表面，并且该术语并不意图暗示该基质的取向。本文中使用的术语“设置在...处的”涉及如下的结构，其中将聚异丁烯(a)设置在在前表面上或(b)设置在基质内(例如在构成该基质的纤维中)的在所述前表面的正下面的位置处或(c)既设置在所述前表面上也设置在基质内的在所述前表面的正下面的位置处。例如，参照图1A，可通过将聚异丁烯22(a)设置在基质10的前表面12上或者(b)设置在基质10内的在所述前表面12的正下面的位置处或者(c)既设置在所述前表面12上也设置在所述基质内的在所述前表面12的正下面的位置处而将其设置在前表面12处。在一些实施方式中，聚异丁烯基本上均匀地分布在基质的纤维内。例如，参照图1A，可使聚异丁烯22基本上均匀地分布在基质10的无规的环形微纤维14内。
在一些具体的实施方式中，聚异丁烯22的分布在整个由前表面12构成的几何平面上基本上是均匀的。应理解，图1A和1B中的无规的环形微纤维14在式样上被图示成特定几何图案，但实践中所述无规的环形微纤维14的取向和布局(layout)可与该图示不同。此外，应理解，图1B中的聚异丁烯22在样式上被图示成离散的沉积物但实践中沉积可在形态上变化，即在离散的沉积物到基本上均匀的膜范围内变化。
图2A是用于清洁抹布中的基质30的顶视图的示意图。该基质30具有前表面32。该基质30是包含机织棉纤维34的粗棉布(cheesecloth)织物。在某些实施方式中该机织棉纤维34是间隔开～50μm的50μm直径的纤维素纤维。本文中将纤维间隔开超过约5μm的粗棉布称为稀松编织(open-weave)粗棉布。图2B是清洁抹布36的示意性的顶视图。该清洁抹布36包括基质30，并且还包括设置在基质30的前表面32处的聚异丁烯22。在一些具体的实施方式中，聚异丁烯(例如22)基本上均匀地分布在基质(例如30)的纤维(例如34)内。在一些具体的实施方式中，聚异丁烯22的分布在整个由前表面32构成的几何平面上基本上是均匀的。应理解，图2A和2B中的机织棉纤维34在式样上被图示成特定几何图案，但实践中机织棉纤维34的取向和布局可与该图示不同。此外，应理解，实践中图2B中的聚异丁烯22在式样上被图示成离散的沉积物但实践中沉积可在形态上变化，即在离散的沉积物到基本上均匀的膜范围内变化。
图3A是用于清洁抹布中的基质40的顶视图的示意图。该基质40具有前表面42。该基质40是包括密集的纤维素和聚酯纤维44的水刺(hydro-entangled)微纤维布。在一些实施方式中，该纤维素和聚酯纤维44的直径为约20μm。图3B是清洁抹布46的示意性的顶视图。该清洁抹布46包括基质40并且还包括设置在基质40的前表面42处的聚异丁烯22。在一些实施方式中，聚异丁烯(例如22)基本上均匀地分布在基质(例如40)的纤维(例如44)内。在一些具体实施方式中，聚异丁烯22的分布在整个由前表面42构成的几何平面上基本上是均匀的。应理解，图3A和3B中的纤维素和聚酯纤维44在式样上被图示成特定几何图样，但实践中纤维素和聚酯纤维44的取向和布局可与该图示不同。此外，应理解，实践中图3B中的聚异丁烯22在式样上被图示成离散的沉积物但实践中沉积可在形态上变化，即在离散的沉积物到基本上均匀的膜范围内变化。
图4A图示清洁抹布50的示意性的侧视图。该清洁抹布50包括由纤维54制成的基质52。该纤维54是无规的环形微纤维(例如图1A和1B中的14)、或机织棉纤维(例如图2A和2B中的34)、或纤维素和聚酯纤维(例如图3A和3B中的44)或其它纤维。基质52具有前表面56和相对的背表面58以及在前表面56和相对的背表面58之间的本体60。本体60包括纤维54和在纤维54之间的间隙空间(interstitial space)62。间隙空间62是本体(例如60)中的多个空隙的例子。该清洁抹布50包括设置在基质52的前表面56处的聚异丁烯22。可通过喷雾、辊压、刷涂或采用其它制造技术将聚异丁烯22沉积在基质52的前表面56处。基质52是多孔基质的例子。基质52的总厚度64通常为100μm～10mm。厚度64的最大值通常受(如果受到限制，则根本上受)与前表面56的清洁效能无关的设计参数例如基质52的所需机械挠曲的限制。图4A图示了其中将聚异丁烯22设置在基质52的前表面56处的结构。在该结构中聚异丁烯22设置在基质52(即纤维54)内、在前表面56的正下面至深度66的位置处，所述深度66通常小于基质52的厚度64的约20％。
图4B图示清洁抹布70的示意性的侧视图。该清洁抹布70包括由用在图4A的清洁抹布50中的纤维54制成的基质52。在图4B的实施方式中，清洁抹布70包括设置在基质52的前表面56处的聚异丁烯72，并且此外使所述聚异丁烯72基本上均匀地分布到基质52的本体60中。
图5图示清洁抹布80的示意性的侧视图。该清洁抹布80包括由微孔片(sheet)84制成的基质82。基质82的厚度86可从小于1毫米到约几厘米。在一些具体实施方式中厚度86约为0.5毫米。厚度86的最大值受(如果受到限制，则根本上受)与清洁抹布80的前表面90的清洁效能无关的设计参数例如基质82的所需机械挠曲的限制。基质82是多孔基质的例子。在图5的实施方式中，清洁抹布80包括设置在基质82的前表面90处的聚异丁烯88。基质82是微孔的(具有比图4A中的基质52的间隙空间62小得多的空隙)，并且在该实施方式中从前表面90起的聚异丁烯88的渗透深度92是基质82的厚度86的约5％。但是，仍然将5％的聚异丁烯88渗透视为其中将聚异丁烯设置在基质(例如82)的前表面(例如90)处的结构。
图6、7A、7B和7C图示由泡沫材料制成各种结构的清洁抹布的示意性的侧视图。这样的泡沫材料包括由聚乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯和类似材料制成的泡沫体。图6、7A、7B和7C中图示的清洁抹布具有与在图1B、2B和3B中图示的清洁抹布的顶视图类似的顶视图。
图6图示清洁抹布100的示意性的侧视图。该清洁抹布100包括由封闭单元(cell)泡沫体104制成的基质102。基质102的厚度106可从约1毫米到约几厘米。在一些具体的实施方式中厚度86为约0.5毫米。厚度106的最大值受(如果受到限制，则根本上受)与清洁抹布100的前表面108的清洁效能无关的设计参数例如基质102的所需机械挠曲的限制。基质102具有与前表面108相对的背表面110以及在前表面108和背表面110之间的本体112。封闭单元泡沫体104包括基本上不对外表面开放的单元114和对外表面开放的单元116(例如，在图6中明确标记的封闭单元116对背表面110开放)。单元114和116是本体(例如112)中多个空隙的例子。基质102是多孔基质的例子。
在图6的实施方式中，清洁抹布100包括设置在基质102的前表面108上的聚异丁烯120和设置在对前表面108开放的封闭单元124上的聚异丁烯122。鉴于有从封闭单元124到前表面108的通道(pathway)，认为聚异丁烯122被设置在前表面108上。
图7A图示清洁抹布130的示意性的侧视图。该清洁抹布130包括由开放单元泡沫体134制成的基质132。基质132具有前表面136和相对的背表面138以及在前表面136和背表面138之间的本体140。开放单元泡沫体134包括多个单元142，并且开放单元泡沫体134中的基本上所有的单元142具有通往外表面(例如通往前表面136或通往背表面138)的开放的单元间通道。单元142是本体(例如140)中多个空隙的例子。基质132是多孔基质的例子，在其中如图7A中所示、以其中聚异丁烯144既设置在基质52内(例如单元142内)又设置在表面上(例如表面136上)的结构将所述聚异丁烯144设置在基质52的前表面136处的实施方式中，通常将聚异丁烯22设置在前表面(例如136)下方至通常小于基质(例如132)的厚度(例如148)的约20％的深度(例如146)。
图7B图示清洁抹布160的示意性的侧视图。清洁抹布160包括用于图7A中的清洁抹布130中的基质132。在图7B的实施方式中，清洁抹布160包括设置在基质132的前表面164处和设置在相对的背表面138处的聚异丁烯162，而且使聚异丁烯162基本上均匀地分布到基质132的本体140中。
图7C图示清洁抹布170的示意性的侧视图。清洁抹布170包括在图7A的清洁抹布130和图7B的清洁抹布160中使用的基质132。在图7C的实施方式中，清洁抹布170包括设置在基质132的前表面164处的聚异丁烯172，而且使聚异丁烯162基本上均匀地分布到基质132的本体140的深度146中。深度146约占基质132的厚度174的一半。在各种实施方式中，可将聚异丁烯(例如170)设置到清洁抹布(例如170)的基质(例如132)的如下深度(例如164)中，所述深度从小于厚度(例如174)的百分之一到基质(例如132)的厚度(例如174)的百分之一百。
在图1B、2B、3B、4A、4B、5、6、7A、7B和7C的实施方式中，聚异丁烯的分子量大于约30000，并且在一些实施方式中该分子量为在约60000和110000之间。在一些实施方式中，聚异丁烯的分子量可为在约30000和500000之间或在约60000和500000之间或在约100000和500000之间。在一些实施方式中，聚异丁烯的分子量可在约30000和1000000之间或在约60000和1000000之间或在约100000和1000000之间。分子量500000的聚异丁烯发粘，和分子量1000000的聚异丁烯稍微发粘。本段中所限定的所有分子量范围的聚异丁烯都溶于己烷。约85000的分子量是示例性的实施方式。本段中所限定的所有分子量的聚异丁烯都溶于己烷。
可采用各种方法以制造清洁抹布。图8呈现描述了一种方法实施方式的步骤的流程图190。在步骤192中将分子量超过30000的聚异丁烯溶解在溶剂例如己烷中以制得约0.5重量％～约6重量％聚异丁烯的增粘剂溶液。可采用所述聚异丁烯比例的各种子范围，例如(a)约0.5重量％～约1.5重量％的聚异丁烯，或(b)约1.5重量％～约2.5重量％的聚异丁烯，或(c)约2重量％～约3重量％的聚异丁烯，或(d)约3重量％～约6重量％的聚异丁烯。在一些实施方式中，在步骤192中可使用更精确分子量范围的聚异丁烯，例如分子量在约60000和110000之间的聚异丁烯。在一些实施方式中，聚异丁烯的分子量可在约30000和500000之间或在约60000和500000之间或在约100000和500000之间。在一些实施方式中，聚异丁烯的分子量可在约30000和1000000之间或在约60000和1000000之间或在约100000和1000000之间。
在步骤194中将增粘剂溶液涂布到基质上以制造预制品。对于其中使聚异丁烯例如图4B中的聚异丁烯72基本上均匀地分布到基质的本体中的结构，通过将该基质浸泡在增粘剂溶液中和例如通过绞拧从该基质除去过量的增粘剂而将增粘剂溶液涂布到基质上。对于其中将聚异丁烯例如图4A中的聚异丁烯22设置在基质的表面上的结构，可通过喷雾、辊压、刷涂或使用其它制造技术将增粘剂溶液涂布到基质(例如52)上而使聚异丁烯沉积在基质52的前表面56上。对于其中将聚异丁烯例如图6中的聚异丁烯118设置在基质的表面上的结构，可通过喷雾、辊压、刷涂或者使用其它制造技术将增粘剂溶液涂布在基质(例如102)上而使聚异丁烯沉积在基质102的前表面108上。就这样的制造方法的结果是得到设置在基质的表面上的聚异丁烯还是得到设置在基质的表面处的聚异丁烯而言，该结果通常主要受具体基质的特性的影响。
继续参照图8，在步骤196中干燥预制品以形成该清洁抹布。可通过将该预制品留在开放空气(open air)中直到溶剂蒸发而实现干燥，或者可通过使用热源、或部分真空或在该预制品上方或穿过该预制品的强制空气循环来加快干燥。可将在干燥期间从该预制品除去的溶剂回收和再循环。
根据本文中所述的一些实施方式，清洁抹布的总重基本上分配给基质的重量和在增粘剂溶液处理和干燥之后保留的聚异丁烯的重量。典型地，在其中将聚异丁烯设置到基质的某一深度中的应用中，抹布为聚异丁烯所渗透的部分的重量的约99.5％～约94％是为聚异丁烯所渗透的基质的重量，并且基质为聚异丁烯所渗透的部分的重量的余量是所浸透的聚异丁烯。
在其中聚异丁烯仅设置在基质的表面上或者仅设置在基质的表面处的应用中，聚异丁烯的重量百分比是与基质的本体的“参照部分”相比的。即，基质具有一定厚度并且所述基质的本体具有参照部分。所述本体的参照部分是所述基质中的至基质厚度的约第一个100～1000微米的深度的部分。如果所述基质的厚度小于所指出的基质厚度的“第一距离”，则术语基质厚度的第一距离(例如术语“第一个1000微米”或“第一个100微米”)指基质厚度。聚异丁烯具有一定重量且本体的参照部分具有一定的重量，并且聚异丁烯的重量通常为聚异丁烯重量和本体的参照部分重量之和的约0.5％～6％。
清洁抹布的各组分的相对重量的参考量(reference)通常不包括可应消费者要求添加到抹布中但无助于该抹布的清洁功效的外围材料。这样的外围材料的实例为水分(水)或香料或为了提供诸如令人愉快的香味和清洁抹布在其消费包装中的适应性的特征而加入的其它挥发性化合物。清洁抹布的“干重”(及其重量分布)是指在将这样的外围材料从抹布蒸发出之后测得的清洁抹布的重量。可将无助于清洁功效的其它辅助材料引入到该清洁抹布中。这样的辅助材料的实例为用于使基质着色的染料和用于记录下标志或其它标记的油墨。这样的辅助材料使清洁抹布的干重明显地增加了有限的可测量的重量，但是不将这样的材料的重量视为抹布的实重(substantialweight)的一部分。
根据本文中所述的一些实施方式，清洁抹布的总重几乎只分配给基质的重量和在增粘溶液处理和干燥之后保留的聚异丁烯的重量。在这样的实施方式中，清洁抹布具有包括多孔基质的总干重。多孔基质通常具有拥有多个空隙的本体，且多孔基质占该清洁抹布的总干重的一定百分比。这将干重的剩余百分比留给设置在多个空隙的至少一部分内的聚异丁烯。例如在这些实施方式中，如果基质基本上是清洁抹布的干重的90％，则聚异丁烯基本是该清洁抹布干重的10％，并且除了前述类型的辅助组分之外，清洁抹布不包括其它组分。
在一些情形下，基质可非常厚，例如为羊毛垫子。在这样的情形下，当清洁抹布的重量几乎只分配给基质的重量和聚异丁烯的重量时，基质可例如占清洁抹布的干重的94％或更高，而聚异丁烯将占据剩余的百分比。在一些情形下，该基质可非常薄，例如为细薄织物，且在这样的实施方式中，基质可例如占清洁抹布的干重的6％或更少。在这些界限之间的其它实施方式也是可行的。在示例性的实施方式中聚异丁烯占清洁抹布干重的少于约20％。
典型地，如本文中所公开的那样制备的清洁抹布被设计成干燥使用，不需要任何液体清洁剂。重度污染的表面可先用多用途抹布和表面清洁剂例如Formula 
Figure A200780033770D0013153230QIETU
擦拭并让其干燥。然后将干燥表面用清洁抹布中设置有聚异丁烯的表面擦拭。用力擦拭可用于其中污物难于去除的应用中。
实施例
涉及铍的制造过程对可能残留在暴露于公共场合的(released to thepublic)零件的表面上铍污物的量具有非常严格的限制。理想地，这样的零件没有可检测量的铍，但是作为“暴露于公共场合”的规格通常0.2μg/100cm2的水平被认为是可接受的。仪器可以用来检测非常低浓度(典型地0.01μg/100cm2)的铍污物，并且达到“检测不到(non-detect)”的水平是极度困难的。一旦表面已被污染，则除去低于0.040μg/100cm2的污物通常是非常困难的，并且使用现有技术方法实现这样的水平通常导致产生相当可观量的铍污染的废纸。
为了解决这个问题，制备几个测试清洁抹布并进行测试。所制备和测试的第一种类型的清洁抹布(1号布)使用由直径20μm的纤维素纤维的无规环制成的250μm(0.010＂)厚的微纤维布作为基质。所制备和测试的第二种类型的清洁抹布(2号布)使用机织粗棉布作为基质。这种特定的粗棉布使用直径50μm的棉线、以非常稀松编织的方式隔开～200μm织成。所制备和测试的第三种类型的清洁抹布(3号布)使用由密集纤维素和聚酯纤维制成的无纺的水刺微纤维布作为基质，测得各类型纤维的直径约为20μm。测得这些抹布为0.33mm(0.013英寸)厚。
为了进行测试，通过将85000MW聚异丁烯(PIB)溶解在己烷中制备4种浓度的“干的”增粘剂。制得1重量％、2重量％、2.5重量％和5重量％PIB在己烷中的溶液。将若干第一种类型的纤维素抹布(1号布)浸泡在三种增粘剂配料(1重量％、2.5重量％和5重量％)中，拧“干”，然后让其在实验室通风橱中干燥。干燥之后该经涂布的布摸上去感觉干燥并且不粘。85000MWPIB是通常可用的、固体、弹性形式的聚异丁烯，其摸起来不是非常粘。也可使用较低分子量的聚异丁烯，但是这些聚异丁烯非常粘并且太容易流动，并且因此在“清洁过的表面”上留下粘性的残留物。
第一系列的测试
以在经糙面精整的不锈钢罐上进行的测试展示这些增粘布(tack cloth)的效能。测得该糙面精整的粗糙度为1.56+/-0.15μm。图9显示表明不锈钢表面202的粗糙度的扫描电子显微照片200，且图9说明不锈钢表面202具有其中可容纳微米尺寸颗粒的可观量的粗糙度。对已在规定铍区域内保存四个月的该罐上进行工业卫生擦拭法检查(industrial hygiene test smear)。在95％的置信度时，该罐的三个区域上的污物平均为0.0536+/-0.0197μg/100cm2。然后以使用PIB在己烷中的2.5重量％溶液制得的清洁抹布擦拭该罐。在呈现于图10中的图220中显示了这些测试的结果。
第一个测试结果222表示使用未经过增粘剂处理的微纤维布的参比测试。在周围室内照明下进行清洁而未使用特殊的技术来视觉上增强污物的视知觉。结果的范围从数据点224到数据点226，并且在95％置信度时清洁后的平均残留污物为0.0723+/-0.1733μg/100cm2，如误差棒228所示。第二个测试结果230表示使用多用途抹布和Formula 
Figure A200780033770D0013153230QIETU
的结果。由于BeO颗粒污物对于肉眼不可见，因此用由5μm范围内的荧光颗粒制成的荧光染料来模拟BeO颗粒。该荧光染料为颗粒的移除或为清洁方法的有效性提供目视判定。所得清洁度的后续测试产生两个测试结果数据点232和234，并且在95％的置信度时平均污物残留为0.0138+/-0.0090μg/100cm2，如误差棒236所示。然后将该测试罐存储4个月并再次测试，产生测试结果238。结果的范围从数据点240到242，并且在95％置信度时平均污物残留为0.0536+/-0.0197μg/100cm2，如误差棒244所示。
在进一步的测试中，该罐的一个区域使用以PIB的2.5重量％溶液制得的1号布擦拭。测试结果246是具有＂0＂误差棒250的3个“检测不到”的数据点248。该测试后，用大量的细氧化铍粉末故意污染该罐。用多用途抹布和Formula 
Figure A200780033770D0013153230QIETU
以粗略的方式除去可见粉末。一旦干燥，则被污染的表面使用以PIB在己烷中的5重量％溶液制得的纤维素微纤维增粘布(1号布)进行彻底的擦拭。再一次对三个经污染的且经清洁的区域进行工业卫生擦拭法检查，得到测试结果252。三个试验产生3个如数据点254和＂0＂误差棒256所示的“检测不到”。
使用先用PIB的2.5％溶液然后用PIB的1％溶液制得的微纤维增粘布(1号布)再重复污染、清洁和工业卫生擦拭法检查过程两次。这些测试结果258和260表明具有＂0＂误差棒264的3个“检测不到”的数据点262和具有＂0＂误差棒268的另外三个“检测不到”的数据点266。
在确定了留在不锈钢罐的精整糙面上的氧化铍的含量之后，用在两块微纤维布上具有较低的增粘剂含量的两块布(即用PIB在己烷重的1重量％和2.5重量％溶液制成的那些布)擦拭不锈钢的清洁样品。该试验的目的是测量可能从清洁抹布转移至经清洁表面的任何残留的PIB或其它物质。为了对比，使用多功能抹布和工业溶剂用力地擦拭第三个钢样品，并且使用在具有少量过氧化氢的10％硝酸中的侵蚀性(aggressive)的20kHz超声探针清洁第四个不锈钢样品。该后一表面清洁方法代表极端水平的清洁，其通常不能通过擦拭获得。硝酸和过氧化氢以化学方式烧掉任何有机残留物，而超声探针则提供非常有侵蚀性的机械清洁。在按如上所述擦拭钢试样之后，然后使用X射线光电子能谱法即XPS对钢样品进行分析以确定参比方法和PIB清洁抹布留下何种残留物。XPS是非常灵敏的测试，其甚至能够检测留在表面上的残留物的局部单层。图11显示了XPS结果300。相对清洁度由残余碳与铁的XPS比例表示。
图11揭示超声酸清洗产生最清洁的表面，如试验结果302所示，其中结果范围在数据点304和数据点306之间，并且在95％的置信度时比例为0.114+/-0.030，如误差棒308所示。用工业溶剂和多功能抹布擦拭留下相当宽范围的含碳(溶剂)残留物，如试验结果310所示。结果范围从数据点312到数据点314，并且在95％的置信度时比例为0.233+/-0.391，如误差棒316所示。用1％和2.5％聚异丁烯清洁抹布擦拭留下非常窄范围的残留物。1％清洁抹布的测试结果318范围从数据点320到322，并且在95％的置信度时比例为0.214+/-0.042，如误差棒324所示。2.5％聚异丁烯清洁抹布的试验结果326范围从数据点328到330，并且比例为0.202+/-0.024，如误差棒332所示。误差棒324和332两者都比溶剂清洁的误差棒316紧密，并且对于溶剂清洁两者都落在误差棒316范围之内。
第二系列的测试
几片测得厚度为0.25mm并且面积为85cm x 85cm、且各自重29g的商用粗棉布(2号布)浸泡在85000MW聚异丁烯(PIB)在己烷中的2重量％溶液中。将这些布拧“干”然后在实验室通风橱中晾干。经涂布的布的干重表明它们已得到3.3重量％的PIB。在涂布之后，所述布摸起来是干的并且不粘。
糙面精整的不锈钢罐再一次故意地用大量的细氧化铍粉末污染。多余的污物用Formula 
Figure A200780033770D0016120924QIETU
表面清洁剂和纸质多用途抹布以粗略的方式擦去。通过用经处理的干燥的粗棉布擦拭而进行最终清洁。对三个经污染的且经清洁的不锈钢表面进行工业卫生擦拭法检测。图12中的测试图400表明该清洁的结果、以及另外的用各种其它聚异丁烯清洁抹布擦拭的结果。测试结果402表示清洁前的初始污物水平。结果范围从数据点404到数据点406，并且在95％的置信度时平均污物为0.0536+/-0.0197μg/100cm2，如误差棒408所示。测试结果410对应于2.0％粗棉布(2号布)，且三个“检测不到”的数据点412产生“0”误差棒414.
第三系列的测试
所处理和测试的第三种类型抹布(3号布)是由密集的纤维素和聚酯纤维制成的无纺的水刺微纤维布，各类型的纤维直径测得为约20μm。测得这些抹布厚约0.33mm(0.013英寸)并且面积为约12＂ x 12＂。将十个一组的抹布卷在一起并浸泡在85,000分子量的聚异丁烯在己烷中的2重量％溶液中。浸泡后，将抹布拧“干”溶剂，然后让其在化学通风橱中干燥。三组每组十个抹布平均增加的重量为3.7+/-0.7重量％(+/-1标准偏差)。
返回至图12，测试结果440对应于具有2.5％增粘剂溶液的3号布，呈现2个“检测不到”的数据点442和1个在0.102处的检测数据点444，该数据点444刚好在检测极限上方。所述两个“检测不到”的数据点和一个检测数据点得到误差棒446。
进行最终测试以确定增粘聚酯/纤维素布(3号布)可如何有效地清洁重度污染的表面。不锈钢罐的表面再一次用氧化铍粉末重度污染。这一次该表面仅轻微湿擦以保护研究人员免受气载污染物。一旦该表面为干燥的，则使用以2％增粘剂处理过的增粘的聚酯/纤维素布(3号布)彻底擦拭。测试结果448呈现三个“检测不到”的点450，所述三个“检测不到”的数据点450产生“0”误差棒452。
总之，在涉及根据该公开内容制得的增粘布的21个测试的20个中，即除掉一个之外全都(即所述测试的95％)导致残留污物低于铍的检测极限。唯一的“检测”值仅高于铍的极限极限2％，并且可落在实验发散值(scatter)的误差带内。
第四系列的测试
使用氧化锂作为烧结助剂的热压的BeO整块样品以脱落BeO颗粒物质而出名。减少热压的BeO表面上的可除去的BeO颗粒的水平是非常困难的。为了测试PIB增粘的清洁抹布的效能，将纤维素布(1号布)用在己烷中的2.5重量％的85000MW的PIB浸渍并让其干燥。热压BeO的三个整块样品使用Formula 
Figure A200780033770D0013153230QIETU
表面清剂和刚性的聚合物板刷在流水下用力地洗涤。所有的表面彻底干燥，并且对干燥表面进行工业卫生擦拭法检查。图13的图500显示了测试结果502。数据点504、506和508是宽分散的并且平均为9.16+/-12.83μg/100cm2(+/-95％置信度)，如误差棒510所示。然后用由2.5％PIB的溶液制得的增粘布(1号布)擦拭所述干燥表面，并且再一次进行工业卫生擦拭法检查，并且三个试验由数据点514、516和518所表明的测试结果512表明用PIB粘结布擦拭使得污物减少一个量级至0.91+/-0.92μg/100cm2，并且还导致显著减小的误差棒520。
已经介绍了本发明实施方式的上述描述以用于说明和解释。它们并不意图穷尽或将本发明限制为所公开的精确形式。根据以上教导，显而易见的修改或变化是可能的。致力于选择和描述实施方式以提供本发明的原理的最佳说明和本发明的实际应用，从而使得本领域普通技术人员能够以各种实施方式和以适合于所预期的特定用途的各种修改来利用本发明。当依照对所附权利要求公平、合法和公正授权的广度进行解释时，所有这样的修改和变化都在由所附权利要求确定的本发明范围内。

Claims (20)

1.一种清洁抹布，包括：
具有本体和前表面的基质；和
设置在基质的前表面处的聚异丁烯，其中所述聚异丁烯的大部分具有大于约30000的分子量。
2.权利要求1的清洁抹布，其中所述聚异丁烯的大部分具有在约30000和140000之间的分子量。
3.权利要求1的清洁抹布，其中将所述聚异丁烯设置在所述基质的前表面处并且还将所述聚异丁烯设置到所述基质的本体中。
4.权利要求3的清洁抹布，其中所述聚异丁烯具有重量并且所述清洁抹布具有重量，且所述聚异丁烯的重量为所述清洁抹布重量的约0.5％～6％。
5.权利要求1的清洁抹布，其中将所述聚异丁烯设置在所述基质的前表面处并且还将所述聚异丁烯设置到所述基质的本体的渗透部分中，并且所述聚异丁烯具有重量，且所述基质的本体的渗透部分具有重量，并且所述聚异丁烯的重量为所述聚异丁烯的重量和所述基质的本体的渗透部分重量之和的约0.5％～6％。
6.权利要求1的清洁抹布，其中所述基质具有厚度且所述基质的本体具有参照部分，所述本体的参照部分为所述基质中的到基质厚度的约第一个1000微米深度的部分，并且所述聚异丁烯具有重量且所述本体的参照部分具有重量，并且所述聚异丁烯的重量为所述聚异丁烯的重量和所述本体的参照部分的重量之和的约0.5％～6％。
7.权利要求1的清洁抹布，其中所述基质具有厚度且所述基质的本体具有参照部分，所述本体的参照部分为所述基质中的到基质厚度的约第一个100微米深度的部分，并且所述聚异丁烯具有重量且所述本体的参照部分具有重量，并且所述聚异丁烯的重量为所述聚异丁烯的重量和所述本体的参照部分的重量之和的约0.5％～6％。
8.一种具有总干重的清洁抹布，所述清洁抹布包括：
(a)多孔基质，所述多孔基质拥有具有多个空隙的本体并且所述多孔基质占了所述清洁抹布总干重的一个百分比，剩留干重的一个剩余百分比；和
(b)设置在所述多个空隙的至少一部分内的聚异丁烯，所述聚异丁烯基本上占所述清洁抹布的干重的全部剩余百分比。
9.权利要求8的清洁抹布，其中所述多孔基质具有前表面并且将基本上所有的聚异丁烯设置在该前表面处。
10.权利要求8的清洁抹布，其中所述多个空隙基本上均匀地分布在整个所述本体中并且所述聚异丁烯基本上均匀地分布在所述多个空隙中。
11.权利要求8的清洁抹布，其中所述聚异丁烯的大部分具有大于约30000的分子量。
12.权利要求8的清洁抹布，其中所述多孔基质占所述清洁抹布的总干重的约94％～99.5％。
13.权利要求8的清洁抹布，其中所述多孔基质占所述清洁抹布的总干重的约6％～94％。
14.权利要求8的清洁抹布，其中所述多孔基质占所述清洁抹布的总干重的约0.5％～6％。
15.制造清洁抹布的方法，所述方法包括：
(a)将分子量超过30000的聚异丁烯溶解在溶剂中制得约0.5重量％～约6重量％聚异丁烯的增粘剂溶液；
(b)将所述增粘剂溶液涂布到基质上以制造预制品；和
(c)干燥所述预制品以形成所述清洁抹布。
16.权利要求15的制造清洁抹布的方法，其中步骤(a)包括将分子量超过30000的聚异丁烯溶解在溶剂中以制得约0.5重量％～约1.5重量％聚异丁烯的增粘剂溶液。
17.权利要求15的制造清洁抹布的方法，其中步骤(a)包括将分子量超过30000的聚异丁烯溶解在溶剂中以制得约1.5重量％～约2.5重量％聚异丁烯的增粘剂溶液。
18.权利要求15的制造清洁抹布的方法，其中步骤(a)包括将分子量超过30000的聚异丁烯溶解在溶剂中以制得约2重量％～约3重量％聚异丁烯的增粘剂溶液。
19.权利要求15的制造清洁抹布的方法，其中步骤(a)包括将分子量超过30000的聚异丁烯溶解在溶剂中以制得约3重量％～约6重量％聚异丁烯的增粘剂溶液。
20.权利要求15的制造清洁抹布的方法，其中步骤(a)包括将分子量约30000～1000000的聚异丁烯溶解在溶剂中以制得约0.5重量％～约6重量％聚异丁烯的增粘剂溶液。
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