CZ9904109A3 - Materiály použitelné jako utěrky na čištění - Google Patents
Materiály použitelné jako utěrky na čištění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ9904109A3 CZ9904109A3 CZ19994109A CZ410999A CZ9904109A3 CZ 9904109 A3 CZ9904109 A3 CZ 9904109A3 CZ 19994109 A CZ19994109 A CZ 19994109A CZ 410999 A CZ410999 A CZ 410999A CZ 9904109 A3 CZ9904109 A3 CZ 9904109A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- basis weight
- cleaning cloth
- layer
- cleaning
- fibers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
Abstract
Materiály použitelnéjako utěrky (20) na čištění mající
nejméně dvě oblasti, které se liší plošnou hmotností, přičemž
tyto utěrky (20) na čištění zejména zahrnují jednu nebo více
oblastí (12) s vysokou plošnou hmotností, přičemž tato plošná
hmotnostje 30 až 120 g/m2 ajednu nebo více oblastí (14) s
nízkou plošnou hmotností, přičemž oblast(i) (14) s nízkou
«« plošnou hmotností má (mají) plošnou hmotnost, která nečiní
více než 80 % plošné hmotnosti oblast(í) (12) s vysokou
CO plošnou hmotností. Tyto utěrky (20) na čištění mají
makroskopickou trojrozměrnou strukturu.
Description
Oblast techniky
Tento vynález se týká utěrek na čištěni, zejména vhodných pro odstraňováni a zachycováni prachu, textilního prachu, vlasů, zrnek písku, drobků jídla, trávy a podobně.
Dosavadní stav techniky
Použití netkaných látek na čištění oprašováním na sucho je v oboru známo. Takové utěrky zpravidla využívají kompozit složený z vláken, kde jsou vlákna spolu spojena pomocí pojivá, vzájemného propletení nebo jinými silami. Viz například patent USA č. 3 629 047 a patent USA č. 5 144 729. Aby se vytvořila trvanlivá utěrka, byly zkombinovány prostředky pro vyztužení se staplovými vlákny ve formě kontinuálního vlákna nebo síťovité struktury. Viz např. patent USA č. 4 808 467, patent USA č. 3 494 821 a patent USA č. 4 144 370. Aby vznikl produkt schopný odolávat hrubému zacházení při procesu stírání, využívaly dosud známé utěrky z netkané látky také vlákna pevně spolu spojená jednou nebo několika silami uvedenými výše. Získají se tak sice trvanlivé materiály, ale takovéto pevné spojování může mít nepříznivý dopad na schopnost materiálu zachycovat a podržet v sobě částice prachu. V rámci úsilí překonat tento problém popisuje patent USA č. 5 525 397 utěrku na čištění zahrnující polymerní síťovitou vrstvu a nejméně jednu netkanou vrstvu, přičemž tyto dvě vrstvy jsou spolu mírně propleteny za působení vody tak, aby se získala látka
mající nízký koeficient vzájemného propletení vláken. Výsledná látka má údajně pevnost a trvanlivost, jakož i zlepšenou schopnost sbírat do sebe prach, protože vlákna tohoto kompositu jsou za přítomnosti vody mírně propletena do sebe navzájem. Látky mající nízký koeficient propletení (tj . ne více než 500 m) mají údajně poskytovat lepší schopnost čištění, protože pro kontakt s nečistotou je k dispozici větší část vláken, i
Zatímco látky popsané v patentu USA č. 5 525 397 mají údajně řešit některé z problémů s předtím známými netkanými látkami na čištění, zdá se, že tyto látky mají obecně jednotnou plošnou hmotnost, přinejmenším na makroskopické úrovni a mají v podstatě jednotnou tloušťku vrstvy, opět míněno na makroskopické úrovni. Znamená to, že obvyklá a očekávaná plošná hmotnost a tloušťka vrstvy kolísají a mění se náhodně jen jako výsledek tlakových rozdílů kapaliny při procesu vzájemného proplétání vláken v přítomnosti vody, ale nepředpokládá se, že by materiál zahrnoval oddělené oblasti, které by se lišily co do plošné hmotnosti. Kdyby se například na mikroskopické úrovni měřila plošná hmotnost v mezeře mezi vlákny, byla by zdánlivá plošná hmotnost rovna nule, zatímco ve skutečnosti pokud se neměří v otvoru v netkaném materiálu, je plošná hmotnost takové oblasti větší než nula. Taková kolísání a změny jsou normální a očekávaný výsledek procesu vzájemného proplétání vláken za přítomnosti vody. Odborník v » oboru by považoval netkané materiály mající tyto změny, včetně těch změn, které jsou popsány v patentu USA č. 5 525 397, za materiály mající v makroskopickém smyslu v podstatě jednotnou plošnou hmotnost a tloušťku vrstvy. Výsledkem toho, že látka má jednotnou plošnou hmotnost je, že materiál není zvláště vhodný pro sbírání a zachycování částic nečistot různé velikosti, tvaru atd.
o ··· · · · · ·· ··· ··· ···· ·· ··
Existuje tedy jako taková pokračující potřeba poskytnout takové látky na čištění, které nabízejí lepší odstraňování nečistot. V této souvislosti přihlašovatelé překvapivě objevili, že pokud se látka na čištění opatří oblastmi o vysoké a nízké plošné hmotnosti, zejména je-li látka ve formě netkaného materiálu, dosáhne se zlepšeného odstraňování nečistot a jejich zachycování, zejména mají-li nečistoty různou velikost, tvar, konzistenci a pod. V jiném ohledu přihlašovatelé zjistili, že dodáním větší trojrozměrnosti v makroskopickém smyslu utěrkám na čištění se zvyšuje jejich schopnost odstraňovat nečistoty.
V souladu s tím je cílem tohoto vynálezu překlenout problémy známého stavu techniky a zejména poskytnout materiál, který je více schopen odstraňovat a zachycovat různé typy nečistot, zejména je cílem tohoto vynálezu poskytovat netkaný materiál mající v zásadě kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností a vzájemně oddělené oblasti s nízkou plošnou hmotností, přičemž zejména oblasti s nízkou plošnou hmotností jsou obklopeny kontinuální oblastí s vysokou plošnou hmotností.
Dalším cílem je poskytnout netkaný materiál mající výraznou trojrozměrnost, což bude podrobně popsáno níže.
Dalším cílem je poskytnout vylepšené způsoby čištění a žádoucí výhody pro spotřebitele a uživatele těchto utěrek, zejména tím, že se tyto utěrky buď balí do rolí přičemž mají perforace pro usnadnění oddělování jednotlivých utěrek nebo se pomocí prostředků na dělení látky rozdělí na jednotlivé vhodné délky a poté se zabalí do obalů, na kterých je informace pro zákazníka o zlepšení procesů a nebo výhodách, které se s nimi dají získat, zejména o těch výhodách, které pro zákazníka nejsou intuitivně zřejmé.
··· · · · · · · • · · · · · * ··♦··· • · · · · · · ·· ··« ··· ···· ·· ·♦
Dalším cílem je poskytnout utěrky na čištění s přísadami, zejména takovými, které zlepšují přilnavost nečistot k substrátu a zejména pro takové utěrky, které jsou popisovány dále, s různými plošnými hmotnostmi a nebo třírozměrnou strukturou, přičemž tyto kombinace mají speciální funkční výhody a takové kombinace zabezpečují zlepšené výhody.
Podstata vynálezu
Tento vynález se týká utěrky na čištění, mající nejméně dvě oblasti, kde se tyto oblasti liší plošnou hmotností. Utěrka na čištění zejména zahrnuje jednu nebo více oblastí s vysokou plošnou hmotností, majících plošnou hmotnost od asi 30 do asi 120 g/m2 a jednu nebo více oblastí s nízkou hmotností, přičemž tato oblast či oblasti s nízkou plošnou hmotností mají plošnou hmotnost, která není větší než asi 80 % plošné hmotnosti oblasti či oblastí s vysokou plošnou hmotností. Dle upřednostňovaného aspektu má první oblast relativně vysokou plošnou hmotnost a zahrnuje v podstatě kontinuální síť. Druhá oblast zahrnuje větší počet navzájem nespojených oblastí s relativně nízkou plošnou hmotností, které jsou obklopeny oblastí s vysokou plošnou hmotností. Upřednostňované provedení utěrky na čištění zahrnuje zejména kontinuální oblast mající plošnou hmotnost od asi 30 do asi 120 g/m2 a větší počet diskontinuálních oblastí, obklopených oblastí s vysokou plošnou hmotností, přičemž tyto diskontinuální oblasti jsou umístěny v nenáhodném, opakujícím se vzoru a mají plošnou hmotnost ne více než asi 80 % plošné hmotnosti kontinuální oblasti.
U jednoho provedení bude mít utěrka na čištění navíc k oblastem, které se liší co se týče plošné hmotnosti, v podstatě makroskopickou trojrozměrnost. Tak jak je tento termín makroskopická trojrozměrnost zde používán, když se • 9 · · ·· ···· 9 9·· • · · · · 9 9 9 · ♦ ·
9 9 9 9 • 9 999 9 9 · 9 · 9 9 používá k popisu trojrozměrných utěrek na čištění, znamená, že trojrozměrná skladba je snadno patrná pouhým okem pokud je vzdálenost na kolmici mezi okem pozorovatele a rovinou utěrky asi 12 palců (38 cm) . Jinými slovy třírozměrné materiály podle tohoto vynálezu jsou utěrky na čištění, které nejsou rovinné v tom smyslu, že jeden nebo oba povrchy této utěrky existují ve více rovinách, kde vzdálenost mezi těmito rovinami je pozorovatelná prostým okem když je struktura pozorovaná ze vzdálenosti asi 12 palců (38 cm) . Naproti tomu termín rovinný označuje utěrky na čištění mající na jedné nebo na obou stranách povrch jen s malými odchylkami od roviny, tak malými, že nejsou snadno viditelné prostým okem když je vzdálenost na kolmici mezi okem pozorovatele a rovinou pásu rouna asi 12 palců (38 cm) nebo větší. Jinými slovy by v makro měřítku pozorovatel nepozoroval, že jeden nebo oba povrchy utěrky existují ve vícero rovinách, takže jsou trojrozměrné. Makroskopicky trojrozměrné materiály podle tohoto vynálezu popřípadě zahrnují síťovinu, která se po ohřátí a následném ochlazení srazí a tak zabezpečí makroskopicky trojrozměrný materiál. Jiné materiály, které zabezpečují kontrakční síly tak, aby se dodala trojrozměrnost, jsou probírány níže. Makroskopická trojrozměrnost je zde popisována parametrem průměrného výškového rozdílu, který je zde definován jako průměrná vzdálenost mezi sousedními vrcholy a prohlubněmi daného povrchu utěrky, jakož i parametrem průměrné vzdálenosti od vrcholu k vrcholu, což je průměrná vzdálenost mezi sousedními vrcholy daného povrchu. Makroskopická trojrozměrnost je též popisována parametrem index topografie povrchu pro vnější povrch nebo povrchy utěrky na čištění. Index topografie povrchu je poměr získaný podělením průměrného výškového rozdílu povrchu průměrnou vzdáleností od vrcholu k vrcholu u tohoto povrchu. U jednoho provedení budou mít oba vnější povrchy utěrky popisovanou vzdálenost od vrcholu k vrcholu a vlastnosti topografie povrchu. Metody pro měření ti · · 4 4 · · · · «444 ···· · · · · • · · 4 4 · · 4 ·
4 4 4 4 4 4 444444
4 4 4 4 4 4
444 ··· 4444 44 44 průměrné vzdálenosti od vrcholu k vrcholu a průměrného výškového rozdílu jsou popsány podrobně níže v části Testovací metody.
Utěrky podle tohoto vynálezu a podobné utěrky, zejména takové, které obsahují v malé míře aditiva, tak jak je to zde popsáno a zejména ty, kde je aditiv v podstatě rovnoměrně připojen nejméně v jedné kontinuální oblasti, se může použít u vylepšených procesů pro čištění a poskytovat žádoucí výhody spotřebiteli a uživateli těchto utěrek, přičemž některé z těchto výhod jsou výhody, které nejsou intuitivně zřejmé pro spotřebitele, tak jak je to zde podrobně uvedeno. Proto je žádoucí balit tyto utěrky buď do role a opatřit je perforacemi, které mají napomoci při oddělování jednotlivých kusů od sebe nebo se pomocí prostředků pro oddělování rozdělí na jednotlivé utěrky s vhodnou délkou a pak se balí do obalů, na kterých je informace pro spotřebitele o vylepšených procesech a nebo výhodách, které se dají získat, zejména těch výhodách, které nejsou pro spotřebitele intuitivně zřejmé. Utěrky na čištění s aditivy, včetně těch s žádoucími nízkými obsahy těchto aditiv, s výhodou v podstatě jednotně připojených nejméně v jedné oblasti nebo ve více oblastech, zabezpečují v kombinaci speciální funkční výhody a tyto kombinace mohou přinášet vylepšené přínosy, zejména když tyto utěrky mají v sobě vytvořeny žádoucí struktury.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 je půdorysný pohled znázorňující schematicky třívrstvé provedení utěrky na čištění podle tohoto vynálezu, kde druhá vrstva zahrnuje materiál v podobě síťoviny, která má vlákna, která probíhají paralelně vůči stranovým a koncovým okrajům utěrky, přičemž část první vrstvy je znázorněna jako odříznutá
a kde význaky povrchu první vrstvy jsou kvůli zřetelnosti vynechány.
Obr. 2 znázorňuje typ znázorněný na obr. 1, který zobrazuje alternativní provedení tohoto vynálezu, kde jsou vlákna druhé vrstvy skloněna v úhlu asi 45 stupňů vzhledem k bočním a koncovým okrajům utěrky na čištění.
Obr. 3 je půdorysný pohled schematicky znázorňující to, co je na fotografii z obr. 5, tj. texturu makroskopicky trojrozměrného vnějšího povrchu první vrstvy a zejména prodloužené hřebeny na vnějším povrchu první vrstvy.
Obr. 4 je v řezu znázorněná utěrka, přičemž řez probíhá paralelně k jednomu z vláken druhé vrstvy a ukazuje části vlákna sahající mezi křížení vláken, části vlákna, které nejsou připojeny k první vrstvě, jakož i části vláken sahající mezi překřížení vláken, které nejsou připojeny k třetí vrstvě.
Obr. 5 je mikrofotografie znázorňující texturu makroskopicky třírozměrného povrchu první vrstvy a zejména prodloužené hřebeny na povrchu. Stupnice na obr. 5 je v palcích.
Obr. 6 je zvětšená mikrofotografie typu znázorněného na obr. 5, znázorňující prodloužený hřeben mající rozvětvení sahající do různých směrů.
Obr. 7 je mikrofotografie skanovacím elektronovým mikroskopem, ukazující prostorový pohled na makroskopicky trojrozměrný povrch první vrstvy.
Obr. 8 je mikrofotografie skanovacím elektronovým mikroskopem na řez utěrkou na čištění, znázorňující části vláken sahající mezi překřížení vláken spojeny s první vrstvou.
9 »99 99 99 • 999 · 9 9 9 9 ··9
999 9 99999 • 9 9 9 9 9 9 999999 • 9 9 9 9 9 9 •9 999 999 9999 99 99 přičemž tyto části vláken nejsou
Obr. 9 je mikrofotografie skanovacím elektronovým mikroskopem ukazující připojení první a třetí vrstvy k druhé vrstvě v místě překřížení vláken.
Obr. 10 je fotografie (ve zvětšení 12x) utěrkou na čištění podle tohoto vynálezu, která zobrazuje kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností a větší počet vzájemně oddělených oblastí s nízkou plošnou hmotností.
Obr. 11 je půdorysný pohled na utěrku zobrazenou na obr. 10 k usnadnění diskuse o rozdílech plošné hmotnosti této utěrky.
Příklady provedení vynálezu
I. Definice termínů
Termín zahrnující, tak jak je zde používán, označuje to, že různé komponenty, ingredience nebo kroky mohou být při provádění tohoto vynálezu použity společně. V souladu s tím obsahuje termín zahrnující více omezující termíny skládající se v podstatě z a skládající se z.
Termín vzájemné propletení vláken v přítomnosti vody, tak jak je zde používán, označuje obecně proces zhotovování materiálu, kde vrstva volného vláknitého materiálu (např. polyesteru) je uložena na vzorovací tvářecí člen se štěrbinami, a je vystavena tlakovému rozdílu vytvořenému vodou, který je dostatečně veliký na to, aby způsobil, že se jednotlivá vlákna vzájemně mechanicky propletou tak, že vytvoří látku. Tvářející člen se štěrbinami může být vytvořen např. z tkaného síta, perforované kovové desky atd.
Termín rozměr Z, tak jak je zde používán, označuje rozměr pravoúhlý k délce a šířce utěrky na čištění podle tohoto vynálezu nebo jeho složku. Rozměr Z obvykle odpovídá tloušťce utěrky.
Tak jak je zde používán, označuje termín rozměr X-Y rovinu kolmou k tloušťce utěrky na čištění nebo její složku. Rozměry X a Y obvykle odpovídají délce, resp. šířce utěrky nebo její složku.
Termín vrstva, tak jak je zde používán, označuje člen nebo složku utěrky na čištění, jehož primární rozměr je X-Y, tj . podél jeho délky a šířky. Je třeba chápat, že termín vrstva není nutně omezen na jednotlivé vrstvy nebo kusy materiálu. Vrstva může tedy zahrnovat lamináty nebo kombinace několika kusů nebo pásů nebo pásy materiálů požadovaného typu. V souladu s tím zahrnuje termín vrstva termíny vrstvy a vrstvený.
Pro účely tohoto vynálezu je horní vrstva utěrky na čištění ta vrstva, která je relativně dále od povrchu, který se má čistit (tj . v souvislosti s užitím relativně blíže k místu použití během používání). Termín dolní vrstva naopak znamená tu vrstvu utěrky na čištění, která je relativně blíže k povrchu, který se má čistit (tj. v souvislosti s užitím relativně dále od místa použití během používání).
Všechna procenta, poměry a proporce zde používané jsou hmotnostní pokud není uvedeno něco jiného.
• 4 fl · · · · · · ♦ ··· ··· ± u · 4 · · · · · • 4 444 444 4444 44 44
II. Utěrky na čistění
Tento vynález se týká utěrky na čištění, použitelné k odstraňování prachu, textilního prachu, vlasů, trávy, zrnek písku, drobků jídla a jiných látek různé velikosti, tvaru, konsistence atd. s různých povrchů. Utěrky na čištění budou při testování vykazovat zejména lepší čistící funkci při testování na spotřebitelském panelu.
Výsledkem schopnosti utěrek na čištění snížit nebo eliminovat různými prostředky, včetně kontaktu a zachycení, prach, textilní prach a jiné ve vzduchu poletující látky s povrchů jakož i ze vzduchu je, že tyto utěrky zabezpečí větší snížení výskytu těchto nečistot na ošetřovaném povrchu a v ovzduší, než jak to dokáží udělat jiné výrobky a postupy pro podobné čistící účely. Tato schopnost je zvláště patrná u utěrek obsahujících aditiva tak jak je to zde popsáno. I utěrky podle patentu USA 5 525 397, zahrnutého sem výše, mohou zabezpečovat tuto výhodu, i když v menší míře než upřednostňované materiály podle tohoto vynálezu a tudíž je důležité informovat o obalu nebo ve spojení s balením tak, aby se vybízelo k používání těchto utěrek, včetně těch, které jsou podle citovaného patentu USA 5 525 397, zejména na netradiční povrchy, jako je čalounění, záclony, pokrývky, šaty atd., kde se normálně prachovky nepoužívaly. Použití nízké míry aditiva, rovnoměrně naneseného nejméně na jednu kontinuální oblast utěrky v účinném množství k zlepšení přilnavosti nečistot, zejména částic a zejména takových částic, které vyvolávají alergické reakce, zabezpečuje překvapující míru kontroly nad přilnavostí nečistot. Nejméně v těch oblastech, kde je na utěrce přítomen aditiv, je pro toto užití důležitá jeho nízká hladina, protože na rozdíl od tradičních úkonů oprašování, kde se používají oleje jako kapaliny nebo jako spreje, existuje zde mnohem menší nebezpečí, že se při použití vytvoří viditelné skvrny, ·· 99 99
9999 9999 9999
9 4 9 9 9 9 9 9
-ιη ····· 9 9 999 999
999 99 99
999 999 9999 99 99 zejména na netradičním povrchu. Upřednostňované materiály rovněž poskytují výhody tím, že zachycují větší částice namísto toho, aby je obrušovaly na menší velikosti.
Spotřebitelé s alergiemi speciálně těží z použití těchto utěrek, zejména pokud jsou ze zvláště výhodných materiálů, protože alergeny jsou zpravidla ve formě prachu a je zvláště žádoucí snižovat míru malých částic, které je možno vdechnout. K dosažení tohoto užitku je důležité používat tyto utěrky pravidelně a ne jenom až když začnou být nečistoty vizuálně patrné, jako tomu bylo u postupů podle známého stavu techniky.
a. Více různých plošných hmotností
Tento vynález se týká utěrek na čištění, majících nejméně dvě oblasti, které se liší plošnou hmotností. Zejména tato utěrka na čištění zahrnuje jednu nebo více oblastí s vysokou plošnou hmotností, majících plošnou hmotnost od asi 30 do asi 120 g/m2 (s výhodou od asi 40 do asi 100 g/m2, výhodněji od asi 50 do asi 90 g/m2, ještě výhodněji od asi 60 do asi 80 g/m2) a jednu nebo více oblastí s nízkou plošnou hmotností, kde oblast nebo oblasti s nízkou plošnou hmotností mají plošnou hmotnost, která není větší než asi 80 % plošné hmotnosti oblasti nebo oblastí s vysokou plošnou hmotností. Upřednostňované utěrky na čištění v tomto ohledu zahrnují kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností a větší počet diskontinuálních oblastí, obklopených dokola kontinuální oblastí s vysokou plošnou hmotností, přičemž diskontinuální oblasti jsou umístěny v nenahodilém opakujícím se vzoru a mají plošnou hmotnost ne větší než asi 80 % plošné hmotnosti kontinuální oblasti.
Oblast nebo oblasti utěrky na čištění s nízkou plošnou hmotností budou mít s výhodou plošnou hmotnost ne větší než asi 60 %, výhodněji ne více než asi 40 % a ještě výhodněji ne ·· · · ·· ·· ·· • · · · · · · · · · · ·
9 9 · ····· ·· · · · ·*······ • · · ♦ · · · ·· ··« ··· ···· 99 99 více než asi 20 % plošné hmotnosti oblasti nebo oblastí s vysokou plošnou hmotností. Utěrky na čištění budou mít s výhodou souhrnnou plošnou hmotnost od asi 20 do asi 110 g/m2, výhodněji od asi 40 do asi 100 g/m2, ještě výhodněji od asi 60 do asi 90 g/m2. Co se týče oblasti nebo oblasti s nízkou plošnou hmotností, dává se přednost tomu, aby plošná hmotnost nebyla v těchto oblastech nulová tak, aby nebyly přítomny makroskopické otvory. Je tomu tak proto, že nečistoty by tak mohly pronikat zcela skrz utěrku na čištění a nebyly by v ní zadrženy. Jinými slovy v takových situacích nebude míra zachycování utěrkou optimalizovaná.
U těch provedení, kde kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností obklopuje vzájemně oddělené oblasti s nízkou plošnou hmotností se dává přednost tomu, aby z oblastí s nízkou plošnou hmotností bylo nejméně asi 5 % z celkové plochy utěrky na čištění. Výhodnější je, když bude nejméně asi 10 %, výhodněji 15 %, ještě výhodněji asi 20 % a nejvýhodněji nejméně asi 30 % z celkového povrchu utěrky na čištění z oblastí s nízkou plošnou hmotností. U těch provedení, kde jsou vzájemně oddělené oblasti s vysokou plošnou hmotností obklopeny kontinuální oblastí s nízkou plošnou hmotností, se dává přednost tomu, aby nejméně asi 5 % celkové plochy povrchu utěrky na čištění bylo z diskrétních oblastí s vysokou plošnou hmotností. Výhodnější je, aby nejméně asi 10 %, ještě výhodněji nejméně asi 15 %, ještě výhodněji nejméně asi 20 % a nejvýhodněji asi 30 % celkového povrchu utěrky na čištění bylo z oblastí s vysokou plošnou hmotností.
U těch upřednostňovaných provedeni, které mají kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností obklopující vzájemně oddělené oblasti s nízkou plošnou hmotností, mohou být vzájemně oddělené oblasti s nízkou plošnou hmotností rozptýleny nebo uspořádány v jednom ze směrů X nebo Y nebo v • 99 99 ··
9 9 · 9 99 ·
9 · 9 9 9 • · 9 9 999999
9 9 9
999 999 99 99 99 99 obou směrech. Síť s vysokou plošnou hmotností, která je v podstatě kontinuální, vytváří s výhodou síť mající určitý vzor kolem diskrétních oblastí s nízkou plošnou hmotností, ačkoliv, tak jak to bylo poznamenáno, lze mít i malé přechodové oblasti.
Odborníkovi z oboru bude zřejmé, že mohou existovat 1 malé přechodové oblasti, mající plošnou hmotnost mezi plošnými hmotnostmi oblasti, či oblastí, s vysokou plošnou hmotností a oblastí, či oblastmi, s nízkou plošnou hmotností, přičemž tyto přechodové oblasti samy o sobě nemusí být dostatečně významné v oblastí, která bude považována za oblast zahrnující plošnou hmotnost odlišnou od plošných hmotností obou sousedních oblastí. Takové přechodové oblasti jsou v rámci normálních výrobních variací, známých a obsažených v postupech na výrobu materiálů podle tohoto vynálezu. Rovněž se ví, že v dané oblasti (ať s vysokou nebo nízkou plošnou hmotností) se mohou objevovat normální a očekávaná kolísání plošné hmotnosti když je taková daná oblast považována za oblast mající jednu plošnou hmotnost. Jestliže se například na mikroskopické úrovni měří plošná hmotnost místa kde je mezera mezi vlákny, vede to k zdánlivé hodnotě plošné hmotnosti nula, ačkoliv ve skutečnosti je plošná hmotnost takové oblasti větší než nula. Opět jsou takovéto změny a kolísání normální a očekávaný výsledek výrobního procesu.
Obr. 10 je fotografie části upřednostňované netkané utěrky podle tohoto vynálezu, mající kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností, která obklopuje vzájemně oddělené oblasti s nízkou plošnou hmotností. Ač se neuvádí žádné číselné hodnoty, je patrné, že se kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností jeví jako světlá síť a oblasti s nízkou plošnou hmotností jako vzájemně oddělené tmavší oblasti. Obr. 11 je půdorysný pohled na část utěrky 10 z netkané látky, aby se »0 0 0 00 00 00 « 0 0 000« 0*00 · 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0 · 0 0 0 000000
0 0 0 0 ·0
000 000 0000 00 00 dále znázornil tento aspekt utěrky tak jak je znázorněn na obr. 10. Na obr. 11 je znázorněna utěrka 10 z netkané látky, mající kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností 12 a vzájemně oddělené oblasti s nízkou plošnou hmotností 14. U tohoto ukázkového znázornění není znázorněn případný materiál tvořený síťovinou. Zatímco oblasti s nízkou plošnou 14 hmotností jsou zobrazeny jako že mají v zásadě stejnou velikost a jediný dobře definovaný tvar, tyto oblasti mohou mít různé velikosti k usnadnění zachycení částic majících různé velikosti a tvar. Rovněž se ví, že tvar oblastí s nízkou plošnou hmotností 14 a v souladu s tím též oblasti s vysokou plošnou hmotností 12 se může v materiálu měnit.
Rozdíly v plošných hmotnostech (v rámci téhož materiálu 10) mezi oblastmi s vysokou plošnou hmotností 12 a s nízkou plošnou hmotností 14 činící nejméně 20 % se považují za významné a pro účely podle tohoto vynálezu definují odlišné oblasti. Pro kvantitativní stanovení plošné hmotnosti v každé z oblastí 12 a 14 a tudíž pro kvantitativní stanovení rozdílů v plošné hmotnosti mezi takovými oblastmi 12 a 14 se dá využít kvantitativní metoda jako je analýza obrazu vytvořeného měkkými rentgenovými paprsky tak, jak je to popsáno v patentu USA č. 5 277 761, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu. Tato metoda je rovněž použitelná tam, kde oblasti vysoké a nízké plošné hmotnosti nejsou uspořádány v kontinuálním/diskrétním vzoru, tak jak je to znázorněno na obr. 2.
Relativní plocha oblastí s nízkou plošnou hmotností a oblasti s vysokou plošnou hmotností může být měřena kvantitativně s použitím metod analýzy obrazu. Softwarová báze pro provádění takových měření je následující:
'·· ··» ·· ··· ····««· *· 9«
IA Software je vyvinut s použitím jazyka makro pro Optimas 6.11 a softwarového balíku pro komerční analýzu obrazu, který jek dostání u firmy Optimas Corp. (Bothell, WA) .
Vstupní obrazy:
Vstup do programu jsou obrazy utěrek tak jak byly získány světelným mikroskopem. Tyto obrazy jsou digitalizovány do 8bitové monochromatické šedi. Velikost obrazů je 512 pixelů x 486 pixelů. U fyzikálních měření má obraz přibližně plochu
14,5 mm x 11,0 mm.
Analýza obrazu:
Každý digitální obraz je analyzován s použitím stejného identického postupu, který je popsán níže:
Krok 1: V obrazu se zvolí oblast zájmu (ROI) . (Provede se to proto, že osvětlení není v celém obrazu stejné a tudíž oblasti kolem okrajů jsou z analýzy vynechány. Pro všechny obrazy se zvolí stejná oblast zájmu.)
Krok 2: V ROI se spustí průměrující filtr 3x3. (Průměrující filtr snižuje šum v digitálních obrazech.)
Krok 3: Automaticky se vypočte prahová úroveň šedé (T) tak, aby se segmentovaly porézní oblasti.
(Póry se jeví na obrázcích tmavě. K izolaci tmavých oblastí v ROI se využije funkce GetAutoThreshold, která je součástí makrojazyka Optimas. Z mnoha možností, které poskytuje GetAutoThreshold pro výběr prahu se použije metoda Hledání minima v oblasti kolem průměru, o níž se věří, že poskytuje nej lepší výsledky. Co se týče funkce GetAutoThreshold viz Online Help programu Optimas 6.11.)
Krok 4: Zvolí se, že práh bude od nuly (0) do 10,0 a jako póry se identifikují všechny pixely mající hodnoty šedé v těchto mezích. (Práh automaticky zvolený • ··« · · · · · · · φ • φ φ φ φ φ φ φ φ
9 9 9 Φ Φ Φ ΦΦΦΦΦΦ pomocí GetAutoTreshold může být dále rozdělen na 10 stupňů šedé.)
Krok 5: Vytvoří se objekty oblastí pórů.
Krok 6: Pro každou oblast pórů se extrahuje její velikost v mm2 a průměr kruhu s tomu odpovídající plochou v mm2.
Výstupní výsledky:
Výstup analýzy obrazu se zapíše do tabulky Excel. Výstup u každého obrázku obsahuje práh, počet plošek nalezených pórů, procento celkové plochy pórů k celkové ploše zájmu (ROI) a seznam velikostí jednotlivých pórů a ekvivalentní průměry.
Přihlašovatelé zjistili, že vložením vzájemně oddělených oblastí s relativně nízkou plošnou hmotností do makroskopických oblastí utěrky na čištění, zvolených a optimalizovaných co do fyzikálních rozměrů, jako je velikost a výška a nebo plošná hmotnost, je možné vytvořit utěrky, které zabezpečují zvýšené odstraňování a zachycování velkých materiálů, jako jsou zrnka písku, tráva, drobky jídla a jiné nečistoty s relativně velikou velikostí a měnícími se tvary a složením. Oblast s relativně vysokou základní hmotností současně zabezpečuje odstranění a zachycení materiálů majících menší velikost, jako je jemný prach, textilní prach, prášek a pod. Co se týče upřednostňovaných utěrek, majících kontinuální oblast o vysoké plošné hmotnosti, která obklopuje větší počet oblastí s nízkou plošnou hmotností, zatímco rozdíly v plošné hmotnosti jsou důležitým hlediskem, je také důležitá relativní velikost diskontinuálních oblastí s nízkou plošnou hmotností. Přihlašovatelé zjistili, že co se týče stěru a zachycování nečistot z velkých částic, jako jsou zrnka písku a malé drobky potravy, se dává přednost tomu, aby oblast podstatného počtu jednotlivých oblastí s nízkou plošnou hmotností byla od asi 0,02 do asi 0,5 mm2, výhodněji od asi 0,08 do asi 0,4 mm2, ještě výhodněji od asi 0,1 do asi 0,3 mm2. Rovněž se • ·
upřednostňuje to, aby nejdelsi rozměr podstatného poctu jednotlivých vzájemně oddělených oblastí s nízkou plošnou hmotností byl v rozsahu od asi 100 do asi 1200 pm, výhodněji od asi 250 do asi 1000 pm. Odborníkovi v oboru bude jasné, že velikost jednotlivých oblastí s nízkou plošnou hmotností může být větší nebo menší, v závislosti na konečném použití produktu. Uvedené rozsahy jsou upřednostňovány u typického čištění v domácnostech. Rovněž může být žádoucí zahrnout do jednotlivé utěrky na čištění diskontinuální oblasti s měnícími se velikostmi. Při používání netkaného materiálu na výrobu utěrky na čištění se toho dá dosáhnout s použitím vzor vytvářejícího pásu, majícího měnící se velikosti otvorů. Navíc k tomu, že mají relativně nízkou plošnou hmotnost, je předností, že diskontinuální oblasti utěrky na čištění mají relativně menší tloušťku vrstvy (tj . tloušťku ve směru Z) než kontinuální oblast s vysokou plošnou hmotností. Tím se dále zvyšuje schopnost utěrky zachycovat veliké částice, které se zachytí v materiálu. Aniž by si přáli vázat se na nějakou teorii, přihlašovatelé věří, že oblasti s nízkou plošnou hmotností zabezpečují dostatečný prostor mezi vlákny pro zachycení větších částic. Rovněž nižší tloušťka vrstvy v těchto oblastech udržuje větší částice dále od povrchu materiálu, čímž se sníží míra styku kterou mají zachycené částice během dalšího stírání čištěného povrchu.
Co se týče rozdílů v tloušťce vrstvy, dává se přednost tomu, aby rozdíl mezi tloušťkou vrstvy diskontinuálních oblastí a kontinuální oblasti byl nejméně 25 %. Výhodněji bude rozdíl v tloušťce vrstvy nejméně asi 40 %, ještě výhodněji nejméně asi 55 %. Prostředek pro měření tloušťky vrstvy příslušných oblastí je popsán v části Testovací metody.
Utěrky na čištění podle tohoto vynálezu budou s výhodou vykazovat prodloužení, zejména ve směru CD, které bude • ·
zlepšovat jejich přizpůsobivost, ať se použijí jako samostatný produkt nebo v kombinaci s čistícím nástrojem. V tomto ohledu budou mít tyto materiály s výhodou hodnotu prodloužení ve směru CD při zátěži 500 g nejméně o asi 10 % větší, s výhodou nejméně asi o 20 % větší, s výhodou nejméně asi 35 %, ještě výhodněji nejméně asi 45 % a ještě výhodněji 60 %.
Jak je to uvedeno výše, proces vytváření rouna vzájemným propletením vláken za působení vody není nový, ale zvláště výhodné utěrky na čištění podle tohoto vynálezu zahrnují tímto procesem zhotovený kompozit, přičemž člen vytvářející vzor (rovněž zde dále nazývaný tvářecí pás), používaný v procesu kladení rouna za působení vody, má strukturu, která zabezpečuje u materiálu na něm vytvářeném požadovaný rozdíl v plošné hmotnosti mezi kontinuálními a diskontinuálními oblastmi, jakož i požadovaný rozdíl v tloušťce vrstvy mezi těmito oblastmi. Zatímco volba specifického, vzor vytvářejícího členu není kritická, je důležité, aby člen měl dostatečnou otevřenost (tj. velikost otvorů), aby se zabezpečily makroskopické rozdíly v plošné hmotnosti mezi kontinuální a diskontinuální oblastí utěrky na čištění. V tomto smyslu bude mít člen vytvářející vzor s výhodou od asi 15 do asi 60 otvorů na palec (asi 6 až 25 otvorů/cm) délky, aby se zabezpečilo celkem asi 20 až asi 45 % otevřené plochy. U zvláště upřednostňovaného provedení bude tvářecí pás vytvořen z polyesterových vláken (umělých vláken) uspořádaných ve směrech podél stroje a napříč stroje. Upřednostňovaný pás má následující parametry:
počet ok:
MD 23 vláken/palec, tj. 9 vláken/cm,
CD 17 vláken/palec, tj. 6,7 vláken/cm, průměr vláken v palcích ve směru MD a CD:
polyester 0,24 palce, tj. 6,1 mm, permeabilita pro vzduch: 685 ft3/min, tj 19,4 m3/min, kde MD (Machine Direction) znamená směr podél stroje u procesu kladení rouna s vzájemným proplétáním vláken za působení vody a CD (Cross Direction) se týká směru napříč strojem u procesu kladení rouna s vzájemným proplétáním vláken za působení vody. Pás mající tyto parametry je k dostání u firmy Albany International, Engineered Fabrics Division, Appleton, WI jako pás 23C.
Utěrky na čištění podle tohoto vynálezu se dají vyrábět s použitím procesů buď s tkaním nebo bez tkaní nebo tvářecími operacemi, používajícími roztavené materiály kladené do formy, zejména na pásy a nebo pomocí tvářecích operací zahrnujících mechanické činnosti a modifikace prováděné na foliích. Materiály jsou vyráběny řadou metod (např. vytvářením rouna, vyfukováním z taveniny, spojováním pryskyřicí, spojováním foukáním vzduchem atd.) jakmile jsou jednou definovány základní požadavky na trojrozměrnost a na plošnou hmotnost, avšak zvláště výhodné materiály jsou ty, které jsou netkané a zejména takové, které jsou tvořeny procesem kladení rouna za působení vody, tak jak je to v oboru dobře známo, protože tyto postupy poskytují vysoce žádoucí otevřené struktury. Upřednostňované utěrky na čištění jsou tudíž netkané materiály mající parametry zde popisované. Materiály zvláště vhodné pro vytváření upřednostňovaných utěrek na čištění z netkané látky podle tohoto vynálezu zahrnují například přírodní celulózové materiály, jakož i syntetické materiály, jako jsou polyolefiny (např. polyetylén a polypropylen), polyestery, polyamidy, syntetické celulózy (např. RAYON ) a jejich směsi. Rovněž jsou vhodná přírodní vlákna, jako je bavlna nebo jejich směsi a vlákna odvozená od různých celulózových zdrojů. Upřednostňovanými výchozími materiály na výrobu vláknitých utěrek pokládáním rouna za působení vody podle tohoto vynálezu jsou syntetické materiály, které mohou být ve formě mykaných, netkaných, z taveniny foukaných, vzduchem pokládaných nebo
9Π · · · · · · · ··· ♦··
Z, U ··· · · · · • 4 444 444 4444 «4 4* jiných materiálů. Zvláště výhodné jsou polyestery, zejména mykaná polyesterová vlákna. Stupeň hydrofobnosti nebo hydrofilnosti vláken je optimalizován v závislosti na požadovaném cíli utěrky, buď z hlediska typu odstraňované nečistoty, typu aditiva, které se použije pokud je aditiv přítomen, biologické odbouratelnosti, dostupnosti a kombinací takovýchto úvah. Obecně jsou více biologicky odbouratelné materiály hydrofilní, ale více účinné materiály mají tendenci být hydrofóbní.
Utěrky na čištění mohou být vytvořeny z jediné vláknité vrstvy, ale s výhodou jsou kompozitem nejméně ze dvou oddělených vrstev. Utěrky jsou s výhodou netkané materiály, vyrobené metodou pokládání rouna s vzájemným proplétáním vláken působením vody. V tomto ohledu může být před kladením jednotlivých oddělených vrstev vláken za působení vody žádoucí mírně vzájemně proplést vlákna v každé z vrstev před spojováním těchto vrstev propletením vláken a před dalším spojováním.
U zvláště upřednostňovaného provedení tohoto vynálezu se k zvýšení integrity konečné utěrky upřednostňuje zahrnout i síť z polymeru (dále zde nazývanou síťovina)/ která je umístěna ve vláknitém materiálu, např. pomocí laminace teplem nebo chemickými prostředky jako jsou pojivá, pomocí propletení vláken rouna za působení vody. Síťoviny, které se zde dají použít jsou podrobně popsány v patentu USA č. 4 636 419, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu. Síťoviny mohou být vytvářeny přímo u vytlačovací trysky nebo se dají vytvořit z vytlačené fólie fibrilací nebo vytlačováním, načež následuje dloužení a štípání. Síťovina může být vytvořena z polyolefinů jako je polyetylén nebo polypropylen, jejich kopolymerů, póly(butylentereftalátu), polyetylentereftalátu, Nylonu 6, Nylonu 66 a pod. Síťoviny se dají získat z řady komerčních
Φ · Φ φ • · zdrojů. Zvláště výhodnou síťovinou, použitelnou u tohoto vynálezu je polypropylenová síťovina, která se dá získat u firmy Conwed Plastics (Minneapolis, MN).
b. Případná makroskopická trojrozměrnost
Jak to bylo uvedeno výše, u jednoho provedení budou utěrky na čištění, mající více plošných hmotností, také makroskopicky trojrozměrné. Tyto utěrky jsou ve srovnání např. s papírovými ručníky s výhodou relativně otevřené materiály. U jednoho takového upřednostňovaného provedení mají makroskopicky trojrozměrné utěrky na čištění první povrch a druhý povrch a zahrnují síťovinu nebo jiný materiál, který se sráží. U jednoho takového zvláště výhodného provedení má utěrka na čištění první vnější povrch a druhý vnější povrch a zahrnují materiál, který se sráží (s výhodou síťovinu), přičemž průměrná vzdálenost od vrcholu k vrcholu u nejméně jednoho vnějšího povrchu je s výhodou nejméně asi 1 mm a index topografie povrchu tohoto povrchu nebo povrchů je s výhodou od asi 0,01 do asi 5. Metody pro měření průměrné vzdálenosti od vrcholu k vrcholu a průměrného rozdílu výšek jsou popisovány podrobně níže v části Zkušební metody.
Bez ohledu na uspořádání utěrek na čištění bude průměrná vzdálenost od vrcholu k vrcholu u nejméně jednoho vnějšího povrchu s výhodou nejméně asi 1 mm, výhodněji nejméně asi 2 mm a ještě výhodněji nejméně asi 3 mm. U jednoho provedení je vzdálenost od vrcholu k vrcholu od asi 1 mm do asi 20 mm, zejména od asi 3 mm do asi 16 mm, ještě výhodněji od asi 4 mm do asi 12 mm. Index topografie povrchu nejméně jednoho vnějšího povrchu bude s výhodou od asi 0,01 do asi 10, s výhodou od asi 0,1 do asi 5, ještě výhodněji od asi 0,2 do asi 3, a ještě výhodněji od asi 0,3 do asi 2. Nejméně jeden vnější povrch bude s výhodou mít průměrný rozdíl výšek nejméně asi 0,5 mm, výhodněji nejméně asi 1 mm a ještě výhodněji nejméně asi 1,5 mm. Průměrný rozdíl výšek nejméně jednoho vnějšího povrchu bude zpravidla od asi 0,5 mm do asi 6 mm, výhodněji od asi 1 mm do asi 3 mm.
Obr. 1 až 9 zobrazují aspekty utěrek na čištění, majících makroskopickou trojrozměrnost. Rozumí se, že tyto utěrky mají také oblasti lišící se plošné hmotnosti tak jak je to popsáno výše a znázorněno na obr. 10 a 11 i když tento aspekt utěrek není s odkazem na obr. 1 až 9 znázorněn nebo probírán.
Obr. 1 znázorňuje makroskopicky trojrozměrnou, vícevrstvou utěrku na čištění 20 podle tohoto vynálezu. Utěrka na čištění 20 zahrnuje boční okraje 22 a koncové okraje 24. Boční okraje 22 se rozkládají obecně rovnoběžně s délkou utěrky 20 a koncové okraje 24 se rozkládají obecně rovnoběžně s šířkou utěrky. Utěrka 20 může popřípadě zahrnovat utěsnění okraje 26, rozkládající se kolem perimetru utěrky. Takové utěsnění okraje 26 může být vytvořeno ohřevem, použitím pojiv nebo kombinací ohřevu a pojiv.
Utěrka na čištění 20 zahrnuje první vrstvu 100 a druhou vrstvu 200. Utěrka na čištění s výhodou rovněž zahrnuje třetí vrstvu 300. Druhá vrstva 200 může být umístěna mezi první vrstvou 100 a třetí vrstvou 300. Na obr. 1 je znázorněna část první vrstvy 100 odříznuta, aby se ukázaly části pod ní ležící druhé vrstvy 200 a třetí vrstvy 300.
První vrstva 100 může být vytvořena z tkaných materiálů, netkaných materiálů, papírových pásů, pěn, roun a podobně, tak jak je to v oboru známé. Zvláště výhodnými materiály jsou netkané pásy mající vlákna nebo umělá vlákna rozmístěná náhodně jako je tomu u kladení vzduchem nebo určitých procesů kladení za vlhka nebo s určitým stupněm orientace, • · · ♦ ·····
OO ···· · ·· ··· ··♦
z. o · · · · · ·· ·· ··· ··· ···· ·· ·· jako je tomu u určitých procesů s kladením za vlhka a mykacích procesů. Vlákna nebo umělá vlákna první vrstvy 100 mohou být přírodní nebo přírodního původu (např. celulózová vlákna jako jsou vlákna papírovány, bavlněné výčesky, rayon a vlákna bagasy) nebo syntetická vlákna (např. polyolefiny, polyamidy nebo polyestery). Třetí vrstva 300 může být v podstatě stejná jako první vrstva 100 nebo alternativně z jiného materiálu a nebo konstrukce.
U jednoho provedení může první vrstva 100 a třetí vrstva 300 zahrnovat každá pás syntetických netkaných vláken vzájemně propletených za přítomnosti vody, majících denier vrstvy méně než asi 4,0 g, s výhodou méně než asi 3,0 g, ještě výhodněji méně než asi 2,0 g na 9000 metrů délky vlákna. Vhodná první vrstva 100 (jakož i vhodná třetí vrstva 300) je pás polyesterových vláken vzájemně propletených v přítomnosti vody, mající denier vrstvy asi 1,5 g nebo méně na 9000 metrů délky vlákna a pás mající plošnou hmotnost asi 30 g/m2. Vhodný pás je k dostání u firmy PGI Nonwovens of Benson, N.C., USA, pod označením PGI 9936.
Druhá vrstva 200 je připojena diskontinuálním způsobem k první vrstvě 100 (a k třetí vrstvě 300, je-li přítomna) a zabezpečuje shrnutí první vrstvy 100 sražením druhé vrstvy 200. K mechanismům na srážení patří, aniž by se jednalo o vymezení, srážení teplem a pružností druhé vrstvy 200. Jak se o tom pojednává výše, u jednoho takového provedení zahrnuje druhá vrstva 200 uspořádání umělých vláken do sítě s oky definovanými sousedními vlákny. Druhá vrstva může být alternativně ve formě polymemí fólie, která v sobě může mít průchozí otvory. Aby se zabezpečil požadovaný srážecí mechanisinus, musí mít tyto fólie dostatečnou elasticitu, aby se zabezpečila funkce shrnutí, která vede k trojrozměrnosti povrchu. Fólie může být ražená, tak, aby se v povrchu • « · · · • · ··· ··· • · · • ·· · · ·♦ vytvořily prohlubně buď navíc nebo místo otvorů. U jiné alternativy mohou být vyvolány srážecí účinky uzavřením vláken, které se srážejí, po zahřátí a opětovném zchlazení. U tohoto přístupu se některá z vláken nesrazí, ale protože jsou mechanicky spojená s vlákny, které se mohou srazit, celá utěrka se může při srážení srážejících se vláken zvrásčit pokud jsou taková vlákna obsažena v povrchové vrstvě.
U znázorněných provedení zahrnuje druhá vrstva sítovíté uspořádání vláken, zahrnující první větší počet vláken 220 a druhý větší počet vláken 240. Vlákna 220 jsou obecně navzájem rovnoběžná a vlákna 240 jsou položena obecně vzájemně rovnoběžně a obecně kolmo k vláknům 220. Vlákna sahají mezi křížení vláknen 2 60. Křížící se sousední vlákna 220 a 240 definují otvory 250 ve druhé vrstvě 200. Křížení vláken a otvory 250 jsou uspořádány obecně nikoliv náhodně v opakujícím se mřížkovitém vzoru.
Druhá vrstva 200 může zahrnovat polymerní síť (tento materiál se zde nazývá síťovina). Vhodné síťoviny jsou popsány v patentu USA č. 4 636 419, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu. Síťovina může být z polyolefinu, jako je polyethylen nebo polypropylen nebo jejich kopolymerů, poly(butylen tereftalátu), polyethylentereftalátu, Nylonu 6, Nylonu 66 a podobných materiálů a jejich směsí.
Síťovina je s výhodou připojena k vrstvám 100 a 300 laminováním teplem nebo chemickými prostředky jako jsou pojivá. Vlákna síťoviny se po zahřátí s výhodou srazí vůči vrstvám 100 a 300 tak, že sražení druhé vrstvy 200 shrne vrstvy 100 a 300 a dodá vnějším povrchům vrstev 100 a 300 makroskopickou trojrozměrnou texturu tak jak je popsána podrobněji níže.
• 9 99
Zvláště vhodnou síťovinou, použitelnou jako druhá vrstva 200 je teplem aktivovaná síťovina, která je k dostání u firmy Conwed Plastics z Minneapolisu, MN, USA, pod označením THERMANET®, přičemž tato vyztužující síťovina je z polypropylen/EVA pryskyřice, má na obou stranách pojivo a počet vláken činí před kontrakcí teplem 3 vlákna na palec krát 2 vlákna na palec (118 krát 79 na metr) . Po ohřevu může mít druhá vrstva 200 mezi asi 3,5 až 4,5 vlákny na palec krát 2,5 až 3,5 vlákny na palec (138 až 177 vláken na metr krát 98 až 138 vláken na metr).
Pojivém na obou stranách se rozumí, že EVA pojivo (pojivo na bázi ethylvinylacetátu) je přítomno na obou stranách vláken. Aktivační teplota EVA je obecně asi 85 °C (asi 185 °F) . Během laminování vrstvy 200 k polyesterovým vláknům vrstev 100 a 300 je aktivováno pojivém EVA tak, aby zabezpečovalo spojení mezi vlákny vrstvy 200 a vlákny vrstev 100 a 300. Aniž by to znamenalo vázání se na nějakou teorii, panuje domněnka, že při stlačení při relativně nízkém tlaku (např. méně než 50 psi (345 kPa) a výhodněji méně než 25 psi (172 kPa) po relativně krátkou dobu (např. méně než asi 30 vteřin) nebudou vlákna vrstvy 200 kontinuálně spojena s netkaným materiálem vrstev 100 a 300. Toto diskontinuální vázání spolu se srážením polypropylenových vláken po ohřevu zabezpečuje výraznější texturu vnějších povrchů vrstev 100 a 300.
Na obr. 1 se vlákna 220 rozkládají obecně rovnoběžně s bočními okraji 22 a délkou utěrky 20. Podobně vlákna 240 se rozkládají obecně rovnoběžně s koncovými okraji 24 a s šířkou utěrky 20.
Vlákna 220 mohou být alternativně skloněna v úhlu v rozmezí mezi asi 20 až asi 70 stupni vůči délce utěrky 20 a bočním okrajům 22 a výhodněji mezi asi 30 stupni a asi 60 stupni. Vlákna 240 mohou být skloněna v úhlu mezi asi 20 a asi 70 • · · · ····· • · · · · · · ······ • · · · · · · ·· ··· ··· ···· ·· ·· stupni vůči šířce utěrky 20 a okrajům 24 a výhodněji asi 30 stupňů až asi 60 stupňů.
Obr. 2 znázorňuje provedení tohoto vynálezu, kde vlákna 220 jsou skloněna v úhlu asi 45 stupňů vůči bočním okrajům 22 (úhel A na obr. 2) a kde vlákna 240 jsou skloněna v úhlu asi 45 vůči koncovým okrajům 24 (úhel B na obr. 2) . Takovéto uspořádání poskytuje tu výhodu, že orientace vláken 220 a 240 pod úhlem vůči délce a šířce utěrky dovoluje deformaci síťové struktury vrstvy 200 rovnoběžně k okrajům 22 a 24. Taková deformace dodává utěrce elastické chování ve směru délky i šířky utěrky.
Pod elastickým chováním se rozumí, že se příslušný prvek může v případě tahu prodloužit ve směru tak, aby měl delší rozměr měřeno v tomto směru, který činí nejméně 120 procent původního rozměru prvku v tomto směru při uvolnění a že po uvolnění prodlužujícího napětí se prvek vrátí v rozmezí do 10 % k svému rozměru při uvolnění.
Důležitým aspektem jednoho provedení tohoto vynálezu je, že je první vrstva 100 přerušovaně připojena k druhé vrstvě 200. Zejména první vrstva 100 může být přerušovaně připojena k druhé vrstvě 200 v místě křížení vláken 260, zatímco části vláken 220, části vláken 240 nebo části vláken 220 i 240 mezi kříženími vláken 260 zůstanou nepřipojeny k první vrstvě 100.
Výsledkem je, že textura vnějšího povrchu první vrstvy 100 není omezena geometrií otvorů u síťovitého uspořádání vláken, ale spíše je odpojena od opakující se nenáhodné geometrie otvorů 250. Podobně třetí vrstva 300 může být přerušovaně spojena s druhou vrstvou 200, aby se vytvořila podobná textura na druhém vnějším povrchu třetí vrstvy 300.
Textura povrchu první vrstvy TDD je na obr. 1 a. 2 kvůli jasnosti vynechána. Textura povrchu je znázorněna na obr. 3 až 8.
Obr. 3 poskytuje schematické znázornění textury povrchu první vrstvy 1ΌΌ, která je znázorněná na TotograTíí podle obr. 3. Obr. 4 zabezpečuje v příčném průřezu znázornění textury povrchu první vrstvy 100 a třetí vrstvy 300. Obr. 5 je mikrofotografie znázorňující texturu makroskopicky trojrozměrného povrchu první vrstvy ΤΌ0. Obr. 5 je mikrofotograřie znázorňující zvětšeně třírozměrný povrch první vrstvy 100. Obr. 7 je mikrofotografie skanovacím elektronovým mikroskopem, poskytující prostorový pohled na třírozměrný povrch první vrstvy 100. Obr. 8 je mikrofotografie řezu utěrkou skanovacím elektronkovým mikroskopem.
S odkazem na obr. 3 až 8 jsou části první vrstvy 100 shrnuty sražením druhé vrstvy 200 vůči první vrstvě 100. Toto shrnutí zabezpečuje, že je první vrstva 100 s makroskopicky trojrozměrným povrchem taková, jak je to znázorněno na obr. 38. Podobně třetí vrstva 300 může být shrnuta sražením druhé vrstvy 200 tak, aby se vytvořila třetí vrstva s makroskopicky trojrozměrným povrchem.
Trojrozměrný povrch první vrstvy 100 má relativně zvýšené vrcholy 103 a relativně poklesle prohlubně 107. Třetí vrstva má vrcholy 305 a prohlubně 307. Na obr. 4 jsou vrcholy vrstvy 100 označeny vztahovými značkami 105A a 105B a prohlubně vrstvy 100 jsou označeny vztahovými značkami 107A a 107B. Podobně vrcholy vrstvy 300 ' jsou označeny 30 5A a 305B a prohlubně jsou označeny 307A a 307B. Vrcholy 105 vytvářejí na vnějším povrchu první vrstvy 100 prodloužené hřebeny 120 a vrcholy 305 vytvářejí na vnějším povrchu třetí vrstvy 300 prodloužené hřebeny 320.
• 0 · | 0 00 | 00 | ||
0 | 0 | 0 | 0 0 | 0 0 0 |
0 | 0 | 0 0 | • 0 0 | 00 0 |
0 | 0 | • | 0 0 | 0 |
00 | 000 | 0 0 0 0 0 0 0 | 0 0 |
Makroskopická trojrozměrnost vnějšího povrchu první vrstvy 100 může být popsána parametrem průměrného výškového rozdílu vrcholu a sousední prohlubně jakož i parametrem průměrně vzdálenosti od vrcholu k vrcholu mezi sousedními vrcholy. Výškový rozdíl dvojice vrcholu I05A a prohlubně 107A je vzdálenost H na obr. 4. Vzdálenost od vrcholu k vrcholu mezi sousední dvojicí vrcholu 105A a 105B je na obr. 4 označena jako vzdálenost D. Průměrný výškový rozdíl a průměrná vzdálenost od vrcholu k vrcholu pro utěrku jsou měřeny tak jak je to popsáno dále v části Testovací metody. Index topografie povrchu u vnějšího povrchu je poměr získaný podělením průměrného výškového rozdílu povrchu průměrnou vzdáleností od vrcholu k vrcholu.
Bez toho, aby to bylo omezeno nějakou teorií, panuje domněnka, že index topografie povrchu je měřítkem účinnosti makroskopicky trojrozměrného povrchu při přijímání a podržení materiálu v prohlubních povrchu. Relativně vysoká hodnota průměrného výškového rozdílu pro danou průměrnou vzdálenost od vrcholu k vrcholu zabezpečuje hluboké úzké prohlubně, které mohou zachycovat a zadržovat materiály. V souladu s tím panuje přesvědčení, že relativně vysoká hodnota indexu topografie povrchu znamená účinné zachycování materiálů během stírání.
Utěrky na čištění podle tohoto vynálezu mají tu vlastnost, že části vláken 220, části vláken 240 nebo části obou vláken 220 a 240 druhé vrstvy 200 nejsou připojeny k první vrstvě 100. S odkazem na obr. 4 není část vlákna 220 sahající mezi překřížení vláken 2 60A a 260B připojena k první vrstvě 100. Část vlákna 220, která není připojena k první vrstvě 100 je označena vztahovou značkou 220. Mezera mezi vláknem 220 a první vrstvou 100 vytváří prázdný prostor 180 uprostřed první
9 9 9 · · · · 9 9 9 9
999 9 9999«
9999 9 99 999 999
9 9 9 9 9 9
999 999 9999 99 99 vrstvy 100 a. vlákno 220. Podobně části vlákna 220 sahající mezi křížení vláken 260 nejsou spojeny s třetí vrstvou 300, čímž se zabezpečuje prázdný prostor 380 mezi třetí vrstvou 300 a vláknem 220.
Obr. 7 a 8 rovněž ilustrují tento parametr utěrky 20. Na obr. 7 jsou patrné prodloužené hřebeny 120 a 320 na vnějším povrchu jak první vrstvy 100 tak i třetí vrstvy 300. Na obr. 8 je patrné vlákno 220 sahající mezi dvě zkřížení vláken 260. Část vlákna sahající mezi dvě zkřížení vláken je v určité vzdálenosti a nepřipojená k první vrstvě.
Hřebeny 120 jsou znázorněny v půdorysu dle obr. 3 a obr. 5. Nejméně některé z těchto hřebenů 120 sahají přes nejméně jedno vlákno druhé vrstvy 200. Na obr. 4 hřeben 120 odpovídající vrcholu 105A sahá nejméně přes jedno vlákno 220.
Protože hřebeny sahají přes jedno nebo více vláken, mohou mít délku větší než je maximální vzdálenost mezi sousedními kříženími vláken 260 (vzdálenost mezi sousedními kříženími vláken po sražení vrstvy 200 a shrnutí vrstev 100 a 300) . Zejména délka hřebenů 120 může být větší než maximální rozměr otvorů 250 na obr. 1 (tj. větší než je délka diagonály sahající napříč pravoúhlých otvorů 250). Délka hřebenu 120 je na obr. 3 označena písmenem L. Délka L je přímá vzdálenost mezi dvěma konci hřebenu 120, přičemž konce hřebenu 120 jsou ty body, kde hřeben končí u prohlubně 107.
Hodnota L může být u některých hřebenů 120 nejméně asi 1,0 cm, výhodněji asi 1,5 cm. U jednoho provedení přinejmenším některé z hřebenů 120 mají délku L nejméně asi 2,0 cm. Délka L může být nejméně dvojnásobkem vzdálenosti mezi sousedními kříženími vláken.
444 • 4 44 » 4 4 · » 4 4 ·
44· ···
4
4·
Například k tomu, aby se stanovila délka hřebenů 120 vůči vzdálenosti mezi sousedními překříženími vláken může být utěrka 20 na čištění navlhčena a umístěna na světlém stole nebo jinak u zdroje světla zezadu. Toto osvětlení zezadu v kombinaci s navlhčením utěrky na čištění se dá použít k zviditelnění překřížení vláken u vrstvy 200 skrz vrstvu 100 tak, aby se daly měřit délky hřebenů 120 vůči vzdálenosti mezi překříženími vláken pomocí stupnice.
Prodloužené hřebeny zabezpečují měkké, deformovatelné stírací prvky pro zvýšené odstraňování materiálu s čištěného povrchu. Naproti tomu jestliže byla vlákna druhé vrstvy kontinuálně spojována s první a druhou vrstvou, potom by byly všechny význaky textury první a druhé vrstvy omezeny na oblast spojenou s otvory 250 v druhé vrstvě 200.
Nejméně některé z prodloužených hřebenů se mohou táhnout do jiného směru než některé jiné hřebeny. S odkazem na obr. 3 hřebeny 120A, 120B a 120C se táhnou každý jiným směrem. V souladu s tím je utěrka účinná v zachycování materiálu když se používá k utírání v různých směrech.
Obr. 3 a 6 také znázorňují, že nejméně některé hřebeny 120 mohou mít rozvětvení sahající do různých směrů. Na obr. 3 je znázorněn hřeben 120 mající tři rozvětvení 123A, 123B a 123C, která se táhnou různými směry. Podobně obr. 6 znázorňuje hřeben 120 mající nejméně tři rozvětvení označená 123A, 123B a 123C.
První vrstva 100 a třetí vrstva 300 jsou pevně připojeny k druhé vrstvě 200 v místě překřížení vláken 260. Obr. 9 znázorňuje připojování vláken jak vrstvy 100 tak i 300 k druhé vrstvě v místě překřížení vláken 260.
• «· ·· ·· ··· · · · · · • · · · · · • 9 9 ··· ··· • · · · *···«·· ·· 99
S odkazem na obr. 4, 7 a 8 jsou vrcholy 105 první vrstvy 100 obecně vybočeny od vrcholů 305 třetí vrstvy v rovině utěrky 20. Například na obr. 4 vrchol 305A třetí vrstvy neleží přímo pod vrcholem 105A, ale namísto toho je obecně vyrovnán s prohlubní 107A spojenou s vrcholem 105A. V souladu s tím jsou vrcholy 105 první vrstvy obecně vyrovnány s prohlubněmi 307 třetí vrstvy a vrcholy 305 třetí vrstvy jsou obecně vyrovnány s prohlubněmi 107 první vrstvy.
Tento vynález rovněž zahrnuje metodu výroby utěrek na čištění složenou z několika vrstev. Má první netkanou vrstvu, druhou vrstvu zahrnující vlákna uspořádaná do sítě a třetí netkanou vrstvu. První vrstva je umístěna vedle horního povrchu druhé vrstvy tváří v tvář k druhé vrstvě. Třetí vrstva je umístěna vedle dolního povrchu druhé vrstvy tváří v tvář k druhé vrstvě.
První vrstva a třetí vrstva jsou potom přerušovaně připojeny k vzájemně od sebe odděleným částem druhé vrstvy tak, že části vláken sahající mezi překřížení vláken zůstanou nepřipojeny k první vrstvě a tak, že části vláken sahajících mezi překřížení vláken zůstávají nepřipojeny k třetí vrstvě. Druhá vrstva je vůči ppvní vrstvě a třetí vrstvě sražena aby se vytvořil shrnutý, makroskopicky trojrozměrný vnější povrch první vrstvy a shrnutý, makroskopicky trojrozměrný vnější povrch třetí vrstvy. Kroky spojování a srážení se mohou odehrávat současně nebo po sobě.
Krok přerušovaného spojování druhé vrstvy k první vrstvě a třetí vrstvě může zahrnovat krok stlačení za tepla první vrstvy, druhé vrstvy a třetí vrstvy při relativně nízkém tlaku po relativně krátkou dobu tak, aby se zabránilo relativně kontinuálnímu spojení druhé vrstvy s první a třetí vrstvou.
ΦΦ φ * ΦΦ Φ· ΦΦ
ΦΦΦΦ ΦΦΦΦ ΦΦΦΦ φφφ φ φφφφφ
ΦΦΦΦ · φ * ··· Φ·· φφφ φ φ φ · ·· φφφ φφφ ·φ*φ Φ· ΦΦ
U jednoho provedení se mohou tři vrstvy spojit s použitím ručního lisu BASIX B400, vyráběného firmou HIX Corp. v Pittsburgu, Kansas, USA. Tři vrstvy se spojí stlačením v ručním lisu při teplotě asi 330 °F (166 °C) po dobu asi 13 vteřin. Ruční lis má možnost seřízení a změny mezery a tudíž tlaku vytvářeného v lisu. Seřízení se může měnit podle požadavku tak, aby se získala požadovaná textura vrstev 100 a 300.
c. Jiné aspekty
Čistící funkce kterékoliv z utěrek na čištění podle tohoto vynálezu se dá dále zvýšit úpravou vláken utěrky, zejména úpravou povrchu jakoukoliv úpravou aditivy, včetně povrchově aktivních činidel nebo maziv, které zvyšují ulpívání nečistot na této utěrce. Pokud se použijí, přidávají se tato aditiva k utěrce na čištění při úrovni postačující k zvýšení schopnosti této utěrky zachycovat na svém povrchu nečistoty. Taková aditiva jsou s výhodou používána na utěrku na čištění na principu přídavku nejméně asi 0,01 %, výhodněji nejméně 0,1 %, ještě výhodněji nejméně asi 0,5 %, %, ještě výhodněji nejméně asi nejméně asi 4 % hmotnostních. Zpravidla je úroveň přidání od asi 0,1 % do asi 25 %, výhodněji od asi 0,5 % do asi 20 %, výhodněji od asi 1 % do asi 15 %, ještě výhodněji od asi 3 % do asi 10 %, ještě výhodněji od asi nejvýhodněji od asi 4 % do asi Upřednostňovaným aditivem je vosk nebo minerálního oleje, žluté vazelíny atd.) a vosku. Vhodné vosky zahrnují různé typy uhlovodíků, jakož i estery určitých kyselin (např. nasycených triglyceridů) a mastné Mohou být odvozeny z přírodních zdrojů (např. rostlinných nebo minerálních) nebo mohou být ještě výhodněji mejjaéně 3 % a ještě výhodněji do asi %
směs hmotnostních, oleje (např.
mastných alkoholy, zvířecích,
r · | Φ | * *· | «*· |
• · | • | • · | • · · · |
• · | • · | • · | • ··· ··« |
• · | • | • « | e · |
·· | ··· | ·>·· ·«·· | ·· ·· |
syntetizovány. Také se dají použít směsi těchto různých vosků. Mezi představitele zvířecích a rostlinných vosků, které se dají použít u tohoto vynálezu, patří včelí vosk, karnaubový vosk, spermaceti, lanolin, šelakový vosk, candelilla a pod. K voskům z minerálních zdrojů, které lze použít u tohoto vynálezu, patří ropné vosky jako je parafin, petrolatum a mikrokristalický vosk a fosilní nebo zemní vosky, jako je bílý cerezinový vosk, žlutý cerezinový vosk, bílý ozokeritový vosk a pod. Reprezentativní syntetické vosky, které se dají použít u tohoto vynálezu zahrnují polymery etylenu, jako je polyetylenový vosk, chlorované naf haleny, jako j-e halowax, vosky uhlovodíkového typu vyráběné Fischer-Tropschovou syntézou a pod.
Když se používá směs minerálního oleje a vosku, složky budou s výhodou míšeny v poměru oleje k vosku od asi 1:99 do asi 7:3, výhodněji od asi 1:99 do asi 1:1, ještě výhodněji od asi 1:99 do asi 3:7 hmotnostně. U zvláště výhodného provedení je poměr oleje k vosku asi 1:1 hmotnostně a aditiv je použit na bázi přídavku asi 5 % hmotnostních. Upřednostňovaná směs je v poměru 1:1 směsí minerálního oleje a parafinového vosku.
Zvláštního vylepšení čistící funkce se dosáhne když se různé plošné hmotnosti, makroskopické trojrozměrnosti a aditiv použijí najednou u jediné utěrky na čištění. Jak to bylo probíráno výše, tyto nízké úrovně jsou zvláště žádoucí když jsou aditiva použita v účinné míře a s výhodou v podstatě jednotným způsobem na nejméně jednu vzájemně oddělenou kontinuální oblast utěrky. Použití upřednostňovaných nižších úrovní, zejména aditiv, které zlepšují přilnavost nečistoty k utěrce, poskytuje překvapivě dobré čištění, potlačování prašnosti vzduchu, je příjemně vnímáno spotřebitelem, zejména pocit z dotyku je příjemný a navíc může aditiv zabezpečovat prostředek pro zabudování a nanášení parfémů, ingrediencí na
9 9 * ·····
0/1 «·«···· ··· ··· j4 · · · · · ·· ·· ··· ··· ···· ·· ·· hubení škůdců, antimikrobiologických přípravků, včetně fungicidů a může být nosičem i jiných pozitivně působících ingrediencí, zejména těch, které jsou rozpustné nebo dispergovatelné v aditivu. Tyto přínosy jsou uváděny jen jako příklad. Nízké hladiny aditiv jsou zvláště žádoucí když může mít aditiv negativní účinky na substrát, obal a nebo povrchy, které jsou ošetřovány.
ošetřovaným materiály,
Aplikační prostředek na tato aditiva s výhodou nanáší nejméně alespoň účinné množství aditiva v místech na této utěrce, které jsou uvnitř struktury utěrky. Zvláštní výhodou trojrozměrných struktur a nebo různých plošných hmotností je, že množství pojivá, které je ve styku s pokožkou a nebo povrchem a nebo cteré by jinak interferovaly s funkcí druhého povrchu, mohou způsobovat jen omezené nebo nezpůsobují žádné nežádoucí účinky. Přítomnost aditiva uvnitř struktury je velmi pozitivní v tom smyslu, že nečistota, která se zachytí ve struktuře, je mnohem méně pravděpodobně odstraněna při následné činnosti při stírání.
obalem je způsobovaly omezeno, takže poškození nebo
Vynález též zahrnuje obaly obsahující utěrky na čištění, přičemž obaly jsou spojeny s informacemi pro zákazníka, které ho informují slovy a nebo obrázky, že použití těchto utěrek na čištění má při čištění výhody, které zahrnují odstraňování nečistot (např. prachu, textilního prachu atd.) a nebo jejich zachycování a tyto informace mohou zahrnovat tvrzení, že tyto výrobky jsou lepší než jiné výrobky na čištění. U velmi žádoucí variace má na sobě obal informace, které spotřebitele informují, že použití utěrky na čištění zabezpečuje sníženou úroveň prachu a jiných látek, unášených vzduchem v ovzduší. Je velmi důležité, aby spotřebitel byl informován o potenciální možnosti použít tyto utěrky na čištění na netradičních plochách, včetně látek, domácích zvířat atd., aby se • · · zabezpečilo, že se zrealizují plně výhody těchto utěrek. V souladu s tím je důležité použití obalů ve spojitosti s informacemi, které budou informovat zákazníka slovy a nebo obrazy, že použití směsí poskytne výhody jako je zlepšené čištění, snížení částicových nečistot ve vzduchu atd., tak jak je to zde probíráno. Informování může zahrnovat např. reklamu ve všech obvyklých médiích, jakož i prohlášení a vyobrazení na obalu nebo i na vlastní utěrce, která informují spotřebitele.
Produkty podle známého stavu techniky, které nezahrnují zde upřednostňované materiály, se sice dají použít, ale poskytují tyto výhody jen v menším měřítku. Proto by výhody, které nebyly dříve známy, měly být zahrnuty do poskytovaných informací. Jinak by spotřebitel neobdržel plnou hodnotu zlepšené funkce ve srovnání s konvenčními produkty nebo postupy.
U jednoho zvláště upřednostňovaného provedení je utěrka na čištění připravena zavedením první vrstvy mykaného polyesteru (např. s plošnou hmotností 19 g/m2) na nosný pás, položením síťoviny na první vrstvu a položením druhé randomizované vrstvy z pásu mykaného polyesterového vlákna (plošná hmotnost 28 g/m2) na tuto síťovinu. (Je třeba si uvědomit, že kterákoliv z první a druhé vrstvy nebo obě tyto vrstvy mohou být tvořeny více vrstvami mykaného polyesteru.) Trojvrstvý kompozit je potom podroben procesu vzájemného propletení vláken v přítomnosti vody na pásu tvořícím síto, který se skládá z pramenů nebo vláken procházejících ve směrech MD a CD. Vede to k spojení uvedených dvou vrstev mykaných vláken za přítomnosti vody, jakož i k propletení vláken každé vláknité vrstvy se síťovinou. Kompozit z takto vzájemně propletených vláken je potom vystaven teplu během sušícího procesu, což vede k zhruba 20 % smrštění tohoto materiálu ve směru CD. Toto smrštění vede k tomu, že spodní vrstva má odhadovanou plošnou hmotnost 23,75 tt · ♦ ·· ·· ·· • ··· · · · · · · · · • · · · ·····
Q Z~ . · · · · ········
Jo · · · · · ·· ·· ··· ··· ···· ·· ·· g/m2 a horní vrstva odhadovanou plošnou hmotnost 35 g/m2. Po konečném nařezání se tento kus látky pokryje na každém povrchu 5 % (vztaženo na hmotnost sušiny tohoto kusu látky) směsi minerálního oleje a parafinického vosku (v poměru 1:1 hm.). Souhrnná plošná hmotnost vrstvy tohoto materiálu (zahrnující i síťovinu) po provedení povlaku je asi 64-68 g/m2.
III. Nástroje na čištění
Z jiného hlediska se tento vynález týká nástroje na čištění, který zahrnuje utěrky na čištění jak je to probíráno výše. Podle jednoho aspektu zahrnuje nástroj na čištění rukojeť a snímatelnou utěrku na čištění, zahrnující jednu nebo více oblastí s vysokou plošnou hmotností, majících plošnou hmotnost od asi 30 do asi 120 g/m2 a jednu nebo více oblastí s nízkou plošnou hmotností, přičemž oblast, či oblasti s nízkou plošnou hmotností mají plošnou hmotnost, která není větší než asi 80 % plošné hmotnosti oblasti či oblastí s vysokou plošnou hmotností.
Jak to bylo probíráno výše, z tohoto aspektu vynálezu se dává přednost tomu, aby tato utěrka nástroje na čištění měla obklopující vzájemně oddělené oblasti, se týče plošné hmotnosti. Zejména se má kontinuální oblast relativně vyšší plošnou hmotnost než vzájemně oddělené oblasti. Utěrka v nástroji může též vykazovat makroskopickou trojrozměrnost.
kontinuální oblast které se liší co upřednostňuje když
Nástroj a zvlášť utěrka na čištění podle tohoto vynálezu jsou zkonstruovány tak, aby byly kompatibilní se všemi substráty s tvrdým povrchem, včetně dřeva, vinylu, linolea, nenavoskovanými podlahami, keramikou, materiálem FORMICA®, porcelánem a pod.
Rukojeť nástroje na čištění zahrnuje nějaký protáhlý, trvanlivý materiál, který zabezpečí ergonometricky praktické čištění. Délka rukojeti bude diktována konečným použitím tohoto nástroje.
Rukojeť bude s výhodou zahrnovat na jednom konci opěrnou hlavici, ke které se dá odpojitelně připojit utěrka na čištění. Aby se usnadnilo snadné používání, může se opěrná hlavice otočně připojit k rukojeti s použitím známých systémů spojování. K připojení utěrky na čištění k opěrné hlavici lze použít jakýkoliv vhodný prostředek pokud zůstane čistící prostředek během čistícího procesu připevněn. Příklady vhodných upevňovacích prostředků zahrnují svěrky, háčky a ouška (např. VELCRO®) a pod. U upřednostňovaného provedení bude opěrná hlavice zahrnovat prostředek na uchopení utěrky na jejím horním povrchu tak, aby tato utěrka zůstala mechanicky připojena k hlavici během namáhání vyvolaného čištěním, ale prostředek na uchopení snadno uvolní tuto utěrku pro její snadné vyjmutí a likvidaci.
Utěrky na čištění použitelné pro nástroj na čištění podle tohoto vynálezu jsou ty, které jsou popsány výše.
IV. Testovací metody
A. Metoda měření tloušťky vrstvy
Aby se zabránilo strukturálním změnám vzorku, měl by být vzorek přelomen zmražený tak, aby poskytoval na průřezu obraz oblastí s nízkou a vysokou plošnou hmotností. K stanovení relativních rozdílů v tloušťce vrstvy mezi oblastmi se dá použít mikroskopický obraz řezu vzorkem.
B. Průměrný výškový rozdíl
Průměrný výškový rozdíl se stanovuje s použitím světelného mikroskopu (např. Zeiss Axioplan, Zeiss Company, Německo), vybaveného zařízením na měření rozměru Z (např. Microcode II, prodávaným firmou Boeckeler, Instruments). Tento postup zahrnuje nalezení oblasti vrcholu nebo prohlubně na utěrce, zaostřen/, rozměru Z, zařízeni na mer-em mikroskopu a vynulování
Mikroskop se potom posune do oblasti sousední prohlubně respektive vrcholu -a mřkrostop se -znovu -zaostří. Displej přístroje ukazuje výškový rozdíl mezi touto dvojicí vrcholu a prohlubně nebo prohlubně a vrcholu. Toto měření se opakuje nejméně 10-krát v náhodně zvolených místech na utěrce a průměrný výškový rozdíl j e průměr “těchtc měření.
C. Průměrná vzdálenost od vrcholu k vrcholu
K měření průměrné vzdálenosti od vrcholu k vrcholu se dá použít jednoduchý světelný mikroskop. Použité zvětšení by mělo být dostačující k snadnému měření vzdálenosti mezi -dvěma sousedními vrcholy. Toto měření se opakuje nejméně 10-krát v náhodných místech na utěrce a průměrná vzdálenost od vrcholu t vrcholu je průměr z těchto měření.
D. Prodloužení ve směru CD při 500 g
Prodloužení ve směru CD je měřítkem prodloužení v procentech, které vykazuje zkušební vzorek zatížený 500 g. Prodloužení ve směru CD se dá změřit s použitím přístroje Sintech Renew Instron 7311 (zahrnujícího softwarový balík Testworks) s buňkou se zátěží 100N. S použitím tohoto přístroje se vytvoří křivka závislosti zatížení na % napětí. Parametry testu jsou následuj lei:
šířka vzorku = 30 mm délka měrky = 100 mm rychlost příčné hlavy = 300 mm/min
Z vytvořené křivky získá software % napětí (% prodloužení) při zatížení 500 g. To se uvádí jako prodloužení ve směru CD při zatížení 500 g.
V. Reprezentativní vzorky
Následují ilustrativní příklady utěrek na čištění podle tohoto vynálezg. Tam kde to přichází v úvahu, jsou mechanické vlastnosti utěrky sumarizovány do tabulky I. Tam kde to přichází v úvahu, je v tabulce II uvedena zvýšená troj rozměrnost.
Příklad 1
Tento příklad znázorňuje kombinaci mykaných pásů a síťoviny (tj. sítě z polypropylenových vláken) k vytvoření utěrky na čištění podle tohoto vynálezu. Připraví se dva pásy z mykaných polyesterových vláken se síťovinou mezi nimi. Kombinace dvou mykaných pásů a síťoviny se potom umístí na tvářecí pás se štěrbinami (23C pravoúhlá vazba od firmy Albany International, Enginered Fabrics Division, Appleton, WI, USA) a spojí se propletením vláken za přítomnosti vody a usuší. Proces vzájemného propletení za přítomnosti vody způsobí, že se vlákna vzájemně propletou a také, že se propletou se síťovinou, přičemž se způsobí, že se vlákna posunou od sebe a vytvoří dvě oddělené oblasti s odlišnou plošnou hmotností. Během sušícího procesu se takto za přítomnosti vody propletená utěrka začne připomínat jakousi prošívanou pokrývku (tj . dosáhne se větší trojrozměrnosti), což je výsledkem smršťování polypropylénové síťoviny vůči netkaným polyesterovým vrstvám. Tento materiál je označen v tabulce 1 a tabulce 2 jako příklad 1.
• 4 4 4 44 44 44 • · 4 4 4 4 · · · ·· · 444 4 44444
44 4 44444444
4 4 4 4 4 4 • 4 444 444 4444 44 44
V rámci dalšího případného upřednostňovaného kroku se povrch pokryje vrstvou (např. pomocí tisku, nastříkání atd.) 5 % hm. směsi v poměru 1:1 minerálního oleje a parafinového vosku. Tato upravená utěrka je v tabulce 1 označena jako příklad 1A.
V rámci dalšího upřednostňovaného případného kroku se vzájemně propletená netkaná utěrka může podrobit dalšímu ohřevu, například v lisu při 180 °C na dobu 10 s. (Tento ohřev se dá provést před nebo po přidání přísad na úpravu povrchu, ale je s výhodou proveden před přidáním aditivu.) Tím se zabezpečí ještě další zvýšení trojrozměrnosti, podobné tomu, které je popsáno u látky z příkladu 3. Tato látka je v tabulce 1 a tabulce 2 označována jako příklad IB.
Příklad 2
Tento příklad ilustruje spojování dvou vrstev mykaných (polyesterových) vláken propletením vláken v přítomnosti vody, kde není mezi dvěma vrstvami vláken umístěna žádná síťovina. Látkový pás a podmínky jak pro spojování propletením v přítomnosti vody, tak i při sušení jsou podobné jako u příkladu 1. Tento materiál je v tabulce 1 označován jako příklad 2.
Příklad 3
Utěrka na čištění podle tohoto vynálezu zahrnuje první vrstvu 100, druhou vrstvu 200 a třetí vrstvu 300. První vrstva 100 a třetí vrstva 300 zahrnují každá pás polyesterových vláken vzájemně propletených za přítomnosti vody, který má plošnou hmotnost asi 30 g/m2. Druhá vrstva zahrnuje výše popsanou vyztužující síťovinu značky THERMANET®, skládající se z pryskyřice z polypropylenu a EVA, oboustranného pojivá a má počet vláken 3 vlákna/palec krát 2 vlákna na palec (1,18 x ·· · · ·· »9
9 9 9 999 9 · ·· • 99 9 9999
9 99 ♦ » 99991 • 9 9 9 9 9
999 999 9999 99 1
0,79/cm) před sražením druhé vrstvy. Druhá vrstva 200 je umístěna mezi první vrstvou 100 a třetí vrstvou 300 v ručním lisu BASIX B400. Tyto tři vrstvy jsou spojeny stlačením na dobu asi 13 s v ručním lisu při teplotě nastavené na asi 330 °F (166 °C).
Srovnávací příklad A
Srovnávací příklad A znázorňuje netkanou utěrku mající jednotnou plošnou hmotnost. K výrobě této utěrky se dá použít tvářecí pás s jemnými otvory (např. 100 mesh). Kombinace mykaného pásu a síťoviny byla spolu spojena propletením vláken v přítomnosti vody a usušením. Tento látkový pas dodává utěrce velmi rovnoměrnou plošnou hmotnost díky velmi jemným otvorům v pasu. Netkaná utěrka je na povrchu pokryta (například tiskem, nastříkáním atd.) 5 % hm. směsi minerálního a parafinického vosku v poměru 1:1.
Srovnávací příklad B
Srovnávcí příklad B znázorňuje netkanou utěrku mající stejnoměrnou plošnou hmotnost, která je obecně rovinná. Látku lze komerčně získat u firmy Kao Corporation, Tokyo, Japonsko pod obchodním označením QUICKLE .
Tabulka 1
Příklad č. | 1 | 1A | 1B | 2 | Srovná vací A |
Přídavek chemikálií (%) | 0 | .. 5 | 5 | 0 | 5 |
Hustota (g/cm3) | 0,07 | 0, 07 | 0,Q4 | 0, 06 | 0,11 |
Plošná hmotnost (g/m2) | 63 | 66 | 136 | 63 | 68 |
Tloušťka vrstvy (mil) | 3 6 | 39 | 127 | 42 | 24 |
(mm) | 0,914 | 0, 991 | 3,226 | 1,067 | 0, 610 |
Pevnost v tahu ve směru CD (g/30 mm) | 3620 | 2418 | 4437 | 6188 | 2643 |
Prodloužení ve směru CD při zatížení 500 g (%) | 6,5 | 6,9 | 11,2 | 31 | 5, 5 |
Pevnost v tahu ve směru MD (g/30 mm) | >10000 | 7594 | >10000 | >10000 | 7633 |
Prodloužení ve směru MD při zatížení 500 g (%) | 3, 3 | 3,5 | 9,8 | 9, 6 | 1,9 |
N = 3 u všech měření
Claims (25)
- PATENTOVÉ NÁROKY • s φ ' φφ φφ ·Φ ·· ···· ♦··♦ • « · · · · · • ♦ · · · ·«· ··· • · · · · ··· ·♦· ···· ·· ··1. Utěrka na čištění mající jednu nebo více oblastí s vysokou plošnou hmotností, přičemž tato plošná hmotnost je v rozmezí od 30 do 120 g/m2 a jednu nebo více oblastí s nízkou plošnou hmotností vyznačující se tím, že oblast (i) s nízkou plošnou hmotností (14) má (mají) plošnou hmotnost, -která nečiní více než 80 % plošné hmotnosti oblast(i) s vysokou plošnop hmotností (12) .
- 2. Utěrka na čištění podle bodu 1 vyznačující se tím, že utěrka (20) zahrnuje kontinuální oblast s relativně vysokou plošnou hmotností (12), mající plošnou hmotnost od 30 do 120 g/m2 a větší počet od sebe oddělených diskontinuálních oblastí (14) obklopených oblastí s vysokou plošnou hmotností (12), přičemž diskontinuální oblasti (14) jsou umístěny v nenáhodném opakujícím se vzoru a mají plošnou hmotnost ne více než 80 % plošné hmotnosti kontinuální oblasti (12) .
- 3. Utěrka na čištění podle bodu 1 nebo 2 vyznačující se tím, že oblast (i) s vysokou plošnou hmotností (12) má (mají) plošnou hmotnost od 40 do 100 g/m2, s výhodou od 50 do 90 g/m2 a dále tím, že plošná hmotnost oblast(í) s nízkou plošnou hmotností (14) není větší než 60 % plošné hmotnosti oblasti(í) s vysokou plošnou hmotností (12). 4
- 4. Utěrka na čištění podle kteréhokoliv z bodů 1 až 3 vyznačující se tím, že se nejméně 5 % celkové plochy povrchu utěrky na čištění (20) skládá z oblastí s nízkou plošnou hmotností (14), s výhodou že se nejméně 10 % celkové plochy povrchu utěrky na čištění (20) skládá z oblastí s nízkou plošnou hmotností (14) , s výhodou že se nejméně 20 % (20) skládá z ··· ··· celkové plochy povrchu utěrky na čištění oblastí s nízkou plošnou hmotností (14) .
- 5. Utěrka na čištění podle kteréhokoliv z bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že oblast (i) s nízkou plošnou hmotností (14) má (mají) tloušťku vrstvy menší než je tloušťka vrstvy oblasti(í) s velkou plošnou hmotností JT2), s výhodou má (mají) oblast(i) s nízkou plošnou hmotností (14) tloušťku vrstvy, která nečiní více než 75 % tloušťky vrstvy oblasti(í) s vysokou plošnou hmotností (12).
- 6. Utěrka na čištění podle kteréhokoliv z bodů 1 až 5 vyznačující se tím, že utěrka na čištění (20) zahrnuje materiál tvořící síťovinu (200), který je propleten s vláknitým materiálem za přítomnosti vody.
- 7. Utěrka na čištění podle kteréhokoliv z bodů 1 až 6 vyznačující se tím, že utěrka (20) je upravena aditivem na bázi přídavku nejméně 0,01 % 4im©tncrstiií.uh, ~s výhodou na bázi přídavku nejméně 3 % hmotnostních.
- 8. Utěrka na čištění podle bodu 7 vyznačující se tím, že aditiv zahrnuje materiál vybraný ze skupiny skládající se z olej/β a vosku a jejich směsí.
- 9. Utěrka na čištění podle kteréhokoliv z bodů 1 až 8 vyznačující se “tím, še utěrka - na ~ čištění (20) vykazuje zlepšenou funkci při testování na spotřebitelském panelu oproti utěrce mající v podstatě rovnoměrnou plošnou hmotnost.
- 10. Utěrka na čištění podle kteréhokoliv z bodů 1 až 9 vyznačující se tím, že materiál je makroskopicky troj rozměrný.
99 9 • 9· 99 99 • 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 99 · 9 9 1 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 999 9999 9 9 9 9 - 11. Utěrka na čištění mající oblast s vysokou plošnou hmotností, přičemž tato plošná hmotnost je v rozmezí od 30 do 120 g/m2 a více oblastí s nízkou plošnou hmotností obklopených oblastí s vysokou plošnou hmotností vyznačující se tím, že diskontinuální oblasti jsou umístěny v nenáhodném opakujícím se vzoru a mají plošnou hmotnost ne větší než 80 % plošné hmotnosti kontinuální oblasti a dále tím, že utěrka na čištění (20) má první vnější povrch a druhý vnější povrch, přičemž nejméně jeden z vnějších povrchů má průměrnou vzdálenost od vrcholu k vrcholu nejméně 1 mm a index topografie povrchu od 0,01 do 10.
- 12. Utěrka na čištění podle nároku 11 vyznačující se tím, ž^ průměrný výškový rozdíl nejméně jednoho z povrchů je nejméně 0,5 mm, s výhodou nejméně 1 mm, ještě výhodněji nejméně 1,5 mm.
- 13. Utěrka na čištění podle nároku 11 nebo 12 vyznačující se tím, že index topografie povrchu nejméně jednoho z vnějších povrchů je od 0,1 do 5, s výhodou od 0,2 do 3.
- 14. Utěrka na čištění podle nároku 11 nebo 13 vyznačující se tím, že utěrka (20) je upravena aditivem na bázi přídavku nejméně 0,01 % hmotnostních, s výhodou na bázi přídavku nejméně 3 % hmotnostních.
- 15. Utěrka na čištění na jedno použití, vyznačující se tím, že zabezpečuje větší snížení hladiny materiálů vznášejících se v ovzduší než konvenční procesy odstraňování prachu.·· · 9 ·· ·· ·· • · · · ·»· * 9 · · · '·· · · · · · ·Λ £ »·····» ··· ···4 Ό ··· · · · · ·· ··· ··· ···· ·· ··
- 16. Utěrka na čištění na jedno použití, vyznačující se tím, že zabezpečuje větší snížení hladiny částic nečistoty na povrchu než konvenční procesy odstraňování prachu.
- 17. Utěpka na čištění podle nároku 1 vyznačující se tím, že (1) tato utěrka (20) snižuje hladinu materiálů vznášejících se v ovzduší oproti konvenčním procesům odstraňování prachu a/nebo že (2) tato utěrka snižuje hladinu částic nečistoty na povrchu oproti konvenčním procesům odstraňování prachu.
- 18. Utěrka na čištění podle nároku 1 vyznačující se tím, že je v obalu s (1) pokyny k použití utěrky (20) na nejméně pednom povrchu majícím na sobě částicovitý materiál k snížení úrovně částicovitého materiálu v ovzduší a/nebo (2) pokyny k použití utěrky (20) na nejméně jednom povrchu majícím na sobě částicovitý materiál k snížení úrovně částicovitých nečistot na tomto povrchu.
- 19. Nástroj na čištění vyznačující se tím, že zahrnuje; (a) rukojeť a (b) odstranitelnou utěrku na čištění podle kteréhokoliv z nároků 1 až 18.
- 20. Nástroj na čištění podle nároku 19 vyznačující se tím, že je spojen s instrukcemi, že jeho použití sníží úroveň částicovitých nečistot na povrchu vůči konvenčním procesům odstraňování prachu.
- 21. Nástroj na čištění podle nároku 19 vyznačující se tím, že je spojen s instrukcemi, že jeho použití sníží úroveň částic vznášejících se v ovzduší vůči konvenčním procesům odstraňování prachu.00 400 4 0 ·0 0 0 ·0 400 ···
- 22. Nástroj na čištění podle nároku 21 vyznačující se tím, že tento prach zahrnuje alergeny.
- 23. Výrobek vyznačující se tím, že zahrnuje utěrku na čištění s otevřenou strukturou a celkově nízkou plošnou hmotností, mající na sobě nanesen aditiv v nízké účinné úrovni k zlepšení adheze nečistot k této utěrce, přičemž tento aditiv je nanesen v podstatě rovnoměrně nejméně na jednu kontinuální oblast a tyto utěrky jsou v obalu spojeny s pokyny pro použití těchto utěrek k snížení částic vznášejících se v ovzduší.
- 24. Výrobek podle nároku 23 vyznačující se tím, že tyto pokyny zahrnují pokyny k použití utěrek na povrchu, který je znečištěn částicemi.
- 25. Způsob čištění povrchu zahrnující to, že se povrch uvede do styku s utěrkou na čištění mající jednu nebo více oblastí s vysokog. plošnou hmotností, přičemž tato -plošná hmotnost je v rozmezí od 30 do 120 g/m2 a jednu nebo více oblastí s nízkou plošnou hmotností vyznačující se tím, že oblast(i) mající nízkou plošnou hmotnost (14) mají plošnou hmotnost, která nečiní více než 80 % plošné hmotnosti oblasti(í) s vysokou plošnou hmotností (12).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19994109A CZ9904109A3 (cs) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Materiály použitelné jako utěrky na čištění |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19994109A CZ9904109A3 (cs) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Materiály použitelné jako utěrky na čištění |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ9904109A3 true CZ9904109A3 (cs) | 2000-12-13 |
Family
ID=5467695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19994109A CZ9904109A3 (cs) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Materiály použitelné jako utěrky na čištění |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ9904109A3 (cs) |
-
1998
- 1998-05-20 CZ CZ19994109A patent/CZ9904109A3/cs unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0986322B1 (en) | Structures useful as cleaning sheets | |
CA2392281C (en) | Non-apertured cleaning sheets having non-random macroscopic three-dimensional character | |
EP1147734B1 (en) | Perfumed cleaning sheets | |
EP1314390B2 (en) | Three-dimensional structures useful as cleaning sheets | |
CZ9904109A3 (cs) | Materiály použitelné jako utěrky na čištění | |
EP1547513A2 (en) | Three dimensional structures useful as cleaning sheets | |
MXPA99010842A (en) | Structures useful as cleaning sheets | |
MXPA99012068A (en) | Three-dimensional structures useful as cleaning sheets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |