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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell Zusammensetzungen und Verfahren
zum Entfernen von Verschmutzungen oder Flecken aus Kleidungsstücken, die
verschiedene Stoffe und Textilien enthalten, und zwar mithilfe von
Schallwellen oder Ultraschallwellen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Stoffreinigungs-
und -auffrischungsprodukte und -verfahren wie die bei der Bekleidungswäsche verwendeten
werden üblicherweise
benutzt, um das gesamte Kleidungsstück zu reinigen. Unter gewissen
Umständen
möchte
der Benutzer jedoch möglicherweise
nur eingegrenzte Bereiche des Kleidungsstücks reinigen. Im anderen Fall
möchte
der Benutzer möglicherweise
eingegrenzte Bereiche von Flecken befreien, bevor er das gesamte
Kleidungsstück
einem allgemeinen Reinigungsvorgang unterwirft.
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Ein
Problem, das mit Fleckenentfernungsvorgängen verbunden ist, ist die
Gefahr der Beschädigung des
Stoffs oder Substrats, das eine Fleckenentfernung benötigt. So
können,
wenn energisches Bürsten
bei dem Vorgang angewendet wird, die sich ergebenden Scherkräfte die
Stoffe zerreissen und abscheuern und dadurch zu einer verschlissenen
Erscheinung führen.
In dem von Flecken gereinigten Bereich können sich Farbstoffe verfärben oder
teilweise entfernt werden. In einigen Fällen kann die Fleckenentfernung
selbst „Ringe" oder unansehnliche
Rückstände auf
den Stoffen hinterlassen. Reinigungsfirmen stehen zur Minimierung derartiger
Probleme verschiedene Einrichtungen und Spezialwerkzeuge zur Verfügung. Für die Verwendung im
Haushalt durch relativ ungeübte
Anwender wird jedoch weiterhin nach einfachen, sicheren und dennoch
effektiven Methoden für
die Fleckenentfernung aus Stoffen gesucht. Diese Probleme treten
auch bei der Reinigung ganzer Kleidungsstücke auf, insofern als übermäßiges Bürsten und
Reiben die Stoffe und Textilien abscheuern kann und dem gesamten
gereinigten Bereich eine verschlissene Erscheinung gibt und/oder
zurückbleibende
Reinigungsinhaltsstoffe sichtbar macht.
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Folglich
besteht in der Technik weiterhin ein Bedarf an einem Produkt und
einem Verfahren für
das Entfernen von Flecken aus Kleidungsstücken ohne unerwünschten
Verschleiß am
Material zu verursachen, wobei das Sichtbarwerden von Rückständen minimiert
wird.
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STAND DER
TECHNIK
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Reinigungs-/Fleckenentfernungszusammensetzungen
und -verfahren sind bekannt, z.B. aus den US-Patenten 5,102,573,
5,041,230, 4,909,962, 4,115,061, 4,886,615, 4,139,475, 4,849,257,
5,112,358, 4,659,496, 4,806,254, 5,213,624, 4,130,392 und 4,395,261.
U.S. 4,692,277 offenbart die Verwendung von 1,2-Octandiol in Flüssigreinigern.
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JP-A-61
249 500 offenbart einen Ultraschallgeneratorkopf, der auf einen
befleckten Teil eines Bekleidungsstücks gedrückt wird, nachdem ein mit Wasser
oder Reinigungsmittel getränktes
Papier oder Tuch auf die Vorder- oder Rückseite des befleckten Teils
gelegt wurde.
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KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung erfüllt
die oben genannten Bedürfnisse,
indem sie ein Fleckenentfernungsprodukt und -verfahren bereitstellt,
das für
kleine Flecken lokal angewendet werden kann oder das für die Reinigung
des gesamten Kleidungsstücks
verwendet werden kann.
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Im
Wesentlichen handelt es sich bei dem Produkt um ein Handgerät, das,
in dem Gerät
vereinigt, eine flüssige
Reinigungszusammensetzung und eine Schall- oder Ultraschallquelle
enthält,
wobei die flüssige
Reinigungszusammensetzung Wasser, organisches Lösemittel und Tensid umfasst,
und das Gerät
eine Abgabevorrichtung aufweist, so dass die flüssige Reinigungszusammensetzung
auf kontrollierte Weise abgegeben werden kann, während gleichzeitig Schall-
oder Ultraschallwellen abgegeben werden.
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Vorzugsweise
weist das stiftförmige
Handgerät
einen gerichteten Punkt auf, um die Schall- oder Ultraschallwellen
auf den zu entfernenden Flecken zu konzentrieren.
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Die
Erfindung stellt außerdem
ein Verfahren für
das Entfernen von Flecken aus Textilien bereit. Das Verfahren beinhaltet
die Schritte:
- (a) Kontrolliertes Auftragen
einer wirksamen Menge von flüssiger
Reinigungszusammensetzung, die Wasser, organisches Lösemittel
und Tensid umfasst, auf den Fleck von einem Gerät, das, in dem Gerät vereinigt,
die flüssige
Reinigungszusammensetzung und eine Schall- oder Ultraschallquelle
enthält,
- (b) während
gleichzeitig Schall- oder Ultraschallwellen abgegeben werden,
- (c) In Kontakt bringen des Flecks mit einem absorbierenden Fleckenaufnehmer,
der ein Absorptionsmaterial aufweist, während Druck ausgeübt wird,
um den Fleck in das Absorptionsmaterial des absorbierenden Fleckenaufnehmers
zu absorbieren.
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Wie
hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „Schall- oder Ultraschallwellen" mechanische Druck- oder
Spannungswellen, die sich durch ein Medium aus beliebigem Material
verbreiten können,
wobei die Frequenzspektren dieser Wellen von einigen wenigen Zyklen/Sekunde
(Hz) bis zu einigen Milliarden Hz variieren können; das Wort „Schall-" bezieht sich auf
den Frequenzbereich von sonischen Wellen (vom menschlichen Gehör wahrnehmbar),
der bei 20 Hz bis 20,000 Hz liegt. Druckwellen mit einer Frequenz
oberhalb des menschlichen Gehörs
werden als Ultraschall bezeichnet. Die schallmechanischen Wirkungen
von Spannungswellen zur Verbesserung der Fleckenentfernung stehen
in keinem Bezug zum menschlichen Hörvermögen, weswegen die Grenze zwischen
Schall und Ultraschall für
diese Erfindung bedeutungslos ist.
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Alle
hier verwendeten Prozentsätze,
Verhältnisse
und Proportionen sind auf Gewichtsbasis zu sehen, wenn nichts anderes
angegeben ist. Alle angeführten
Dokumente sind, in relevanten Teilen, hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
Figur ist eine perspektivische Ansicht eines stiftförmigen Ultraschall-Handgeräts, das
in der Erfindung verwendet wird, um Ultraschallwellen an einen Fleck
abzugeben.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung umfasst ein Fleckenentfernungsmittel, das im Wesentlichen
eine flüssige
Reinigungszusammensetzung, einen absorbierenden Fleckenaufnehmer
und eine Schall- oder Ultraschallwellenquelle umfasst. Durch Verwendung
dieses Produktes können
Flecken aus Kleidungsstücken
ohne die Anwendung übermäßiger Kraft, übermäßigen Reibens,
Drucks oder anderer Manipulationen, die Verschleiß an dem
verschmutzten Material verursachen, entfernt werden. Dabei braucht
der Anwender beim Fleckenentfernen keine manuelle Energie aufzuwenden,
was die Verwendung für
den Anwender erleichtert. Die Erfindung umfasst außerdem Verfahren,
mit denen solche Flecken entfernt werden, entweder aus begrenzten
Bereichen oder aus dem gesamten zu reinigenden Gegenstand.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
die flüssige
Reinigungszusammensetzung Wasser, ein organisches Lösemittel
und ein Tensid. Bevorzugte Anteile und spezifische Bestandteile
sind nachfolgend genauer beschrieben. Das bevorzugte Lösungsmittel
ist Butoxypropoxypropanol („BPP") und das bevorzugte Tensid
ist ausgewählt
aus der Gruppe, die aus anionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden,
kationischen Tensiden und Mischungen davon besteht. Der absorbierende
Fleckenaufnehmer enthält
ein absorbierendes Material, das im Wesentlichen den angelösten Fleck
von dem Material abhebt oder absaugt, nachdem die flüssige Reinigungszusammensetzung
aufgetragen wurde, und er Schall- oder Ultraschallwellen ausgesetzt
wurde. Das am meisten bevorzugte Absorptionsmaterial ist ein funktionelles
Absorptionsmaterial („FAM") in Form eines Schaums.
Das Absorptionsmaterial kann auch aus der Gruppe, bestehend aus
zerkleinertem Holzzellstoff, Kreppzellulosewattierung, Hydrogel
bildenden polymeren Geliermitteln, Kreppstoffen, Kreppvliesstoffen mit
Fasern aus Absorptionspolymeren, modifizierten, vernetzten Zellulosefasern,
Kapillarkanalfasern, Absorptionsschäumen, thermisch gebundenen,
luftgelegten Materialien, Absorptionsschwämmen, synthetischen Stapelfasern,
Polymerfasern, Torf und Kombinationen davon bestehen.
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Gemäß der Erfindung
wird die Schall- oder Ultraschallwellen erzeugende Quelle verwendet,
um Schall- oder Ultraschallwellen an den Fleck abzugeben, um den
Fleck von dem befleckten Kleidungsstück zu lösen. Damit wird die Notwendigkeit
von Reiben, Schrubben oder dergleichen zum Lockern des Fleckens
zusammen mit der Reinigungszusammensetzung aufgehoben. Eine bevorzugte
Schall- oder Ultraschallquelle wird in der Figur gezeigt und ist
ein stiftförmiges,
vibrierendes Schall- oder Ultraschall-Handgerät 10 („Schallstift") mit einem vibrierenden,
glatten (z.B. kugelförmigen)
Schalltrichter oder Endstück
an einem distalen Ende 12 des Geräts 10. Auf einen Fleck 14 auf
einem Textil 16 wird die Reinigungszusammensetzung aufgetragen, und
er wird dann mittels des Geräts 10 Schall-
oder Ultraschallwellen ausgesetzt. Ebenfalls im Schutzumfang der
Erfindung liegen Geräte,
die Schall- oder Ultraschallquellen enthalten, die wesentlich größer sind
(nicht gezeigt) und/oder die zusätzliche
Schall- oder Ultraschallwellenausgänge haben, um die Behandlung
großer
Kleidungsstücke
zu erleichtern.
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Gemäß der Erfindung
sind die flüssige
Reinigungszusammensetzung 18 und die Schall- oder Ultraschallquelle
zusammen in dem Gerät 10 enthalten,
wie in der Figur gezeigt, so dass eine kontrollierte Abgabe der
flüssigen
Reinigungs zusammensetzung 18 auf den Fleck 14 aufgetragen
werden kann, während
gleichzeitig Schall- oder Ultraschallwellen an ihn abgegeben werden.
Auf diese Weise braucht der Anwender die Reinigungszusammensetzung
nicht gesondert auftragen, und die Dosierung der Zusammensetzung
auf dem Fleck kann gesteuert werden, um jegliche Verminderung der
Leistung als Ergebnis einer Unterdosierung der Zusammensetzung oder
einen Schaden an dem verschmutzten Kleidungsstück als Ergebnis einer Überdosierung
der Zusammensetzung zu vermeiden.
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Das
Fleckenentfernungsprodukt enthält
bevorzugt Anweisungen für
die Anwendung des Produkts, die folgende Schritte umfasst: Auftragen
einer wirksamen Menge der flüssigen
Reinigungszusammensetzung auf den Flecken; Abgeben von Schall- oder
Ultraschallwellen auf den Flecken unter Verwendung der Schall- oder Ultraschallquelle;
und Kontaktieren des absorbierenden Fleckenaufnehmers mit dem Flecken
unter Druckausübung,
um den Flecken in das Absorptionsmaterial des absorbierenden Fleckenaufnehmers
zu absorbieren. Der Begriff „wirksame
Menge" bedeutet
eine Menge der Zusammensetzung, die zum Sättigen des Fleckens ausreicht,
und umfasst üblicherweise
das Auftragen von etwa 0,5 ml bis etwa 3 ml der Zusammensetzung
bei einem kleinen Flecken (z.B. mit einem Durchmesser von weniger
als 1 cm). Diese Menge kann beträchtlich variieren,
wenn der verschmutzte Bereich sehr groß ist, zum Beispiel auf einem
großen
Bereich eines Kleidungsstücks,
in welchem Fall wesentlich mehr der Zusammensetzung erforderlich
ist, um den verschmutzten Bereich zu sättigen. Der Flecken wird vorzugsweise
gründlich
mit Reinigungsflüssigkeit
gesättigt,
so dass der Schmutz, der mittels der Schall- oder Ultraschallwellen
gelockert wurde, wirksam in der Zusammensetzung suspendiert werden
kann. Auf diese Weise kann der absorbierende Fleckenaufnehmer den
gesamten Schmutz des Fleckens über
die Absorption der Reinigungszusammensetzung absorbieren.
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In
einem anderen Verfahren zur Anwendung des Fleckenentfernungsprodukts
kann die Fleckenentfernung Anweisungen für die Anwendung des Produkts enthalten,
die folgende Schritte umfasst: Verwendung des Geräts zum Auftragen
einer wirksamen Menge der flüssigen
Reinigungszusammensetzung auf den Flecken mit gleichzeitigem Abgeben
von Schall- oder Ultraschallwellen durch die Schall- oder Ultraschallquelle;
im Gerät
und Kontaktieren des absorbierenden Fleckenaufnehmers mit dem Flecken
unter Druckausübung,
um den Flecken in das Absorptionsmaterial des absorbierenden Fleckenaufnehmers
zu absorbieren. Der Druck wird von der Hand des Anwenders in z-Richtung
ausgeübt
(d.h. lotrecht auf die Ebene des zu reinigenden Gewebes) und vorzugsweise
nicht in x- und/oder y-Richtung, um keine Abnutzung des verfleckten
Materials zu verursachen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird
das Verfahren durch die Verwendung eines Geräts 10 vereinfacht,
mit dem die Zusammensetzung und die Schall- oder Ultraschallwellen
gleichzeitig aufgebracht werden, um eine gesteuerte Abgabe der flüssigen Reinigungszusammensetzung
auf den Flecken zu ermöglichen.
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Auf
eine bevorzugte Vorgehensweise werden die Schritte der Druck- und
der Schall- oder Ultraschallwellenanwendung mittels eines stiftförmigen,
vibrierenden Schall- oder Ultraschall-Handgeräts mit einem vibrierenden,
glatten, runden (z.B. kugelförmigen)
Schalltrichter oder Endstück
an einem distalen Ende des Geräts
ausgeführt,
der bzw. das in z-Richtung auf den Fleck gedrückt werden kann und gleichzeitig
die Schall- oder Ultraschallwellen an den Flecken ausgibt. Das Schall-
oder Ultraschallgerät
kann direkt auf dem Fleck angewendet werden, wobei der absorbierende
Fleckenaufnehmer unter dem verschmutzten Textil platziert wird,
so dass die flüssige
Reinigungszusammensetzung von der gegenüberliegenden Seite der Schall-
oder Ultraschallwellen abgesaugt wird, wenn Druck angewendet wird.
Als Alternative kann der absorbierende Fleckenaufnehmer über das
Schall- oder Ultraschallgerät
mit dem Flecken kontaktiert werden, wobei es gegen den Fleckenaufnehmer
gedrückt
wird, welcher wiederum gegen den Flecken gepresst wird und flüssige Reinigungszusammensetzung
in den Flecken abgibt. Die Schall- oder Ultraschallwellen dringen
durch den Fleckenaufnehmer und den Flecken, wonach das Schall- oder
Ultraschallgerät
abgehoben wird und so den Druck entlastet, so dass Flecken und flüssige Reinigungszusammensetzung
zurück
in den Fleckenaufnehmer gesogen oder absorbiert werden.
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In
einer erfindungsgemäß besonders
bevorzugten Ausführungsform
enthält
die flüssige
Reinigungszusammensetzung: 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-% an organischem
Lösemittel;
0 Gew.-% bis 7 Gew.-% Wasserstoffperoxid; 0 Gew.-% bis 3 Gew.-%
einer Peroxid stabilisierenden Menge eines Maskierungsmittels; 0,05 Gew.-%
bis 2 Gew.-% an Reinigungstensid und als Restmenge Wasser und andere
fakultative Bestandteile. Erfindungsgemäß sind andere Bestandteile
und Anteile möglich,
was nachstehend genauer beschrieben ist.
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Schall-
oder Ultraschallquelle – Erfindungsgemäß kann eine
Vielzahl von Schall- oder
Ultraschallquellen verwendet werden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein,
Ultraschallbäder,
wie sie typisch zum Reinigen von Juwelen verwendet werden, und Schallzahnbürsten zum
Reinigen der Zähne.
Eine geeignete Schall- oder Ultraschallquelle ist eine modifizierte
Schallzahnbürste,
bei der der Kopf der Schallzahnbürste durch
eine glatte Kugelspitze aus Chrom, wie in der Zeichnung dargestellt,
ersetzt ist. Andere Veränderungen der
Spitze sind möglich,
ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, so lange der
Aufbau der Spitze nicht dergestalt ist, dass der Artikel, mit dem
diese in Berührung
kommt, abgenutzt wird. Eine derartige Schallzahnbürste ist
problemlos im Handel erhältich,
z.B. von Teldyne WaterPik, Inc., Modell SR-400R. Typischerweise
sind 1 Watt bis 5 Watt, typischer 2 Watt bis 3 Watt Ultraschallamplitude
ausreichend, um Kleidungsstücke
und dergleichen zu behandeln. Ein typisches Ultraschallgerät zum Gebrauch
hierin hat eine Schallfrequenz von 250 Hz und liefert 2 bis 3 Watt
Leistung.
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Typische
Behandlungszeiten reichen von 1 Sekunde bis 5 Minuten, typischer
von 20 Sekunden bis 2 Minuten und am typischsten von 30 Sekunden
bis 1 Minute, wobei die Behandlungszeiten allerdings entsprechend
der Schwere der Verschmutzung variieren. Die Schall- oder Ultraschallquelle
kann ein Schall- oder Ultraschallschwingungsgenerator, Schall- oder
Ultraschallgenerator für
Torsionsschwingungen oder ein Schall- oder Ultraschallgenerator
für Axialschwingungen
sein, wobei die eigentliche Reinigung und das Lockern des Fleckens
auf der Textilie mittels durch diese Schall- oder Ultraschallquellen
erzeugter Stoßwellen
ungeachtet des Mechanismus zur Erzeugung der Schall- oder Ultraschallstoßwellen
erfolgt. Das Schall- oder Ultraschallwellen erzeugende Gerät kann Batterie-
oder netzbetrieben sein.
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Flüssige Reinigungszusammensetzungen – Dem Anwender
des vorliegenden Produkts oder Verfahrens können zur Verwendung als Fleckenentferner
verschiedene flüssige
Reinigungsmittelzusammensetzungen zur Verfügung gestellt werden. Ein Problem,
das mit bekannten Zusammensetzungen für die Vorbehandlung von Flecken
in Textilien verbunden ist, ist ihre Tendenz zum Zurücklassen
sichtbarer Rückstände auf
Textiloberflächen.
Solche Rückstände sind
problematisch und sollten hierin vorzugsweise vermieden werden,
da die Erfindung keinen herkömmlichen
Tauch- oder Spülschritt
umfasst. Demgemäß sollten
die vorliegenden flüssigen
Reinigungszusammensetzungen am meisten bevorzugt im wesentlichen
frei von verschiedenen Emulgatoren auf Polyacrylatbasis, polymeren
Antistatikmitteln, anorganischen Gerüstsalzen und anderen Rückstände bildenden
Substanzen sein, abgesehen von geringen Anteilen von etwa 0,1%–0,3%, und
vorzugsweise 0%, bezogen auf die fertigen Zusammensetzungen. Anders
ausgedrückt,
sollten die vorliegenden Zusammensetzungen so formuliert sein, dass
sie im wesentlichen keine sichtbaren Rückstände auf den erfindungsgemäß zu behandelnden
Materialien hinterlassen.
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Demgemäß werden
in einem bevorzugten Aspekt der Erfindung Reinigungszusammensetzungen
bereitgestellt, die im wesentlichen frei von Substanzen sind, die
sichtbare Rückstände auf
den behandelten Geweben hinterlassen. Das bedeutet notwendigerweise,
dass die bevorzugten flüssigen
Reinigungszusammensetzungen so formuliert sind, dass sie den höchstmöglichen
Anteil flüchtiger
Substanzen, vorzugsweise Wasser, üblicherweise etwa 95%, vorzugsweise
etwa 97,7%, ein Reinigungslösungsmittel
wie BPP zu einem niedrigen, aber wirksamen Anteil, üblicherweise
etwa 0,1% bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 2%, und ein Tensid zu
einem Anteil von etwa 0,1 bis etwa 0,7% enthalten. Solche Zusammensetzungen,
falls derart formuliert, liegen vorteilhaft als wässrige Lösungen anstatt
als Suspensionen oder Emulsionen vor. Daher sollten in solchen Zusammensetzungen
keine zusätzlichen
Emulgatoren, Verdickungsmittel, Suspensionsmittel und dergleichen verwendet
werden, die alle zur Bildung von unerwünschten sichtbaren Rückständen auf
dem Stoff beitragen können.
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In
der Tat umfassen, generell gesprochen, sämtliche chemischen Zusammensetzungen,
die hierin verwendet werden, um die Flecken-Vorbehandlungsfunktion
bereitzustellen, Inhaltsstoffe, die für ihre beabsichtigte Verwendung
sicher und effizient sind, und die, wie oben angemerkt, vorzugsweise
keine unannehmbaren Mengen sichtbarer Rückstände auf den Stoffen hinterlassen.
Während
herkömmliche
Waschmittel für
Wäsche typischerweise
so formuliert sind, dass sie eine gute Reinigung von Baumwolle und
Baumwoll/Polyester-Mischgeweben
bieten, muss die Zusammensetzung hierin so formuliert sein, dass
sie auch Stoffe wie Wolle, Seide, Rayon, Rayonacetat und dergleichen
sicher und effizient reinigt und auffrischt. Zusätzlich enthalten die Zusammensetzungen
hierin Inhaltsstoffe, die speziell ausgewählt und formuliert wurden,
um die Farbstoffentfernung oder die Migration von flüchtigem,
nicht fixiertem Farbstoff aus dem Fleckenbereich von zu reinigenden
Stoffen zu minimieren. In diesem Zusammenhang wird anerkannt, dass
die Lösemittel,
die typischerweise bei den chemischen Trockenreinigungs-Tauchverfahren
verwendet werden, einen gewissen Teil bestimmter Farbstofftypen
von bestimmten Stofftypen entfernen können. Eine solche Entfernung
ist jedoch bei Tauchverfahren tolerierbar, da der Farbstoff relativ
gleichmäßig von
der Oberfläche
des Stoffes entfernt wird. Im Gegensatz dazu wurde jetzt festgestellt,
dass hohe Konzentrationen bestimmter Arten von Reinigungsmittelbestandteilen
an bestimmten Stellen auf Stoffober flächen zu einer unannehmbaren
lokalen Farbstoffentfernung führen
können.
Die bevorzugten Zusammensetzungen hierin sind formuliert, um dieses
Problem zu minimieren oder zu vermeiden.
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Die
Farbstoffentfernungs-Eigenschaften der vorliegenden Zusammensetzungen
können
mit Reinigungsmitteln, die im Stand der Technik offenbart sind,
unter Verwendung von photographischen oder photometrischen Messungen
oder mittels eines einfachen, aber effektiven visuellen Einstufungstests
verglichen werden. Nummerische Einstufungseinheiten können zugeordnet
werden, um bei der visuellen Einstufung zu helfen und, falls gewünscht, eine
statistische Behandlung der Daten zu ermöglichen. So wird in einem solchen Test
ein farbiges Kleidungsstück
(üblicherweise
Seide, die dazu neigt, stärker
als die meisten Woll- oder Rayonstoffe für Farbstoffverlust anfällig zu
sein) durch Auftupfen von Reinigungsmittel/Auffrischungsmittel mithilfe eines
absorbierenden, weißen
Papierhandtuchs behandelt. Manueller Druck wird ausgeübt, und
die Menge an Farbstoff, die auf das weiße Tuch übertragen wird, wird visuell
beurteilt. Nummerische Einheiten von: (1) „Ich glaube, dass ich ein
bisschen Farbstoff auf dem Tuch sehe"; (2) „Ich weiß, dass ich etwas Farbstoff
auf dem Tuch sehe";
(3) „Ich
sehe viel Farbstoff auf dem Tuch" bis
zu (4) „Ich
weiß,
dass ich sehr viel Farbstoff auf dem Tuch sehe" werden von Testteilnehmern zugewiesen.
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Zusätzlich zu
den vorstehenden Überlegungen
sind die hierin verwendeten Zusammensetzungen vorzugsweise so formuliert,
dass sie leicht abgegeben und nicht von Natur aus klebend sind,
um die Abgabe aus dem Behälter
nicht unbequem oder schwierig zu gestalten. Ohne eine Beschränkung der
vorliegenden Erfindung zu beabsichtigen, bieten die hierin offenbarten
bevorzugten Zusammensetzungen, wenn auf die hierin offenbarte Weise
angewendet, jedoch ein sowohl wirksames als auch ästhetisch
schönes
Fleckenreinigungsverfahren.
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- (a) Bleichmittel – Die vorliegenden Zusammensetzungen
können
wahlweise von etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 7 Gew.-% Wasserstoffperoxid
enthalten. Bevorzugte Fleckenreiniger enthalten 0,5 bis etwa 3%
Wasserstoffperoxid. Es ist offensichtlich, dass neben H2O2 auch andere Peroxidquellen verwendet werden
können.
Somit können
verschiedene aus dem Waschmittelgebiet bekannte Persäuren, Persalze,
Perbleichen und dergleichen verwendet werden. Solche Substanzen
sind jedoch teuer, schwierig in flüssigen Produkten zu formulieren,
können
Rückstände auf
dem Gewebe hinterlassen und bieten gegenüber H2O2 bei der Verwendung auf vorliegende Weise
keine besonderen Vorteile.
- (b) Lösungsmittel – Die vorliegenden
Zusammensetzungen können
etwa 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Butoxypropoxypropanol (BPP) Lösungsmittel
oder andere hierin offenbarte Lösungsmittel
enthalten. Bevorzugte Zusammensetzungen enthalten 1–4% BPP.
- (c) Wasser – Die
hierin bevorzugten Zusammensetzungen mit geringen Rückständen können etwa
90 Gew.-%, vorzugsweise etwa 95,5 Gew.-% bis etwa 99 Gew.-% Wasser
enthalten.
- (d) Tenside – Die
vorliegenden Zusammensetzungen können
wahlweise etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% Tenside, wie MgAES
und NH4AES, Aminoxide, ethoxylierte Alkohole
oder Alkylphenole, Alkylsulfate und Mischungen davon, enthalten.
Wie oben angemerkt, wird die Verwendung von Tensiden, die auf das
untere Ende des Bereichs begrenzt ist, für einige Farbstoffe und Stofftypen
bevorzugt. Typisch liegt das Gewichtsverhältnis BPP-Lösungsmittel:Tensid(e)
im Bereich von etwa 10:1 bis etwa 1:1. Die am meisten bevorzugten
Zusammensetzungen umfassen 2% BPP/0,3% MgAE(1)S/0,035% C12-Dimethylaminoxid. Andere bevorzugte Zusammensetzungen
enthalten 2% BPP/0,25% Neodol 23-6.5, und 4% BPP/0,4% AS.
- (e) Fakultative Bestandteile – Die vorliegenden Zusammensetzungen
können
geringere Mengen verschiedener fakultativer Bestandteile, einschließlich Bleichstabilisatoren,
Duftstoffe, Konservierungsstoffe und dergleichen, enthalten. Wenn
verwendet, umfassen solche fakultativen Bestandteile typischerweise
von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% der Zusammensetzungen, wobei
besonders auf Rückstände auf
den gereinigten Stoffen geachtet wird.
- (f) Komplexbildner – Zusammensetzungen,
die H2O2 enthalten,
enthalten üblicherweise
auch Komplexbildner. Die Komplexbildner sind ausgewählt unter
denen, die selbst in wässrigem
H2O2 stabil sind
und die H2O2 durch
chelatbildende wandernde Metallionen stabilisieren. Derartige Komplexbildner
sind normalerweise bereits in geringen peroxidstabilisierenden Mengen
(0,01–1%)
in handelsüblichen
Wasserstoffperoxidquellen vorhanden. Eine Vielzahl von Phosphonatkomplexbildnern
stabilisieren bekanntermaßen
H2O2. Für diesen
Zweck eignen sich insbesondere Aminophosphonate. Verschiedene Aminophosphonate
sind erhältlich,
wie unter der Handelsmarke DEQUEST® von
Monsanto Company, St. Louis, Missouri. Repräsentative, aber nicht einschränkende Beispiele
schließen
Ethylendiamintetrakis(methylenphosphon)säure, Diethylentriaminpenta(methylenphosphon)säure und
die wasserlöslichen
Salze davon ein. Aminotris(methylenphosphon)säure oder die wasserlöslichen
Salze davon (wie DEQUEST 2000®) sind der bevorzugte
Komplexbildner.
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Der
pH-Bereich der Vordetachierzusammensetzungen unterstützt die
Stabilisierung von Wasserstoffperoxid und liegt üblicherweise im sauren/leicht
basischen Bereich von etwa 3 bis etwa 8, vorzugsweise etwa 6.
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Organische
Lösungsmittel – Das hierin
bevorzugte Reinigungslösungsmittel
(insbesondere einschließlich
Fleckenentfernung) ist Butoxypropoxypropanol (BPP), das in handelsüblichen
Mengen als Mischung von Isomeren zu ungefähr gleichen Anteilen erhältlich ist.
Vorliegend sind die Isomere und Mischungen davon nützlich.
Die Isomerenstrukturen sind wie folgt:
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Obwohl
die vorliegenden Fleckenentfernungszusammensetzungen recht gut mit
nur BPP, Wasser und Tensid funktionieren, können sie auch wahlweise andere
Bestandteile enthalten, um ihre Stabilität weiter zu verbessern. Hydrotrope
Stoffe, wie Natriumtoluolsulfonat und Natriumcumolsulfonat, kurzkettige
Alkohole, wie Ethanol und Isopropanol, und dergleichen, können in
den Zusammensetzungen vorhanden sein. Falls benutzt, umfassen solche
Bestandteile üblicherweise
etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% in den stabilisierten Zusammensetzungen.
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Tenside – Nichtionische
Tenside, wie die ethoxylierten C10-C16-Alkohole, z.B. NEODOL 23-6.5, können in
den Zusammensetzungen verwendet werden. Die Alkylsulfattenside,
die vorliegend als Reinigungsmittel und zum Stabilisieren der wässrigen
Zusammensetzungen verwendet werden können, sind die C8-C18 primären
(„AS"; vorzugsweise C10-C14, Natriumsalze)
sowie die verzweigtkettigen und willkürlichen C10-C20-Alkylsulfate und sekundären (2,3)
C10-C18-Alkylsulfate der
Formel CH3(CH2)X(CHOSO3 –M+)CH3 und CH3 (CH2)y(CHOSO3 –M+)CH2CH3, wobei x und
(y + 1) ganze Zahlen von wenigstens etwa 7, vorzugsweise wenigstens
etwa 9 sind und M ein wasserlösliches
Kation ist, insbesondere Natrium, sowie ungesättigte Sulfate, wie Oleylsulfat.
Vorliegend verwendete Alkylethoxysulfat (AES)-Tenside werden herkömmlich mit
der Formel R(EO)xSO3Z
dargestellt, worin R C10-C16-Alkyl
ist, EO ist -CH2CH2-O-,
x ist 1–10
und kann Mischungen einschließen,
die herkömmlich
durch Durchschnittswerte angegeben sind, z.B. (EO)2,5,
(EO)6,5 und dergleichen, und Z ist ein Kation,
wie Natriumammonium oder Magnesium (MgAES). Die C12-C16-Alkyldimethylaminoxid-Tenside können ebenfalls
verwendet werden. Eine bevorzugte Mischung umfasst MgAE1S/C12-Dimethylaminoxid
mit einem Gewichtsverhältnis
von etwa 10:1. Andere Tenside zur Verbesserung der Phasenstabilität, die hier
wahlweise zum Einsatz kommen können,
umfassen die Polyhydroxy-Fettsäureamide,
z.B. C12-C14-N-Methylglucamid. Mit
AS stabilisierte Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise 0,1 Gew.-%–0,5 Gew.-%
in den vorliegenden Zusammensetzungen. MgAES und Aminoxide sind,
falls verwendet, zu 0,01 Gew.-%–2
Gew.-% in den Zusammensetzungen enthalten. Die übrigen Tenside können in ähnlichen
Anteilen verwendet werden.
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Andere
fakultative Bestandteile – Neben
dem vorstehend offenbarten Wasser, bevorzugten BPP-Lösungsmittel,
fakultativen H2O2 und
den vorstehend offenbarten Tensiden können hierin verwendete flüssige Zusammensetzungen
verschiedene fakultative Bestandteile, wie Duftstoffe, Konservierungsstoffe,
Aufheller, Salze zur Viskositätssteuerung,
pH-Einstellungsmittel oder -Puffer und dergleichen, enthalten. Nachfolgend
sind bevorzugte Bereiche für
Reinigungszusammensetzungen zum diesbezüglichen Gebrauch angegeben,
was jedoch nicht als Beschränkung
zu verstehen ist.
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Hierin
ebenfalls verwendbare Lösungsmittel
und Hilfslösungsmittel
umfassen verschiedene Glycolether, einschließlich Substanzen, die unter
Handelsmarken wie Carbitol, Methyl Carbitol, Butyl Carbitol, Propyl Carbitol
und Hexyl Cellosolve vermarktet werden, und insbesondere Methoxypropoxypropanol
(MPP), Ethoxypropoxypropanol (EPP), Propoxypropoxypropanol (PPP)
und alle Isomere von und Mischungen aus MPP, EPP bzw. BPP sowie
Butoxypropanol (BP) und dergleichen, und Mischungen davon. Falls
benutzt, sind solche Lösungsmittel
und Hilfslösungsmittel üblicherweise
zu etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 2,5 Gew.-% in den vorliegenden wässrigen
Zusammensetzungen enthalten. Nicht wässrige (weniger als 50% Wasser)
Zusammensetzungen, die wahlweise im Vordetachierschritt verwendet
werden, können
dieselben Lösungsmittel
enthalten.
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Absorbierender
Fleckenaufnehmer – Der
erfindungsgemäß verwendete
absorbierende Fleckenaufnehmer umfasst ein Absorptionsmaterial,
das die flüssige
Zusammensetzung aufnimmt. In bevorzugten Ausführungsarten ist der Fleckenaufnehmer
speziell zum „Absaugen" oder „Abziehen" der flüssigen Zusammensetzung
aus dem verfleckten Bereich vorgesehen. Die am meisten bevorzugte
Art hierin verwendeter absorbierender Fleckenaufnehmer umfasst funktionelle
Absorptionsmaterialien („FAMs"), die in Form von
wasserabsorbierenden Schäumen
mit kontrollierter Kapillargröße vorliegen.
Die physikalische Struktur und die sich daraus ergebende Kapillarwirkung
der FAM-artigen Schäume
bieten eine hochwirksame Wasserabsorption, während die chemische Zusammensetzung
der FAMs diese gleichzeitig hochlipophil macht. Somit können die FAMs
im wesentlichen sowohl Hydrophilie als auch Lipophilie gleichzeitig
vorweisen. (FAM-Schäume
können durch
Behandlung hydrophil gemacht werden. Vorliegend können sowohl
hydrophobe oder hydrophile FAMs verwendet werden.)
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Die
Herstellung von FAM-artigen Schäumen
zur Verwendung hierin als Fleckenaufnehmer ist nicht Teil der vorliegenden
Erfindung. Die Herstellung von FAM-Schäumen
ist in der Patentliteratur ausführlich
beschrieben, vgl. z.B.: US 5,260,345 und DesMarais, Stone, Thompson,
Young, LaVon und Dyer, erteilt am 9. November 1993,
US 5,268,224 an DesMarais, Stone,
Thompson, Young, LaVon und Dyer, erteilt am 7. Dezember 1993,
US 5,147,345 an Young, LaVon
und Taylor, erteilt am 15. September 1992 und Begleitpatent
US 5,318,554 , erteilt am
7. Juni 1994,
US 5,149,720 an
DesMarais, Dick und Shiveley, erteilt am 22. September 1992 und
Begleitpatente
US 5,198,472 ,
erteilt am 30. März
1993 und
US 5,250,576 ,
erteilt am 5. Oktober 1993,
US
5,352,711 an DesMarais, erteilt am 4. Oktober 1994, PCT-Anmeldung
93/04115, veröffentlicht
am 4. März 1993
und
US 5,292,777 an
DesMarais und Stone, erteilt am B. März 1994,
US 5,387,207 an Dyer, DesMarais, LaVon,
Stone, Taylor und Young, erteilt am 7. Februar 1995,
US 5,500,451 an Goldman und Scheibel,
erteilt am 19. März
1996 und
US 5,550,167 an
DesMarais, erteilt am 27. August 1996.
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Als
Alternative können
Einweg-Papiertücher,
Stofftücher,
wie die Markentücher
BOUNTYTM, saubere Lumpen usw. verwendet
werden. Ein bevorzugter Aufnehmer besteht aus einem Vliespolster.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der gesamte Vliesstoff eine Absorptionsstruktur aus etwa 72%
Holzzellstoff und etwa 28% Bikomponentenstapelfaser aus Polyethylen-Polypropylen (PE/PP).
Er ist etwa 1,5 mm dick. Er hat wahlweise, aber vorzugsweise, einen
Sperrfilm auf der Rückseite,
mit dem das Ausfließen
von Reinigungsflüssigkeit
auf die einer Vordetachierung unterworfenen Oberfläche verhindert
wird. Die Struktur des Aufnehmers sorgt für einen Kapillargradienten
von der oberen, flüssigkeitsaufnehmenden
Schicht zur unteren Schicht. Der Gradient wird durch die Steuerung
der Dichte des Gesamtmaterials und durch Schichtung der Komponenten erreicht,
so dass die Saugwirkung der Kapillaren in der oberen Schicht geringer
und die Saugkraft der Kapillaren in der unteren Schicht höher ist.
Die geringere Saugwirkung der Kapillaren beruht auf einem höheren Gehalt
an synthetischen Stapelfasern in der oberen Schicht (diese Fasern
haben Oberflächen
mit höheren
Kontaktwinkeln und entsprechend geringerer Affinität für Wasser
als Fasern aus Holzzellstoff) als in der unteren Schicht.
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Genauer
gesagt, kann der vorliegende Artikel in Form eines absorbierenden
Fleckenaufnehmers zweckmäßig mittels
im Fachgebiet bekannten Verfahren zur Herstellung von thermisch
verfestigten, luftgelegten Vliesstrukturen („TBAL") hergestellt werden. Als übergeordnete
Aussage gilt, dass Verfahren zur Herstellung von TBALs generell
das Legen einer Lage absorbierender Fasern, wie relativ kurzer (4–5 mm) Fasern
aus Holzzellstoff, umfassen, mit denen relativ lange (30–50 mm)
Bikomponentenfasern vermischt werden, die zum Erreichen der thermischen
Verfestigung durch Zugabe von Wärme
etwas schmelzen. Die im Holzzellstoff vermischten Bikomponentenfasern
wirken dabei als "Klebstoff' für das gesamte
Vlies. Im Gegensatz zu herkömmlichen
TBAL-artigen Strukturen ist hierin die Verteilung der Bikomponentenfasern
in der oberen und der unteren Schicht des Fleckenaufnehmers nicht
identisch. Stattdessen enthält
die obere (flüssigkeitsaufnehmende) Faserschicht
des Fleckenaufnehmers einen relativ höheren Anteil an Bikomponentenfasern
als an Fasern aus Holzzellstoff (oder an anderen Zellulosefasern).
Da die Bikomponentenfasern aus relativ hydrophoben synthetischen
Polymeren hergestellt sind, neigt die obere Faserschicht des Fleckenaufnehmers
zu einer höheren
Hydrophobie als die untere Faserschicht, die aufgrund eines hohen
Holzzellstoffanteils hydrophiler ist. Dieser Unterschied in der
Hydrophobie/Hydrophilie zwischen der oberen und der unteren Faserschicht
des Fleckenaufnehmers unterstützt
das Abziehen von Wasser (z.B. der vorliegenden wässrigen Zusammensetzungen)
und Schmutzsubstanzen aus dem in der hierin offenbarten Weise behandelten
Gewebe.
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Um
das Vorangehende detaillierterer zu erläutern, so besteht in einem
Modus die oberste (Flüssigkeit aufnehmende)
Schicht des vorliegenden Fleckenaufnehmers (die gegen das verschmutzte
Kleidungsstück
gehalten wird) aus etwa 50 Gew.-% Bikomponentenfaser und aus etwa
50 Gew.-% Holzfaserstoff mit einem Grundgewicht von etwa 50 Gramm/m2 (g/m2). Die untere
Schicht ist ein 80/20 (Gew.) Gemisch aus Holzfaserstoff und Bikomponentenstapelfaser
mit einem Grundgewicht von etwa 150 g/m2.
Unterschiedliche Verhältnisse
sind möglich,
so lange die obere Schicht hydrophober ist als die untere Schicht.
Beispielsweise können
obere Schichten mit 60/40, 70/30 usw. Bikomponentenfasern/Holzzellstoff
verwendet werden. Hinsichtlich der unteren Schichten sind 90/10,
65/35, 70/30 usw. Bikomponentenfasern/Holzzellstoff anwendbar.
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Bindemittelspray
zur Unterdrückung
von Fusseln – Ein
durch Erhitzen vernetzbarer Latexbinder kann wahlweise auf die obere
Schicht des Artikels in Form eines Fleckenaufnehmers gesprüht werden,
um die Fusselbildung zu unterdrücken
und die Festigkeit zu stärken.
Zu diesem Zweck können
eine Vielzahl von verschiedenen Harzen verwendet werden. So kann
die Oberfläche
der obersten Schicht mit einem vernetzbaren Latexbinder (Airflex
124, erhältlich
von Air Products) mit einer Konzentration von etwa 3 bis 6 Gramm
pro Quadratmeter besprüht
werden. Dieses Bindemittel hat im Vergleich zu Holzzellstoff keine
hohe Affinität
zu Wasser und somit keinen wesentlichen Einfluss auf die relative
Hydrophobie der oberen Schicht. Die Kanten des Aufnehmers können durch
kalte oder heiße
Kräuselung,
Ultraschallschweißen,
Wärmeschweißen und/oder
Heften bearbeitet werden, um die Neigung zur Fusselbildung weiter
zu unterdrücken.
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Rückseitenfolie – Auf diese
Weise hergestellt besitzt die Zwei-Schichten-Absorptionsstruktur des Fleckenaufnehmers
eine ausreichende Festigkeit, um unverändert verwendet zu werden.
Um jedoch ein Durchschlagen der Flüssigkeit auf die Tischoberfläche oder
eine andere vom Anwender ausgewählte
Behand lungsoberfläche
zu vermeiden, wird die unterste Oberfläche der unteren Schicht vorzugsweise
mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Sperrfolie
versehen. Die Rückseitenfolie
verbessert zudem die Integrität
des gesamten Artikels in Form eines Fleckenaufnehmers. Die unterste
Fläche
der unteren Schicht kann mit einer 0,013–0,051 mm-, vorzugsweise einer
0,019 mm-Schicht aus PE- oder PP-Folie unter Verwendung herkömmlicher
Verfahren extrusionsbeschichtet werden. Die Folienschicht ist als
lochfreie Sperre ausgebildet, um ein unerwünschtes Ausfließen der
flüssigen
Zusammensetzung aus dem Aufnehmer zu verhindern. Die Rückseitenfolie
kann entsprechend den Wünschen
des Herstellers mit einer Gebrauchsanweisung bedruckt, mit Prägungen oder Verzierungen
versehen sein. Der Fleckenaufnehmer ist zur Anwendung außerhalb
des Trockners vorgesehen. Da der Aufnehmer jedoch versehentlich
in den Trockner gelangen kann und dort hohen Temperaturen ausgesetzt
ist, ist die Rückseitenfolie
vorzugsweise aus einer wärmebeständigen Folie,
wie Polypropylen oder Nylon, hergestellt.
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Grundgewicht – Dies ist
unterschiedlich und abhängig
von der bereitgestellten/erwartungsgemäß absorbierten Menge an Reinigungs-/Auffrischungslösung. Die
bevorzugte Fleckenaufnehmerstruktur hat ein horizontales Absorptionsvermögen von
etwa 4–15
Gramm Wasser pro Gramm Vlies. Ein typischer 90 mm × 140 mm
großer
Aufnehmer absorbiert etwa 10–20
Gramm Wasser. Da in einem üblichen
Fleckenentfernungsverfahren nur wenig Flüssigkeit verwendet wird, ist
tatsächlich
eine sehr viel geringere Kapazität
erforderlich. Ein praktischer Bereich liegt somit bei etwa 10 g
und etwa 50 g.
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Größe – Die Größe des bevorzugten
Aufnehmers ist etwa 90 mm × 140
mm, andere Größen sind
anwendbar. Die Form ist unterschiedlich.
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Fasern – Der bevorzugte
Aufnehmer wird aus problemlos erhältlichen Bikomponentenstapelfasern
aus Polyethylen/ Polypropylen PE/PP mit 2–3 Denier (0,0075–0,021 mm)
und üblichen
Fasern aus Holzzellstoff (hammervermahlen) hergestellt. Andere übliche Stapelfasern,
wie Polyester, Acryl, Nylon und Bikomponentenfasern daraus, können als
synthetische Komponente verwendet werden. Bei der Auswahl dieser
Fasern und deren Größe oder
Denier-Werten sind wiederum die Anforderungen an die Saugwirkung
der Kapillaren zu beachten. Ein höherer Denier-Wert verringert
die Saugwirkung der Kapillaren genauso wie Oberflächenhydrophobie.
Die absorbierenden Fasern aus Holzzellstoff können auch durch Baumwolle,
Hanf, Rayon und andere ersetzt werden. Falls erwünscht, kann die untere Schicht
auch sogenannte absorbierende "Superabsorbens"-Geliermittel (AGM)
umfassen, deren Verwendung aus dem Gebiet der Windeln und Damenbinden
bekannt ist. Derartige AGMs können
1 Gew.-% bis 20 Gew.-% der unteren Schicht umfassen.
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Dicke – Die Gesamtdicke
(angespannt gemessen) des Fleckenaufnehmers beträgt etwa 1,5 mm, kann jedoch
stark variieren. Das untere Ende kann begründet in dem Wunsch einer Absorptionsvertiefung
begrenzt sein. 0,6 mm bis 5,1 mm ist ein angemessener Bereich.
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Saugwirkung
der Kapillaren/Dichte – Die
Gesamtdichte des Fleckenaufnehmers beeinflusst sowohl die Absorptionsgeschwindigkeit
als auch das Aufnahmevermögen. Üblicherweise
haben Absorptionsartikel mit Holzzellstoff eine Dichte (frei gemessen)
im Bereich von etwa 0,12–0,15
g/cm3 +/–0,05. Der hierin bevorzugte Zwei-Schichten-Fleckenaufnehmer
hat ebenfalls eine Dichte in diesem Bereich, die jedoch auch außerhalb dieses
Bereichs liegen kann. Eine höhere
Dichte erhöht
die Steifigkeit, eine geringere Dichte verringert die Gesamtfestigkeit
und macht Fusselbildung wahrscheinlich. Die Saugwirkung der Kapillaren
wird von der Art der Fasern, der Größe der Fasern und der Dichte
der Struktur bestimmt. Gewebe finden sich in den verschiedensten
Ausführungen
und weisen selbst ein breites Spektrum hinsichtlich der Saugwirkung
der Kapillaren auf. Es ist wünschenswert,
einen Aufnehmer zu konstruieren, der eine höhere Oberflächensaugwirkung der Kapillaren hat
als das zu behandelnde verschmutzte Kleidungsstück.
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Farben – Die bevorzugte
Farbe ist weiß,
da so Flecken, die vom behandelten Gewebe entfernt werden, am besten
sichtbar sind. Für
die Farbwahl gibt es jedoch keine funktionelle Begrenzung.
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Prägungen – Die bevorzugte
Fleckenaufnehmerstruktur ist mit einem beliebigen gewünschten
Muster oder Logo geprägt.
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Fakultative
Vliesarten (NW) – Aufgrund
der Dichtesteuerung, der guten Dickenerfassung, des guten Absorptionsvermögens und
der guten elastischen Verformung ist eine TBAL-Fleckenaufnehmerstruktur
zwar bevorzugt, andere passenderweise verwendbare Vliesarten sind
wasserstrahlverfestigte, kardierte thermisch verfestigte, durch
Kalandrieren verfestigte und durch andere Verfahren, die gute Wischsubstrate
ergeben (einschließlich
nassgelegter, thermisch verfestigter und anderer), hergestellte
Vliese.
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Herstellung – Die Herstellung
des bevorzugten Zwei-Schichten-Fleckenaufnehmers erfolgt mittels
herkömmlicher
TBAL-Verfahren. In einer Ausführungsform
wird zuerst die untere, holzzellstoffreiche Schicht gelegt und dann
die obere, synthetikfaserreiche Schicht darüber. Das fakultative Bindemittelspray
wird zu einem passenden Zeitpunkt auf die obere Schicht aufgetragen.
Die resultierende Zwei-Schichten-Struktur wird zusammengerollt (was
die Gesamtstruktur etwas verdichtet). Insgesamt hat die Zwei-Schichten-Struktur
(ungespannt) eine Dicke von etwa 1,5 mm und eine Dichte von etwa
0,13–0,15
g/m3. Diese Dichte kann abhängig von
dem Ausmaß der
Verwendung des Bindemittelsprays variieren. Die fakultative Rückseitenfolie
wird dadurch aufgebracht, dass die bahnenförmige Struktur zusammen mit
einer Bahn Rückseitenfolie
durch Quetschwalzen geführt
wird. Wiederum kommen herkömmliche
Verfahren zur Anwendung. Falls erwünscht, und um Kosten zu sparen,
kann die Dicke der unteren und der oberen Schicht verändert werden.
Somit kann sich der Hersteller entschließen, eine verhältnismäßig dickere
untere Schicht und eine verhältnismäßig dünnere obere
Schicht zu legen, da Holzzellstoff preiswerter ist. Somit können anstatt
einer Struktur mit einem Dickeverhältnis der oberen/unteren Schicht
von etwa 1:1 Bereiche von 0,2:1, 0,3:1, 0,5:1 und dergleichen gewählt werden.
Falls ein höheres
Absorptionsvermögen
erforderlich ist, können
die Verhältnisse
umgekehrt werden. Derartige Überlegungen
liegen im Ermessen des Herstellers.
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Der
Zwei-Schichten-Fleckenaufnehmer soll sich so preiswert wie möglich herstellen
lassen, damit er nach einmaliger Verwendung weggeworfen werden kann.
Die Strukturen sind jedoch so verschleißfest, dass eine mehrmalige
Verwendung möglich
ist. In jedem Fall sollte der Anwender den Gegenstand so positionieren, dass
die „sauberen" Bereiche unter den
verschmutzten Bereichen des zu behandelnden Stoffes positioniert werden,
um eine Abgabe alter Flecken vom Fleckenaufnehmer zurück an den
Stoff zu vermeiden.
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Die
nachfolgenden Beispiele beschreiben die vorliegende Erfindung ausführlicher,
sind jedoch nicht als Beschränkung
zu verstehen.
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BEISPIEL I
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Eine
flüssige
Reinigungszusammensetzung zum Gebrauch hierin mit einem absorbierenden
Fleckenaufnehmer aus FAM-Schaum und einer Schall- oder Ultraschallwellen
erzeugenden Quelle ist wie folgt.
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Eine
Ultraschallzahnbürste
Teldyne WaterPik mit Torsionsschwingungen wurde durch Abschneiden der
Bürsten
am distalen Kopf und Glätten
des gebildeten Stummels von Hand zu einer glatten gerundeten Spitze
modifiziert, wodurch eine Ultraschallwellen erzeugende Quelle in
Form eines „Schallstifts" erzeugt wurde, der
erfindungsgemäß von Hand
gehalten werden kann. Der „Schallstift" kann wahlweise so
modifiziert werden, dass er die flüssige Zusammensetzung in einem
Gehäuse
um den „Schallstift" herum mit einem
Ventilmechanismus zur gesteuerten Abgabe der Zusammensetzung enthält. Beschaffung
und Absorptionsvermögen
des absorbierenden Fleckenaufnehmers aus FAM-Schaum hinsichtlich
der vorliegenden flüssigen
Reinigungszusammensetzung ist den meisten anderen Arten Absorptionsmaterial überlegen.
Beispielsweise hat das FAM eine Aufnahmefähigkeit von etwa 6 g (H2O) pro Gramm Schaum bei einem Saugdruck
von 100 cm Wasser. Im Gegensatz dazu haben Strukturen aus Zelluloseholzfasern
im wesentlichen keine Aufnahmefähigkeit
bei mehr als 80 cm Wasser. Da in typischen erfindungsgemäßen Anwendungsarten
das Volumen an flüssiger
Zusammensetzung verhältnismäßig gering
ist (üblicherweise
einige wenige Milliliter) kann die verwendete FAM-Menge gering sein.
Das bedeutet, dass das FAM-Polster, das unter dem verfleckten Gewebebereich
liegt, sehr dünn
und trotzdem wirksam sein kann. Wenn es jedoch zu dünn ist,
neigt das Polster während
der Benutzung zu Zerfall. (Wie vorstehend bemerkt, kann auf dem
FAM eine Rückseitenfolie
angebracht werden, als Unterstützung
zur Bewahrung seiner Unversehrtheit.) Absorbierende Fleckenaufnehmerpolster
aus FAM-Schaum können
auf eine von zwei Arten verwendet werden. Eine Art besteht darin,
nicht verdichteten Schaum zu verwenden. Nicht verdichtete FAM-Polster
mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 15 mm sind nützlich.
Bei der anderen Art kann der FAM-Schaum
in verdichtetem Zustand verwendet werden und schwillt an, wenn er
mit der flüssigen
mit Fleckenmaterial beladenen Zusammensetzung getränkt wird.
Hierbei sind verdichtete FAM-Schäume
mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,02 Zoll (0,5 mm) bis etwa
0,135 Zoll (3,4 mm) nützlich.
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Die
flüssige
Zusammensetzung wird auf den Flecken auf der Textilie aufgetragen,
wonach der „Schallstift" verwendet wird,
um etwa 45 Sekunden lang Ultraschallwellen auf den Flecken abzugeben.
Danach wird der Fleckenaufnehmer aus FAM-Schaum unter Druck in z-Richtung
auf den nassen, „ultrabeschallten" Flecken aufgebracht.
Der Flecken wird in den Fleckenaufnehmer aus FAM-Schaum abgesaugt
oder auf andere Weise aufgenommen, wodurch die zuvor verfleckte
Textilie im Wesentlichen mit ihrem ursprünglichen Erscheinungsbild hinterlassen
wird.
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BEISPIEL II
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In
einer anderen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsart wird der absorbierende
Fleckenaufnehmer aus FAM-Schaum mit der im Aufnehmer aufgenommenen
flüssigen
Reinigungszusammensetzung mit einer Rückseitenfolie als Träger verpackt.
Der Anwender entnimmt den absorbierenden Fleckenaufnehmer aus der
Verpackung und legt die freiliegende Seite (d.h. die Seite ohne
Rückseitenfolie)
unter und an den Flecken. Danach werden mit dem „Schallstift" Ultraschallwellen
und Druck in z-Richtung auf den Flecken aufgebracht. Die nach unten
gerichtete Kraft in z-Richtung drückt die flüssige Zusammensetzung aus dem
Fleckenaufnehmer aus FAM-Schaum heraus in den Flecken, während der „Schallstift" gleichzeitig Ultraschallwellen abgibt,
um eine Reinigung des Fleckens zu bewirken. Der verdichtete Fleckenaufnehmer
aus FAM-Schaum federt zurück
und zieht, saugt oder entfernt auf andere Weise die Flüssigkeit
und den Flecken zurück
in den Fleckenaufnehmer aus FAM-Schaum. Die Reinigung des Fleckens,
einschließlich
Eindringen der flüssigen Reinigungszusammensetzung
und dem Aussetzen von Ultraschallwellen, ist begrenzt und mit minimalen
Auswirkungen für
die nicht verfleckten Abschnitte der Textilie verbunden.
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BEISPIEL III
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Die
Herstellung von FAM-Schaum (gelegentlich in der Literatur auch als „HIPE", das heißt eine
Emulsion mit hohem Anteil an innerer Phase, bezeichnet) ist in den
vorstehend zitierten Patenten beschrieben. Nachfolgend ist die Herstellung
eines verdichteten Schaums zur Verwendung hierin mit einer Dicke
von etwa 0,025 Zoll (0,063 cm) beschrieben. Derartige verdichtete
Schäume
im Bereich 0,025 Zoll–0,027
Zoll (0,063 cm–0,068
cm) sind hierin als Fleckenaufnehmer besonders nützlich.
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HERSTELLUNG
DER EMULSION UND DARAUS VON FAM-SCHÄUMEN
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A) Herstellung der Emulsion
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Wasserfreies
Calciumchlorid (36,32 kg) und Kaliumpersulfat (189 g) werden in
378 Liter Wasser gelöst.
Das liefert den Wasserphasestrom, der in einem kontinuierlichen
Verfahren zur Herstellung der Emulsion zur Anwendung kommt.
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Zu
einer Monomerkombination aus destilliertem Divinylbenzol (42,4%
Divinylbenzol und 57,6% Ethylstyrol) (1980 g), 2-Ethylhexylacrylat
(3300 g) und Hexandioldiacrylat (720 g) wird ein Diglycerolmonooleat-Emulgator
(360 g), Ditalgdimethylammoniummethylsulfat (60 g) und Tinuvin 765
(15 g) gegeben. Der Diglycerolmonooleat-Emulgator (Grindsted Products;
Brabrand, Dänemark),
umfassend ungefähr
81% Diglycerolmonooleat, 1% andere Diglycerolmonoester, 3% Polyole
und 15% andere Polyglycerolester, ergibt einen Mindestwert für die Grenzflächenspannung Öl/Wasser
von etwa 2,7 Dyne/cm und hat eine kritische Aggregationskonzentration
(CAC) für Öl/Wasser
von ungefähr
2,8 Gew.-%. Nach dem Mischen wurde die Substanzkombination über Nacht
zwecks Stabilisierung stehen gelassen. Es bildet sich kein sichtbarer
Rückstand
und die gesamte Mischung wird abgezogen als Ölphase in dem kontinuierlichen
Verfahren zur Herstellung der Emulsion verwendet.
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Getrennte
Ströme
der Ölphase
(25°C) und
der Wasserphase (53–55°C) werden
in eine dynamische Mischvorrichtung eingebracht. Eine gründliche
Mischung der vereinigten Ströme
wird durch einen Impellerrührer
in der dynamischen Mischvonichtung erreicht. Der Impellerrührer hat
einen zylindrischen Schaft mit einer Länge von etwa 36,8 cm und einem
Durchmesser von etwa 2,5 cm. Der Schaft trägt 6 Reihen Arme, 3 Reihen mit
33 Armen und 3 Reihen mit 32 Armen, die sich jeweils mit einem Durchmesser
von 0,5 cm in einer Länge von
2,5 cm von der zentralen Achse des Schafts nach außen erstrecken.
Der Impellerührer
ist in einer zylindrischen Muffe montiert, die die dynamische Mischvonichtung
darstellt, und die Stifte haben einen Abstand von 1,5 mm zur Wand
der Muffe.
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Ein
geringer Teil des aus dem dynamischen Mischsystem austretenden Abflusses
wird abgezogen und tritt in einen Umwälzbereich ein; siehe PCT U.S.
96/00082, veröffentlicht
18. Juli 96, und EPO 96/905110.1, angemeldet 11. Januar 96. Die
Waukesha-Pumpe im Umwälzbereich
fuhrt diesen geringen Teil zum Eintrittspunkt der Öl- und Wasserphasenströme zur dynamischen
Mischzone zurück.
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Die
Konfiguration mit einer Kombination aus Misch- und Rückspeisevorrichtung
wird mit der Ölphase und
der Wasserphase in einem Verhältnis
von 4 Teilen Wasser zu 1 Teil Öl
gefüllt.
Die dynamische Mischvonichtung wird während des vollständigen Füllens der
Vorrichtung belüftet,
damit Luft entweichen kann. Der Durchfluss beim Befüllen beträgt für die Ölphase 7,6
g/s und für
die Wasserphase 30,3 cm3/s.
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Sobald
die Vorrichtung befüllt
ist, wird das Ventil geschlossen. Dann beginnt das Rühren in
dem dynamischen Mischer, wobei der Impellerrührer mit einer Drehzahl von
1450 Umdr./min rotiert, die Rückspeisung beginnt
mit einem Durchfluss von etwa 30 cm3/s.
Der Durchfluss der Wasserphase wird dann konstant innerhalb von
einem Zeitraum von etwa 1 min auf 151 cm3/s
erhöht
und der Durchfluss der Ölphase
innerhalb eines Zeitraums von 3 min auf 3 g/s gesenkt. Der Rückspeisedurchfluss
wird während
des letzteren Zeitraums konstant auf etwa 150 cm3/s
erhöht.
Der von dem dynamischen Mischer und der statischen Mischzone (TAH
Industries Modell Nr. 101-212) erzeugte Gegendruck beträgt an diesem
Punkt etwa 14,7 PSI (101,4 kPa), was den gesamten Gegendruck im
System darstellt. Die Drehzahl der Waukesha-Pumpe wird konstant
verringert, bis ein Rückspeisedurchfluss
von etwa 75 cm3/s erreicht ist. Die Impellerdrehzahl
wird dann innerhalb eines Zeitraums konstant von etwa 10 Sekunden
auf 1550 U/min erhöht.
Der Gegendruck erhöht
sich auf etwa 16,3 PSI (112 kPa).
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B) Polymerisation der
Emulsion
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Die
aus dem statischen Mischer abfließende Emulsion wird in einer
runden Polypropylenwanne mit einem Durchmesser von 17 Zoll (43 cm)
und einer Höhe
von 7,5 Zoll (10 cm) sowie einem konzentrischen Einsatz aus Celcon-Kunststoff
gesammelt. Der Einsatz hat an der Grundfläche einen Durchmesser von 5
Zoll (12,7 cm) und 4,75 Zoll (12 cm) an der Spitze und ist 6,75
Zoll (17,1 cm) hoch. Die Wannen mit Emulsion werden zur Durchführung von
Polymerisation und Schaumbildung 18 Stunden lang in einem Raum bei
65°C aufbewahrt.
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C) Waschen des Schaums
und Entwässern
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Der
gehärtete
FAM-Schaum wird aus den Aushärtewannen
entnommen. Zu diesem Zeitpunkt weist der Schaum eine remanente Wasserphase
(mit gelösten
Emulgatoren, Elektrolyt, Initiatorresten und Initiator) mit ungefähr 45–55 mal
(45–55 ×) dem Gewicht
der polymerisierten Monomere auf. Der Schaum wird mit einer scharfen
Gattersäge
in Bahnen mit einer Dicke von 0,185 Zoll (0,47 cm) geschnitten.
Diese Bahnen werden anschließend
in 2 hintereinander geschalteten porösen Quetschwalzen mit Vakuum
verdichtet, wobei der Gehalt der remanenten Wasserphase im Schaum
auf 6 mal (6 ×)
das Gewicht des polymerisierten Materials verringert wird. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Bögen
erneut mit einer 1,5%igen CaCl2-Lösung bei
60°C gesättigt und
in 3 hintereinander geschalteten porösen Quetschwalzen mit Vakuum
auf einen Gehalt der Wasserphase von etwa 4 × gequetscht. Der CaCl2-Gehalt im Schaum liegt zwischen 8 und 10%.
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Nach
Durchlauf der letzten Quetschwalze bleibt der Schaum verdichtet
und hat eine Dicke von etwa 0,025 Zoll (0,063 cm). Der Schaum wird
dann etwa 16 Stunden lang an der Luft getrocknet. Dieses Trocknen verringert
den Feuchtegehalt auf etwa 9–17
Gew.-% des polymerisierten Materials. Zu diesem Zeitpunkt sind die
Schaumbahnen sehr drapierbar: In dem verdichteten Zustand beträgt die Dichte
des Schaums etwa 0,14 g/cm3.
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BEISPIEL IV
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Es
folgen Beispiele bevorzugter Zusammensetzungen mit hohem Wassergehalt
und geringem Rückstand
zum diesbezüglichen
Gebrauch. Die Zusammensetzungen sind abhängig von der Art des darin
verwendeten Tensids als „nichtionisch" oder „anionisch" aufgeführt. Diese
Zusammensetzungen werden in der hierin offenbarten Art und Weise
verwendet, um Flecken aus Stoffen und Kleidungsstücken zu
entfernen.
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Um
mögliche
Schäden
an Farbstoffen wie vorstehend offenbart zu vermeiden, enthalten
derartige Zusammensetzungen das anionische oder nichtionische Tensid
bevorzugt in einer Menge (bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung),
die geringer ist als die Menge von H2O2. Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis Tensid:H2O2 im Bereich von
etwa 1:10 bis etwa 1:1,5, am meisten bevorzugt etwa 1:4 bis etwa
1:3.
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BEISPIEL V
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Eine
flüssige
Vordetachierreinigungszusammensetzung wird durch Mischen der folgenden
Bestandteile formuliert.
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Andere
nützliche
Zusammensetzungen, die auf diese Weise verwendet werden können, sind
folgende:
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BEISPIEL VI
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Eine
weitere bevorzugte flüssige
Zusammensetzung zum diesbezüglichen
Gebrauch ist wie folgt.
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Nach
der ausführlichen
Beschreibung der Erfindung ist es für den Fachmann offensichtlich,
dass verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen,
und die Offenbarung der Beschreibung stellt keine Beschränkung der
Erfindung dar.