CN1298284A - 鬃,其制造方法和带有这种鬃毛的器械 - Google Patents

鬃,其制造方法和带有这种鬃毛的器械 Download PDF

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Abstract

鬃毛由一比较硬的、有弯曲弹性的塑料组成的芯部和至少一层橡胶弹性塑料组成,橡胶弹性层通过向芯部的压印形成凹凸轮廓。在这一层上还可以覆盖另一使凹凸轮廓变得光滑的薄膜层。这种鬃毛通过芯部和橡胶弹性层的复合挤出,然后通过橡胶弹性层朝向芯部的压印制成。薄膜层在压印以后覆盖上去。

Description

鬃，其制造方法和带有这种鬃毛的器械
本发明涉及一种鬃毛，它由一种由比较硬的、有弯曲弹性的塑料组成的芯部和至少一个橡胶弹性的塑料层组成。其次本发明涉及制造这种鬃毛的方法和配备这种鬃毛的器械。
与毛刷当时的应用场合无关地对鬃毛提出一些基本要求。其中包括特别是弯曲弹性，抗弯强度和耐磨性。其他的和常常是非常不同的要求来自于毛刷的用途。例如用于口腔和身体护理的毛刷必须足够软，以避免受伤，而起刮削作用的工业毛刷应该具有硬和粗糙的鬃毛。相反另一种工业毛刷，如汽车清洗刷又必须是光滑和可延展的。对于抛光毛刷也一样。用来涂覆介质的毛刷或刷子必须具有排列比较紧的鬃毛，以贮存介质，而在另外的应用场合则希望单独竖立的鬃毛或鬃毛束。
鬃毛对待处理或待加工物体表面的效果决定性地取决于其本身的表面状况和鬃毛的材料。通常鬃毛由挤出的塑料单丝制成。如果不考虑简单的纵向轮廓，那么通过选择塑料只能影响抗弯强度和耐磨性，但是对表面的状况和表面的效能影响非常小。因此在现有技术状况中进行过不少试验，通过额外的措施来改变鬃毛的表面状况和表面的效能，以便更好地适应当时的应用目的。
在紧接在说明书后面的资料目录中(1)至(8)叙述了具有嵌入的、用于不同应用目的的起刮削作用的颗粒的鬃毛。这里始终牵涉到，给鬃毛赋予一种坚硬的、磨削作用。
在(9)至(15)中表示的另一种发展趋向于，由塑料单丝构成的鬃毛在其外表面上以不同方式和方法形成凹凸轮廓。这里始终涉及到形成或多或少的锐边直至将纤维分开形成的结构。
上述所有具有填充颗粒的或形成凹凸轮廓的、单丝鬃毛都有一个致命的缺点，强度性能，特别是弯曲弹性、抗弯强度和耐磨性明显变差，因此必须回归到较大的鬃毛直径和/或较昂贵的塑料。这是由于应用技术方面的原因这常常是不可能的，此外导致不希望地变得昂贵。
在(16)至(21)中的其他已知建议趋向于，由两种塑料成分制造鬃毛，也就是一个塑料芯部和一个涂在它上面的涂层，既可以是包裹在芯部上的外壳的形式也可以是涂在芯部上的纤维的形式。在这些已知方案中鬃毛的强度性能基本上是可以控制的。倘若芯部具有光滑的外壳(16)，(17)，那末鬃毛的效能只能作不大的改变。如果只有硬的芯部形成的凹凸轮廓并在轮廓上涂上紧接着的橡胶弹性层(18)，那么后者在轮廓上的增高量会很快磨损并使硬的芯部外露。倘若在芯部上凝聚纤维(20)，那么鬃毛只能用于一定的应用目的，并且此外其制造成本高和昂贵。
在最后提到的建议的情况下在(21)中推荐一种鬃毛，它由一种挤出的、由PA(聚酰胺)或高密度PE(聚乙烯)组成的比较牢固的芯部和一种由天然或合成橡胶组成的软的热塑性层组成，这种已知鬃毛是为牙刷设计的，其中通过软的橡胶弹性涂层首先应该保证牙齿和牙龈的软和处理，而牢固的芯部提供鬃毛的必要的强度性能。但是这种鬃毛不满足在清洁牙齿时所提出的要求，因为其表面太光滑。它也不适合于将介质涂在对象上。
从这个现有技术出发本发明的目的是，创造一种鬃毛，它在保持必要的强度性能的情况下在柔软的表面时仍然具有良好的清洁效能和介质的贮存能力。
从由一种由比较硬的有弯曲弹性的塑料组成的芯部和至少一个由一种橡胶弹性的塑料组成的层组成的鬃毛出发，这个任务按照本发明通过这样的方法来解决，通过压向芯部，尤其是热压，使橡胶弹性层形成凹凸轮廓。
本发明建立在令人惊奇的认识的基础之上，橡胶弹性塑料，例如一种热塑料弹性体，当然在非常薄时，在鬃毛中只能有这样的厚度，在牙刷中它在十分之几毫米的范围内，通过压印可以形成凹凸轮廓，而看不到橡胶弹性塑料的回弹，其中比较硬的芯部起决定性的作用。它可以实现各种任意造型的细的到粗的结构。特别是在用于口腔和身体护理的鬃毛时选择小的轮廓深度，相反在清洁毛刷或涂刷毛刷中选择较大的轮廓深度，以便在第一种情况下容纳污物，在第二种情况下贮存涂抹介质。
橡胶弹性层可以外壳形地或者也可以仅仅局部地包围芯部，并且由压印得到的凹凸轮廓可以设置在鬃毛的整个长度上，或者仅仅在部分长度上。
在按本发明形成的鬃毛中芯部由一种确定鬃毛抗弯强度的塑料组成，橡胶弹性层连同其凹凸轮廓由一种确定其在物体上的表面作用和耐磨性的塑料组成。通过选择两种塑料和凹凸轮廓的种类鬃毛可以毫无问题地适应任意的要求。
在一种优选的结构中芯部由一种肖氏硬底D＞45的塑料组成，橡胶弹性层由一种肖氏硬度D＜35的塑料组成。在一种特别优选的结构中用于芯部的塑料的肖氏硬度为D＞65，橡胶弹性层为20＜D＜35。满足上述条件的材料对于芯部例如为PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或PA(聚酰胺)，对于橡胶弹性层为热塑性弹性体。
橡胶弹性层的凹凸轮廓可以由分布在圆周上的、限定在局部的凹陷构成。除此之外凹凸轮廓也可以沿长度方向，例如沿母线或螺旋形分布，最后凹凸轮廓也可以主要朝向鬃毛长度方向的垂直方向。
按照本发明的另一个特征在成形凹凸轮廓的橡胶弹性层上涂上一紧贴在轮廓上的、由一种软塑料组成的薄膜层，由此可以在凹凸轮廓上达到一定的滑动效果，而不使凹凸轮廓失去表面作用。
芯部可以由一根或几根单丝构成。前一种结构适合于牙刷或身体毛刷，后一种结构适合于工业毛刷，特别是汽车清洗刷。在这种应用场合鬃毛必须是弯曲倒状的，以便一方面与待清洗表面最佳地贴合，另一方面柔和地清洗表面。这种鬃毛从自由端开始磨损非常快。这在按本发明制成的鬃毛中意味着，橡胶弹性层首先在鬃毛末端处磨损。在按本发明的具有许多芯部单丝的结构中它们以纤维的形式散开，与直径较大的单根芯部单丝相比它保证始终进行柔和的处理。
通常鬃毛具有圆形横截面。但是在按本发明的结构中也可以实现各种其他的鬃毛横截面，只要使芯部具有不同于圆形的横截面，例如窄长的矩形或十字形或星形横截面即可。而橡胶弹性层仍然可以具有圆形横截面，因此它具有不同的厚度，并且在厚的区域内例如可以压印得更深一些。除此之外它也可以具有一仿随芯部横截面的横截面，使得可以与压痕的位置无关地产生同样深度的轮廓，其中这里芯部同样起支撑作用。
最后由芯部和橡胶弹性层组成的整个鬃毛可以在鬃毛长度方向的垂直方向形成波纹。
橡胶弹性层在芯部上的良好附着通过一起附着中介作用的芯部表面结构得到。
为了制造上述鬃毛本发明推荐一种方法，用这种方法时芯部和橡胶弹性层复合挤出成一坯，并在运动的坯中通过向芯部压印使橡胶弹性层形成凹凸轮廓。
用这种方法得到无限长的鬃毛材料，在压印以后可以从这种材料上将鬃毛按希望的尺寸切断下来。此外鬃毛材料也可以绕制，并在制造毛刷开始之前将鬃毛从绕制的坯上切断下来，成为希望的尺寸。
本方法的另一种方案是，芯部和橡胶弹性层复合挤出成无限长的坯，将坯卷绕起来，并在退绕时通过向芯部压印使橡胶弹性层形成凹凸轮廓。在用这种方法时可以在制造鬃毛原料或者在刚要制造毛刷时进行压印。如果橡胶弹性层由一种缓慢交联的弹性体组成，并且压印过程只能在交联反应结束以后才能进行，那么这种方法是合适的。
在用这种方法时橡胶弹性层最好借助于相向地和朝向芯部作用的压印工具形成凹凸轮廓，其中压印工具可以产生各种不同的轮廓。也可以仅仅设置单侧的凹凸轮廓，那么这时压印工具和一没有凹凸轮廓的对应工具协调工作。
在按本发明的方法的另一种方案中在制造鬃毛原料之际或鬃毛切断之前通过挤出、浸渍、喷啉或套箍一层薄膜在形成凹凸轮廓坯上覆盖一薄膜形的软塑料，以便例如使轮廓光滑。
在本方法的另一种方案中芯部和橡胶弹性层复合挤出成一坯，接着从坯上切下鬃毛，然后通过向芯部压印使橡胶弹性层形成凹凸轮廓，在这种方法中薄膜层可以在切断前或后通过浸渍、喷啉或套箍一层薄膜覆盖在上面。
按本发明制成的鬃毛可以用于各种不同类型的器械。在最简单的情况下这种鬃毛可以直接用作齿间清洁器，而且既可以以牙签的形式也可以以牙线的形式。
与此不同毛刷具备大量按本发明制成的鬃毛，其中鬃毛可以分开设置。特别是这种毛刷可以具有带有不同轮廓的、橡胶弹性层的鬃毛。
下面借助于一些示意表示的实施例的图形对本发明加以说明，它们分别以带有横截面的透视图表示鬃毛。
按图1的鬃毛1具有一由有弯曲弹性的和抗弯强度高的塑料，例如PA、PP、PE组成的芯部2和一外壳形地包围芯部2的、例如由一种热塑性弹性体组成的橡胶弹性层3。在橡胶弹性层3上压印出限定在局部的、分布在圆周上的凹坑5形式的轮廓4。压印朝向硬的芯部2进行。
在按图2的实施例中鬃毛1仅仅在其部分长度上压印出图1中所示的轮廓，而在包含例如鬃毛固定端的其余长度上没有形成凹凸轮廓。其次它同样由一由硬塑料组成的芯部2、带有压出的凹坑的橡胶弹性层3和一覆盖凹凸轮廓的薄膜层7组成，薄膜层紧贴在凹凸轮廓上，但是带来一定的平滑效应。在按图3的实施例中鬃毛同样由一芯部2和一仅仅分区地覆盖的橡胶弹性层3组成。也就是说它们以纵向筋条的形式分布在芯部2上，这些纵向筋条通过横向压印形成凹凸轮廓，使得形成凹坑8和凸瘤形的突起。
在按图4的实施例中橡胶弹性层3在芯部2上形成纵向凹凸轮廓，其中轮廓可以在复合挤出时或通过压印产生。此外橡胶弹性层3可以具有通过压印得到的如图1和2中所示的凹坑或如图3中所示的横向压痕。
在按图1至4的实施例中至少芯部具有圆形横截面，而图5表示一种其芯部2具有十字形横截面的鬃毛，橡胶弹性层3则具有圆形横截面。也就是说它在十字形横截面的臂的末端区域内最薄，由此构成压制得锐利的支撑，在它上面可以特别好地压印出轮廓-如箭头11所示。
在按图6的实施例中鬃毛1同样具有一具有圆形横截面的芯部2。包围它的橡胶弹性层3压印成带有波形轮廓12。
图7表示一种和图1相比不同的结构形式，其中芯部2由4根单丝13组成，它们可以相互平行式扭结。橡胶弹性层3同样以一圆形横截面包围芯部2，并在其外壳面上具有压印出的凹凸轮廓。
在按图8的实施例中芯部2具有一拉长的横截面。橡胶弹性层3等厚设置，因此它模仿芯部2的横截面，并得到一带状鬃毛，它例如仅仅在其窄边上设置类似于图3中的压印轮廓4。
按图9的鬃毛同样具有一芯部2和一带有通过压印得到的凹凸轮廓4的橡胶弹性层3。
与上述鬃毛不同按图9的鬃毛14在纵长方向的横向形成波纹。
说明书中所引用的现有技术文件附表1)    DE 322 089 A2)    US 2,642,7053)    DE 1 014 964 B4)    DD 32 963 A5)    GB 1 327 329 A6)    FR 2 546 097 A7)    EP 0 354 352 A8)    WO 93/18891 A9)    US 2,110,371 A10)   US 2,317,485 A11)   US 3,325,845 A12)   US 4,373,541 A13)   DE 3 116 189 A14)   US 5,678,275 A15)   DE 1 140 901 B16)   DE 1 037 434 B17)   DE 83 00 846 U18)   US 3,090,061 A19)   US 4,627,950 A20)   DE 3 717 475 C21)   US 4,263,691 A

Claims (29)

1．由一由比较硬的、有弯曲弹性的塑料组成的芯部和至少一层橡胶弹性塑料组成的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)通过朝向芯部(2)的压印形成凹凸轮廓。
2．按权利要求1的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)通过朝向芯部(2)的热压形成凹凸轮廓。
3．按权利要求1或2的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)外壳形地包围芯部(2)。
4．按权利要求1或2的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)分区地包围芯部(2)。
5．按权利要求1至4之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)由一种确定鬃毛(1)抗弯强度的塑料组成，带有凹凸轮廓的橡胶弹性层(3)由一种确定鬃毛(1)在物体上的表面作用和耐磨性的塑料组成。
6．按权利要求1至5之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)由一种肖氏硬度D＞45的塑料组成，橡胶弹性层(3)由一种肖氏硬度D＜35的塑料组成。
7．按权利要求1至6之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)由一种肖氏硬度D＞65的塑料组成，橡胶弹性层(3)由一种肖氏硬度为20＜D＜35的塑料组成。
8．按权利要求1至7之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)由PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或PA(聚酰胺)组成，橡胶弹性层(3)由一种热塑性弹性体组成。
9．按权利要求1至8之任一项的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)具有分布在圆周上的、限定在局部的凹坑(5)。
10．按权利要求1至8之任一项的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)具有一沿鬃毛纵向分布的轮廓(8,9)。
11．按权利要求1至8之任一项的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)具有一垂直于纵向(8,9)分布的轮廓。
12．按权利要求1至11之任一项的鬃毛，其特征在于：在形成凹凸轮廓的橡胶弹性层(3)上覆盖一紧贴在轮廓(4)上的由软塑料组成的薄膜层(7)。
13．按权利要求1至12之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)由一单丝构成。
14．按权利要求1至12之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)由多根单丝(13)构成。
15．按权利要求1至13之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)具有一不同于圆形的横截面(10)。
16．按权利要求1至15之任一项的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)具有一不同于芯部(2)横截面的、特别是圆形的横截面。
17．按权利要求15的鬃毛，其特征在于：橡胶弹性层(3)具有一模仿芯部(2)横截面的横截面。
18．按权利要求1至17之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)连同橡胶弹性层(3)垂直于鬃毛(1)纵长方向制成波纹形。
19．按权利要求1至18之任一项的鬃毛，其特征在于：芯部(2)具有一对于橡胶弹性层(3)起附着中介作用的表面结构或一种相应的涂层。
20．制造用于按权利要求1至19之任一项的鬃毛的鬃毛材料的方法，其特征在于：芯部和橡胶弹性层复合挤出成无限长的坯，橡胶弹性层在坯运动过程中通过朝向芯部压印形成凹凸轮廓。
21．制造用于按权利要求1至19之任一项的鬃毛的鬃毛材料的方法，其特征在于：芯部和橡胶弹性层复合挤出成无限长的坯，将坯卷绕起来，在坯退绕时通过朝向芯部压印使橡胶弹性层形成凹凸轮廓。
22．制造按权利要求1至19之任一项的鬃毛的方法，其特征在于：芯部和橡胶弹性层复合挤出成坯，将鬃毛从坯上切下，接着通过朝向芯部的压印使鬃毛的橡胶弹性层形成凹凸轮廓。
23．按权利要求20或22的方法，其特征在于：橡胶弹性层借助于相互作用的压印工具形成凹凸轮廓。
24．按权利要求12和20或21的方法，其特征在于：在形成凹凸轮廓的坯上通过挤出、浸渍、喷淋或套箍一薄膜覆盖一软的塑料层。
25．按权利要求12和22的方法，其特征在于：通过浸渍、喷淋或套箍一薄膜在形成凹凸轮廓的鬃毛上薄膜状地覆盖一软塑料。
26．用按权利要求20至25之任一项的方法制成的鬃毛材料。
27．带有至少一根按权利要求1至19之任一项的鬃毛的齿间清洁器。
28．带有大量按权利要求1至19之任一项的鬃毛的毛刷。
29．按权利要求28的毛刷，其特征在于：大量鬃毛具有不同地形成凹凸轮廓的橡胶弹性层。
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