ES2213280T3

ES2213280T3 - Estructuras tridimensionales utiles como hojas de limpieza.

Info

Publication number: ES2213280T3
Application number: ES98923591T
Authority: ES
Inventors: Saeed Fereshtehkhou; Paul John Russo; Wilbur Cecil Strickland, Jr.; Nicola John Policicchio
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2004-08-16
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JP2001527454A; TR200000246T2; ES2202256T3; ATE256415T1; CN1264278A; US9005734B2; US20060029774A1; CO5050376A1; CO5040098A1; DE69820611D1; AU740795B2; US6936330B2; CA2291124A1; DE69828829D1; ES2167077T3; US20110300341A1; US20150196186A1; ES2236629T5; US6797357B2; US9040146B2

Abstract

Una hoja de limpieza con un diseño de la superficie macroscópico tridimensional, para limpiar polvo seco que comprende elementos de limpieza suaves, deformables y que tiene una primera superficie exterior (100) y una segunda superficie exterior (300), teniendo, al menos una de las superficies exteriores, una Distancia Media de Pico a Pico (D) de al menos 1 mm y un Índice de Topografía de la Superficie de 0, 01 a 10.

Description

Estructuras tridimensionales útiles como hojas de limpieza.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a hojas de limpieza particularmente adecuadas para eliminar y capturar polvo, hilacha, cabellos, arena, migajas de comida, hierba y similares.

Antecedentes de la invención

La utilización de hojas no tejidas para limpiar polvo seco es conocida en la técnica. Tales hojas utilizan típicamente un material compuesto de fibras en el que las fibras están unidas por medio de adhesivos, enmarañamiento u otras fuerzas. Véanse por ejemplo la Patente de EE.UU. na 3.629.047 y la Patente de EE.UU. nº 5.144.729. Para proporcionar una hoja de limpieza duradera, se han combinado medios de refuerzo con fibras cortadas en forma de filamento continuo o estructura de red. Véanse por, ejemplo, la Patente de EE.UU. nº 4.808.467, la Patente de EE.UU. nº 3.494.821 y la Patente de EE.UU. nº 4.144.370. Asimismo, para proporcionar un producto capaz de resistir la dureza del procedimiento de limpieza, las hojas no tejidas de la técnica anterior han empleado fibras unidas fuertemente por medio de una o más de las fuerzas mencionadas anteriormente. Aunque se obtienen materiales duraderos, tal unión fuerte puede afectar adversamente a la capacidad de los materiales para recoger y retener la suciedad en forma de partículas. En un esfuerzo dirigido a resolver este problema, la Patente de EE.UU. nº 5.525.397, de Shizuno et al., describe una hoja de limpieza que comprende una capa de red polímera y al menos una capa no tejida, en la que las dos capas están ligeramente hidroenmarañadas para proporcionar así una hoja que tenga un bajo coeficiente de enmarañamiento. Se dice que la hoja resultante es resistente y duradera, así como que tiene un comportamiento de recogida de polvo mejorado porque las fibras de material compuesto están ligeramente hidroenmarañadas. Se considera que las hojas que tienen un bajo coeficiente de enmarañamiento (es decir, de no más de 500 m) ofrecen mejor comportamiento de limpieza porque una mayor cantidad de fibras está disponible para entrar en contacto con la suciedad.

Si bien se alega que las hojas descritas en la patente '397 resuelven algunos de los problemas de las hojas de limpieza no tejidas de la técnica anterior, esas hojas parecen ser generalmente de un peso base uniforme, al menos a escala macroscópica, y son esencialmente de un espesor uniforme, de nuevo a escala macroscópica. Es decir, las fluctuaciones y variaciones de peso base y espesor ordinarias y esperadas pueden presentarse de modo aleatorio, como resultado de las diferencias de presión del fluido durante el hidroenmarañamiento. No obstante, no debe considerarse que la estructura comprenda regiones discretas que difieran con relación al peso base. Por ejemplo, si se midiera a escala microscópica el peso base de un intersticio entre fibras, resultaría un peso base aparente nulo cuando, en efecto, a menos que se haya medido una abertura en la estructura no tejida, el peso base de esa región es mayor que cero. Tales fluctuaciones y variaciones son un resultado normal y esperado del procedimiento de hidroenmarañamiento. El experto en la técnica debe interpretar que los materiales no tejidos que tienen tales variaciones, incluyendo los descritos en la patente '397, tienen un peso base y espesor esencialmente uniformes, en sentido macroscópico. El resultado de una hoja que tiene un peso base uniforme es que el material no es particularmente adecuado para recoger y capturar suciedad de tamaño, forma, etc. diversos.

En consecuencia, existe una necesidad continuada de proporcionar hojas de limpieza que ofrezcan una eliminación de la suciedad mejorada. A este respecto, los solicitantes han descubierto que proporcionando una mayor tridimensionalidad, en sentido macroscópico, a las hojas de limpieza, se logra una eliminación de la suciedad mejorada.

Consecuentemente, un objeto de esta invención es superar los problemas de la técnica anterior y, particularmente, proporcionar una estructura más capaz de eliminar y capturar diversos tipos de suciedad. Concretamente, un objeto de esta invención es proporcionar una estructura no tejida que tenga una tridimensionalidad significativa, que se describirá detalladamente más adelante.

Otro objeto es proporcionar procedimientos para limpiar mejorados y ventajas deseables para el consumidor y usuario de las hojas, especialmente empaquetando las hojas, bien en forma de rollo, con perforaciones para separar las hojas, o con medios para separar las hojas en tramos útiles, y empaquetándolas en envases que informen al consumidor de los procedimientos mejorados y/o de las ventajas que pueden obtenerse, especialmente de las ventajas que no son intuitivamente evidentes para el consumidor. Otro objeto es proporcionar hojas de limpieza con aditivos, especialmente los que mejoran la adherencia de la suciedad al sustrato, y especialmente para aquellas hojas que se describen más adelante con estructura tridimensional, teniendo tales combinaciones ventajas de comportamiento especiales, y proporcionando tales combinaciones ventajas mejoradas.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una hoja de limpieza en seco que tiene una tridimensionalidad macroscópica sustancial. La expresión "tridimensionalidad macroscópica", como se usa en esta memoria, cuando se utiliza para describir hojas de limpieza tridimensionales, significa que el diseño tridimensional es fácilmente visible a simple vista cuando la distancia perpendicular entre el ojo del observador y el plano de la hoja es de alrededor de 30,5 cm (12 pulgadas). En otras palabras, las estructuras tridimensionales de la presente invención son hojas de limpieza que no son planas, porque en una o ambas superficies de la hoja existen múltiples planos, en los que la distancia entre esos planos se puede observar a simple vista cuando la estructura se observa desde aproximadamente 30,5 cm (12 pulgadas). Por el contrario, el término "planar" se refiere a hojas de limpieza que tengan aberraciones de la superficie a pequeña escala en una o en ambas caras, no siendo las aberraciones de la superficie fácilmente visibles a simple vista cuando la distancia perpendicular entre el ojo del observador y el plano de la banda continua es de unos 30,5 cm (12 pulgadas) o mayor. En otras palabras, a escala macroscópica, el observador no observaría que en una o ambas superficies de la hoja existen múltiples planos de modo que sea tridimensional.

Las estructuras macroscópicamente tridimensionales de la presente invención comprenden opcionalmente un material de cañamazo, que cuando se calienta y luego se enfría, se contrae de modo que proporciona una estructura tridimensional macroscópica. Más adelante se discuten otros materiales que dan lugar a fuerzas contráctiles para proporcionar tridimensionalidad. La tridimensionalidad macroscópica se describe en esta memoria en términos de la "Diferencia Media de Altura", que, en esta memoria, se define como la distancia media entre picos y valles adyacentes de una superficie dada de una hoja, así como la distancia "Media de Pico a Pico" que es la distancia media entre picos adyacentes de una superficie dada. La tridimensionalidad macroscópica también se describe en términos del "Índice de Topografía de la Superficie" de la superficie o superficies exteriores de la hoja de limpieza; el Índice de Topografía de la Superficie es la relación obtenida dividiendo la Diferencia Media de Altura de una superficie por la Distancia Media de Pico a Pico de esa superficie. En una realización, ambas superficies exteriores de la hoja tendrán las propiedades de Topografía de Superficie y Distancia Media de Pico a Pico descritas. Los métodos para medir la Distancia Media de Pico a Pico y la Diferencia Media de Altura se describen detalladamente en la sección de Método de Ensayo, más adelante.

La Distancia Media de Pico a Pico, de al menos una superficie exterior, será al menos 1 mm, más preferiblemente al menos aproximadamente 2 mm, y aún más preferiblemente al menos aproximadamente 3 mm. En una realización, la Distancia Media de Pico a Pico es de 1 a aproximadamente 20 mm, particularmente de aproximadamente 3 a aproximadamente 16 mm, más particularmente de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 mm. El Índice de Topografía de la Superficie, de al menos una superficie exterior, será de 0,01 a aproximadamente 10, preferiblemente de 0,1 a aproximadamente 5, más preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 3, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 2. Aunque el valor de la Diferencia Media de Altura no es crítico, al menos una superficie exterior tendrá preferiblemente una Diferencia Media de Altura de al menos aproximadamente 0,5 mm, más preferiblemente al menos aproximadamente 1 mm, y todavía más preferiblemente al menos aproximadamente 1,5 mm. La Diferencia Media de Altura, de al menos una superficie exterior, será típicamente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6 mm, más típicamente de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 mm.

Las hojas de esta invención y hojas similares, especialmente las que contienen aditivos en bajos niveles, como se describe en esta memoria, y especialmente aquellas en las que el aditivo está fijado de manera sustancialmente uniforme sobre al menos un área continua, se pueden usar en procedimientos para limpiar mejorados y para proporcionar ventajas deseables para el consumidor y el usuario de la hojas, no siendo algunas de tales ventajas intuitivamente evidentes para el consumidor, como se detalla más adelante. Por lo tanto es deseable empaquetar las hojas, bien en forma de rollo, con perforaciones para ayudar a separar las hojas, o con medios para separar las hojas en tramos útiles, y/o empaquetarlas en envases que informen al consumidor de los procedimientos mejorados y/o de las ventajas que se pueden obtener, especialmente de las ventajas que no son intuitivamente evidentes para el consumidor. Las hojas de limpieza con aditivos, incluyendo las que tienen niveles deseablemente bajos de tales aditivos, fijados preferiblemente de modo sustancialmente uniforme, al menos en una o más áreas, proporcionan en combinación, ventajas de comportamiento especiales y tales combinaciones pueden proporcionar ventajas mejoradas, especialmente cuando las hojas tienen las estructuras deseables establecidas en la presente memoria.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una ilustración esquemática de una vista en planta de una realización de tres capas de la hoja de limpieza de la presente invención, en la que la segunda capa comprende un material de cañamazo que tiene filamentos que se extienden paralelos a los bordes laterales y extremos de la hoja, en la que una porción de la primera capa se muestra recortada, y en la que las características de superficie de la primera capa se omiten por claridad.

La figura 2 es una ilustración del tipo mostrado en la figura 1 que representa una realización alternativa de la presente invención en la que los filamentos de la segunda capa están inclinados formando un ángulo de aproximadamente 45 grados con relación a los bordes laterales y extremos de la hoja de limpieza.

La figura 3 es una ilustración esquemática de una vista en planta de la fotografía de la figura 5 que muestra la textura de la superficie exterior macroscópicamente tridimensional de la primera capa, y particularmente los nervios extendidos sobre la superficie exterior de la primera capa.

La figura 4 es una ilustración de una sección transversal de la hoja, tomada paralelamente a uno de los filamentos de la segunda capa y que muestra porciones de filamento que se extienden entre las intersecciones de filamentos, porciones de filamento que no están unidas a la primera capa, así como porciones de filamentos que se extienden entre las intersecciones de filamentos que no están unidas a la tercera capa.

La figura 5 es una fotomicrografía que muestra la textura de la superficie macroscópicamente tridimensional de la primera capa, y en particular los nervios alargados de la superficie. La escala de la figura 5 está en pulgadas.

La figura 6 es una fotomicrografía ampliada del tipo mostrado en la figura 5 que muestra un nervio alargado que tiene ramas que se extienden en diferentes direcciones.

La figura 7 es una Micrografía Electrónica de Barrido que proporciona una vista en perspectiva de la superficie macroscópicamente tridimensional de la primera capa.

La figura 8 es una Micrografía Electrónica de Barrido de una sección transversal de la hoja de limpieza que muestra porciones de filamentos que se extienden entre intersecciones de filamentos, tales porciones de filamentos no están unidas a la primera capa.

La figura 9 es una Micrografía Electrónica de Barrido que muestra la unión de las capas primera y tercera con la segunda capa en las intersecciones de los filamentos.

Descripción detallada de la invención 1. Definiciones

El término "que comprende", como se usa en esta memoria, significa que los diversos componentes, ingredientes, o etapas, se pueden emplear conjuntamente en la práctica de la presente invención. Consecuentemente, el término "que comprende" abarca los términos más restrictivos "que consiste esencialmente en" y "que consiste en".

El término "hidroenmarañamiento", como se usa en esta memoria, significa generalmente un procedimiento para fabricar un material en el que una capa de material fibroso suelto (por ejemplo, poliéster) está soportado por un miembro con un diseño abierto y se somete a diferencias de presión de agua suficientemente grandes para originar que las fibras individuales se enmarañen mecánicamente para proporcionar un tejido. El miembro con un diseño abierto puede estar formado, por ejemplo, por una retícula tejida, una placa de metal perforada, etc.

El término "dimensión Z", como se usa en esta memoria, se refiere a la dimensión ortogonal a la longitud y la anchura de la hoja de limpieza de la presente invención, o a un componente de la misma. La dimensión Z corresponde generalmente al espesor de la hoja.

El término "dimensión X-Y", como se usa en esta memoria, se refiere al plano ortogonal al espesor de la hoja de limpieza, o a un componente de la misma. Las dimensiones X e Y corresponden usualmente a la longitud y la anchura, respectivamente, de la hoja o de un componente de la hoja.

El término "capa", como se usa en esta memoria, se refiere a un miembro o componente de una hoja de limpieza cuya dimensión primaria es X-Y, es decir, a lo largo de su longitud y anchura. Se ha de entender que el término capa no está necesariamente limitado a capas únicas u hojas de material. Por tanto la capa puede comprender estratificados o combinaciones de varias hojas o bandas continuas del tipo de materiales requerido. Consecuentemente, el término "capa" incluye los términos "capas" y "formado por capas".

Para los propósitos de la presente invención, una capa "superior" de una hoja de limpieza es una capa que está relativamente más separada de la superficie que ha de limpiarse (es decir, en el contexto del utensilio, relativamente más cerca del mango del utensilio durante la utilización). El término capa "inferior" significa, por el contrario, una capa de la hoja de limpieza que está relativamente más próxima a la superficie que se ha de limpiar (es decir, en el contexto del utensilio, relativamente más separada del mango del utensilio durante la utilización).

Todos los porcentajes, relaciones y proporciones empleadas en esta memoria son ponderales, salvo que se indique lo contrario.

II. Hojas de limpieza

La presente invención se refiere a una hoja de limpieza en seco, útil para eliminar polvo, hilacha, cabellos, hierba, arena, migajas de comida y otras materias de diverso tamaño, forma, consistencia, etc., de una diversidad de superficies. Preferiblemente, las hojas de limpieza demostrarán un comportamiento de limpieza mejorado en un ensayo con un tribunal de consumidores.

Como resultado de la capacidad de las hojas de limpieza para reducir, o eliminar, por diversos medios, que incluyen entrar en contacto y retener, polvo, hilacha y otras materias transportadas por el aire, de superficies, así como del aire, las hojas proporcionarán mayor reducción en los niveles de tales materiales sobre superficies y en la atmósfera, con relación a otros productos y prácticas para propósitos de limpieza similares. Esta capacidad es especialmente evidente en hojas que contienen aditivos como se describe en esta memoria. Incluso las hojas de la Patente de EE.UU.
nº 5.525.397, incorporadas en la parte anterior de esta memoria, pueden proporcionar esta ventaja, aunque en menor extensión que las estructuras preferidas en esta memoria, y por lo tanto es importante proporcionar esta información en el envase, o en asociación con el envase, para fomentar así la utilización de las hojas, incluyendo las de dicha patente '397, especialmente en superficies no tradicionales como paredes, techos, tapicería, cortinas, alfombras, ropa, etc., en los que las hojas para retirar polvo no se han usado normalmente. La utilización de un bajo nivel de aditivo, fijado uniformemente sobre al menos un área preferiblemente continua de la hoja en una cantidad eficaz para mejorar la adherencia de la suciedad, especialmente partículas, y especialmente aquellas partículas que provocan una reacción alérgica, proporciona un nivel sorprendente de control sobre la adherencia de la suciedad. Es importante que, al menos en aquellas áreas en las que el aditivo está presente en la hoja, el nivel sea bajo cuando se destinan a tal uso, puesto que, a diferencia de las operaciones de quitar el polvo tradicionales en las que se aplican aceites como líquidos, o como pulverizaciones, hay mucho menos peligro de crear una mancha visible, especialmente en esas superficies no tradicionales, al usar la presente hoja. Las estructuras preferidas proporcionan también ventajas capturando partículas mayores en lugar de reducirlas por fricción a tamaños menores.

Los consumidores con alergias se benefician especialmente de la utilización de las hojas descritas en la presente memoria, especialmente las estructuras preferidas, puesto que los alergenos están típicamente en forma de polvo y es especialmente deseable reducir el nivel de pequeñas partículas que se pueden respirar. Para conseguir esta ventaja, es importante usar las hojas de un modo regular, y no solamente cuando la suciedad llega a ser visualmente aparente, como en los procedimientos de la técnica anterior.

Las hojas de limpieza de la presente invención se pueden fabricar usando un procedimiento de tejido o de no tejido, o mediante operaciones de formación usando materiales fundidos extendidos sobre formas, especialmente en correas y/o mediante operaciones de formación que impliquen acciones/modificaciones mecánicas efectuadas sobre películas. Una vez que los requisitos tridimensionales esenciales son conocidos, las estructuras se pueden fabricar mediante diversos métodos. No obstante, las estructuras preferidas son no tejidas, y especialmente las formadas por hidroenmarañamiento como se sabe bien en la técnica, puesto que proporcionan estructuras abiertas muy deseables. Por lo tanto, las hojas de limpieza preferidas, útiles en esta memoria, son estructuras no tejidas que tienen las características que se describen en esta memoria. Materiales particularmente adecuados para formar la hoja de limpieza no tejida preferida de la presente invención incluyen, por ejemplo, fibras celulósicas naturales así como sintéticas tales como poliolefinas (por ejemplo, polietileno y polipropileno), poliésteres, poliamidas, fibras celulósicas sintéticas (por ejemplo RAYON®, y sus mezclas. También son útiles las fibras naturales, como algodón o sus mezclas y las derivadas de distintas fuentes de celulosa. Los materiales de partida preferidos para fabricar las hojas fibrosas hidroenmarañadas de la presente invención son materiales sintéticos que pueden estar en forma de cardados, unidos por hilatura, soplados en fusión, tendidos al aire, u otras estructuras. Se prefieren particularmente poliésteres, especialmente fibras de poliéster cardadas. El grado de hidrofobia o hidrofilia de las fibras es optimizado dependiendo del objeto deseado de la hoja, en términos del tipo de suciedad que se ha de eliminar o bien, del tipo de aditivo que se proporciona, cuando está presente un aditivo, biodegradabilidad, disponibilidad y combinaciones de tales consideraciones. En general, los materiales más biodegradables son hidrófilos, pero los materiales más efectivos tienden a ser hidrófobos.

Las hojas de limpieza se pueden formar a partir de una capa fibrosa única, pero preferiblemente son de un material compuesto de al menos dos capas separadas. Preferiblemente, las hojas son no tejidas y se fabrican por el procedimiento de hidroenmarañamiento. A este respecto, antes de hidroenmarañar capas o fibras discretas, puede ser conveniente enmarañar ligeramente cada una de las capas antes de unir las capas mediante enmarañamiento.

En una realización particularmente preferida de la presente invención, para mejorar la integridad de la hoja final, se prefiere incluir una red polímera (denominada en esta memoria material de "cañamazo") que se dispone con el material fibroso, por ejemplo, a través de una estratificación por medio de calor o medios químicos tales como adhesivos, por medio de hidroenmarañamiento, etc. Materiales de cañamazo útiles en la presente invención se describen detalladamente en la Patente de EE.UU. nº 4.636.419.

Los cañamazos se pueden formar directamente en la matriz de extrusión o se pueden derivar de películas extruidas mediante fibrilación o por estampación, seguida de estirado y escisión. El cañamazo se puede obtener a partir de una poliolefina tal como polietileno o polipropileno, sus copolímeros, poli(tereftalato de butileno), poli(tereftalato de etileno), Nailon 6, Nailon 66, y similares. Los materiales de cañamazo se pueden obtener de diversas fuentes comerciales. Un material de cañamazo preferido útil en la presente invención es un cañamazo de polipropileno, que puede obtenerse de Conwed Plastics (Minneapolis, MN).

En otro aspecto de la presente invención, los solicitantes han descubierto también que la incorporación del material de cañamazo en una hoja de limpieza, seguida por calentamiento, proporciona carácter tridimensional macroscópico a la hoja. Se ha encontrado que esta tridimensionalidad macroscópica, mejora mucho la capacidad limpiadora de la hoja de limpieza, incluso cuando el peso base de la hoja es esencialmente uniforme. En particular, la tridimensionalidad macroscópica se consigue cuando el material compuesto de cañamazo/fibra se somete a calentamiento seguido de enfriamiento. Este procedimiento da como resultado la contracción (en la dimensión X-Y) del cañamazo y como consecuencia de que está unida a las fibras, proporciona una hoja con mayor tridimensionalidad.

El grado de tridimensionalidad añadida se controla por el grado de calentamiento aplicado a la combinación de cañamazo/limpieza. La inclusión de un cañamazo es particularmente ventajosa cuando el aspecto de las fibras de la estructura es no tejido, particularmente cuando la estructura está hidroenmarañada.

En este aspecto, la invención se refiere a hojas de limpieza macroscópicamente tridimensionales. Estas hojas preferiblemente son estructuras relativamente abiertas comparadas con, por ejemplo, toallitas de papel. En una realización preferida, las hojas de limpieza macroscópicamente tridimensionales, tienen una primera superficie y una segunda superficie y comprenden un material de cañamazo. En tal realización preferida, la hoja de limpieza tiene una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior y comprende un material de cañamazo, en el que la Distancia Media de Pico a Pico, de al menos una superficie exterior, es al menos, 1 mm y el Índice de Topografía de la Superficie de esa(s) superficie(s) es de 0,01 a aproximadamente 5.

Independientemente de la configuración de las hojas de limpieza, la Distancia Media de Pico a Pico, de al menos una superficie exterior, será al menos 1 mm, más preferiblemente al menos aproximadamente 2 mm, y todavía más preferiblemente al menos aproximadamente 3 mm. En una realización, la distancia Media de Pico a Pico es de 1 a aproximadamente 20 mm, particularmente de aproximadamente 3 a aproximadamente 16 mm, más particularmente de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 mm. El Índice de Topografía de la Superficie, de al menos una superficie exterior, será de 0,01 a aproximadamente 10, preferiblemente de 0,1 a aproximadamente 5, más preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 3, todavía más preferiblemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 2. Aunque no es crítico, al menos una superficie exterior, tendrá preferiblemente una Diferencia Media de Altura de al menos aproximadamente 0,5 mm, más preferiblemente al menos aproximadamente 1 mm, y todavía más preferiblemente al menos aproximadamente 1,5 mm. La Diferencia Media de Altura, de al menos una superficie exterior, será típicamente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6 mm, más típicamente de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 mm.

Haciendo referencia de nuevo a las hojas de limpieza macroscópicamente tridimensionales de la presente invención, estas estructuras proporcionarán mayor alargamiento, particularmente en la dirección CD, que mejorará su conformabilidad, ya se usen como producto aislado ya se usen en combinación con un instrumento de limpieza. A este respecto, las hojas de limpieza macroscópicamente tridimensionales preferiblemente tendrán un valor de alargamiento CD a 500 g de al menos aproximadamente 3%, más preferiblemente al menos aproximadamente 6%, más preferiblemente al menos aproximadamente 10%, aún más preferiblemente al menos aproximadamente 15%, y aún más preferiblemente 20%.

La capacidad limpiadora de cualquiera de las hojas de limpieza de la presente invención puede mejorarse adicionalmente tratando las fibras de la hoja, especialmente tratando superficialmente, con cualquiera de distintos aditivos, incluyendo tensioactivos o lubricantes, que mejore la adherencia de la suciedad a la hoja. Cuando se utilizan, tales aditivos se añaden a la hoja de limpieza en un grado suficiente para mejorar la capacidad de la hoja para adherir suciedad. Tales aditivos se aplican preferiblemente a la hoja de limpieza en un grado de adición de al menos aproximadamente 0,01%, más preferiblemente al menos aproximadamente 0,1%, más preferiblemente al menos aproximadamente 0,5%, más preferiblemente al menos aproximadamente 1%, todavía más preferiblemente al menos aproximadamente 3%, todavía más preferiblemente al menos aproximadamente 4% en peso. Típicamente, el nivel de adición es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 25%, más preferiblemente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 20%, más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 15%, todavía más preferiblemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 10%, todavía más preferiblemente de aproximadamente 4 a aproximadamente 8%, y lo más preferiblemente de aproximadamente 4 a aproximadamente 6% en peso. Un aditivo preferido es una cera o una mezcla de un aceite (por ejemplo, aceite mineral, vaselina, etc.) y una cera. Ceras adecuadas incluyen varios tipos de hidrocarburos, así como ésteres de ciertos ácidos grasos (por ejemplo, triglicéridos saturados) y alcoholes grasos.

Se pueden obtener de fuentes naturales (es decir, animales, vegetales o minerales) o se pueden sintetizar. También se pueden usar mezclas de estas diversas ceras. Algunas ceras animales y vegetales representativas que pueden usarse en la presente invención incluyen cera de abeja, cera de carnauba, blanco de ballena, lanolina, cera de goma laca, cera de candelilla y similares. Ceras representativas de fuentes minerales que se pueden usar en la presente invención incluyen ceras basadas en el petróleo tales como parafina, vaselina y cera microcristalina, y ceras fósiles o terrestres tales como cera de ceresina blanca, cera de ceresina amarilla, cera de ozokerita blanca y similares. Ceras sintéticas representativas que se pueden usar en la presente invención incluyen polímeros etilénicos tales como cera de polietileno, naftalenos clorados tales como "Halowax", ceras de tipo hidrocarburo fabricadas mediante la síntesis de Fischer-Tropsch y similares.

Cuando se utiliza una mezcla de aceite mineral y cera, los componentes se mezclarán preferiblemente en una relación de aceite a cera de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 7:3, más preferiblemente de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 1:1, todavía más preferiblemente de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 3:7 en peso. En una realización particularmente preferida, la relación de aceite a cera es de aproximadamente 1:1 en peso y el aditivo se aplica con un nivel de adición de aproximadamente 5% en peso. Una mezcla preferida es una mezcla 1:1 de aceite mineral y cera de parafina.

Se logra un comportamiento de limpieza particularmente mejorado cuando se proporcionan tridimensionalidad macroscópica y un aditivo en una única hoja de limpieza. Como se ha expuesto antes en esta memoria, estos bajos niveles son especialmente deseables cuando los aditivos se aplican en un nivel eficaz y preferiblemente de un modo sustancialmente uniforme al menos en un área continua discreta de la hoja. La utilización de los niveles inferiores preferidos, especialmente de aditivos que mejoren la adherencia de la suciedad a la hoja, proporciona sorprendentemente buena limpieza, supresión de polvo del aire, impresiones preferidas por el consumidor, especialmente impresiones táctiles y, además, el aditivo puede proporcionar un medio para incorporar y fijar perfumes, ingredientes para el control de plagas, antimicrobianos, incluyendo fungicidas, y un servidor de otros ingredientes beneficiosos, especialmente de aquellos que son solubles o pueden ser dispersados en el aditivo. Estas ventajas son solamente a modo de ejemplo. Niveles bajos de aditivos son especialmente deseables cuando los aditivos pueden tener efectos adversos en el sustrato, el empaquetado y/o las superficies que se tratan.

El medio de aplicación de estos aditivos aplica preferiblemente al menos una cantidad sustancial del aditivo en puntos en la hoja que están "dentro" de la estructura de la hoja. Una ventaja especial de las estructuras tridimensionales es que la cantidad de aditivo que está en contacto con la superficie que se ha de tratar, y/o el envase, es limitada, de modo que materiales que de otra manera causarían daños, o interferirían con la función de la otra superficie, solamente pueden causar efectos adversos limitados o nulos. La presencia del aditivo dentro de la estructura es muy beneficiosa porque es mucho menos probable que la suciedad que se adhiere dentro de la estructura sea eliminada mediante una acción posterior de limpieza.

La figura 1 ilustra una hoja de limpieza 20 de múltiples capas, de acuerdo con la presente invención. La hoja de limpieza 20 incluye bordes laterales 22 y bordes extremos 24. Los bordes laterales 22 se extienden generalmente paralelos a la longitud de la hoja 20, y los bordes extremos 24 se extienden generalmente paralelos a la anchura de la hoja. Opcionalmente, la hoja 20 puede incluir un sellado del borde 26 que se extiende alrededor del perímetro de la hoja. Tal sellado del borde 26 se puede formar calentando, usando adhesivos o mediante una combinación de calentamiento y adhesivos.

La hoja de limpieza 20 incluye una primera capa 100 y una segunda capa 200. Preferiblemente, la hoja de limpieza incluye también una tercera capa 300. La segunda capa 200 puede estar dispuesta entre la primera capa 100 y la tercera capa 300. En la figura 1, una porción de la primera capa 100 se muestra recortada para mostrar las porciones subyacentes de la segunda capa 200 y de la tercera capa 300.

La primera capa 100 puede estar formada por materiales tejidos, materiales no tejidos, bandas de papel, espumas, guatas y similares tales como los que se conocen en la técnica. Materiales particularmente preferidos son bandas no tejidas que tengan fibras o filamentos distribuidos aleatoriamente como en los procedimientos de "tendido al aire" o ciertos procedimientos de "tendido en húmedo", o con un grado de orientación, como en ciertos procedimientos de "tendido en húmedo" y "cardado". Las fibras o filamentos de la primera capa 100 pueden ser naturales o de origen natural (por ejemplo fibras celulósicas tales como fibras de pasta de madera, borra de algodón, rayón y bagazo) o sintéticos (por ejemplo poliolefinas, poliamidas o poliésteres). La tercera capa 300 puede ser sustancialmente igual que la primera capa 100, o alternativamente, puede ser de un material y/o construcción diferentes.

En una realización, la primera capa 100 y la tercera capa 300 pueden comprender, cada una, una banda hidroenmarañada de fibras sintéticas no tejidas que tengan un denier menor que aproximadamente 4,0, preferiblemente menor que aproximadamente 3,0, más preferiblemente menor que aproximadamente 2,0 gramos, por 9.000 metros de longitud de fibra. Una primera capa 100 adecuada (así como una tercera capa 300 adecuada) es una banda hidroenmarañada de fibras de poliéster que tenga un denier de alrededor de 1,5 gramos o menos por 9.000 metros de longitud de fibra, y que la banda tenga un peso base de aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado. Una banda adecuada se puede obtener en PGI Nonwovens de Benson, N.C. con la designación PGI 9936.

La segunda capa 200 está unida de una manera discontinua a la primera capa 100 (y a la tercera capa 300 cuando está presente) y proporciona el fruncido de la primera capa por contracción de la segunda capa. Los mecanismos de contracción incluyen, pero no están limitados a, la contracción térmica y las propiedades elásticas de la segunda capa. Como se ha expuesto anteriormente, en una de tales realizaciones, la segunda capa 200 comprende una disposición de tipo de malla de filamentos que tiene aberturas definidas por filamentos adyacentes. Alternativamente, la segunda capa podría estar en forma de película polímera, que opcionalmente puede tener aberturas a través de la misma; para proporcionar el mecanismo de contracción requerido, tales películas deben tener suficiente elasticidad para proporcionar la función de fruncido que dé como resultado tridimensionalidad en la superficie. La película puede estar estampada en relieve para proporcionar depresiones en la superficie en vez de, o además de, las aberturas. En otra alternativa, los efectos contráctiles se pueden generar incluyendo fibras que se contraigan al calentar y volver a enfriar. En este método, ciertas fibras no se contraerán, pero por estar asociadas mecánicamente a las fibras contráctiles, la hoja entera se "arrugará" al contraerse las fibras contráctiles, siempre que tales fibras estén incluidas en un grado suficiente.

En las realizaciones ilustradas, la segunda capa comprende una disposición de filamentos de tipo red que incluye una primera pluralidad de filamentos 220 y una segunda pluralidad de filamentos 240. Los filamentos 220 se extienden generalmente paralelos entre sí, y los filamentos 240 se extienden generalmente paralelos entre sí y generalmente perpendiculares a los filamentos 220. Los filamentos se extienden entre intersecciones 260 de filamentos. Los filamentos 220 y 240 adyacentes que intersectan definen aberturas 250 en la segunda capa 200. Las intersecciones de filamentos y las aberturas 250 están dispuestas generalmente con un diseño de tipo rejilla, repetitivo, no aleatorio.

La segunda capa 200 puede comprender una red polímera (denominada en esta memoria "material de cañamazo"). Materiales de cañamazo adecuados se describen detalladamente en la Patente de EE.UU. nº 4.636.419 incorporada en la presente memoria por referencia. El cañamazo se puede obtener a partir de una poliolefina tal como polietileno o polipropileno o sus copolímeros, poli(tereftalato de butileno), poli(tereftalato de etileno), Nailon 6, Nailon 66, y similares y sus mezclas.

El material de cañamazo preferiblemente está unido a las capas 100 y 300 mediante estratificación por medio de calor o de medios químicos tales como adhesivos. Preferiblemente, los filamentos del material de cañamazo se contraen con relación a las capas 100 y 300 tras el calentamiento, de modo que la contracción de la segunda capa 200 frunce las capas 100 y 300, e imparte una textura tridimensional macroscópica a las superficies exteriores de las capas 100 y 300, como se describe detalladamente más adelante.

Un material de cañamazo particularmente adecuado útil como segunda capa 200 es una red de refuerzo activada por calor que puede obtenerse de Conwed Plastics de Minneapolis, MN como malla de refuerzo marca THERMANET, que tiene una resina de polipropileno/EVA, adhesivo de dos caras y un total de filamentos de 3 filamentos por pulgada (2,54 cm) por 2 filamentos por pulgada antes de la contracción tal como por calentamiento. Después de calentar, la segunda capa 200 puede tener entre aproximadamente 3,5 y 4,5 filamentos por pulgada por entre aproximadamente 2,5 a 3,5 filamentos por pulgada en el otro sentido.

La expresión "adhesivo de dos caras" significa que el adhesivo EVA (adhesivo etileno-acetato de vinilo) está presente en ambas caras de los filamentos. La temperatura de activación del EVA es generalmente de unos 85ºC (aproximadamente 185ºF). Durante la estratificación de la capa 200 con las fibras poliéster de las capas 100 y 300, el adhesivo EVA se activa para que proporcione la unión entre los filamentos de la capa 200 y las fibras de las capas 100 y 300. Sin estar limitado por la teoría, se considera que comprimiendo a una presión relativamente baja (por ejemplo menor que 3,44 bares y más preferiblemente menor de 1,76 bares) durante un período de tiempo relativamente corto(por ejemplo menor que aproximadamente 30 segundos), los filamentos de la capa 200 no se unen de modo continuo a los materiales no tejidos de las capas 100 y 300. Esta unión discontinua, junto con la contracción de los filamentos de polipropileno tras el calentamiento, proporciona una textura mejorada de las superficies exteriores de las capas 100 y 300.

En la figura 1, los filamentos 220 se extienden generalmente paralelos a los bordes laterales 22 y a la longitud de la hoja 20. Asimismo, los filamentos 240 se extienden generalmente paralelos a los bordes extremos 24 y a la anchura de la hoja 20.

Alternativamente, los filamentos 220 pueden estar inclinados un cierto ángulo comprendido entre aproximadamente 20 y aproximadamente 70 grados con respecto a la longitud de la hoja 20 y a los bordes laterales 22, y más preferiblemente entre aproximadamente 30 grados y aproximadamente 60 grados. Los filamentos 240 pueden estar inclinados un cierto ángulo comprendido entre aproximadamente 20 y aproximadamente 70 grados con respecto a la anchura de la hoja 20 y a los bordes extremos 24, y más preferiblemente entre aproximadamente 30 grados y aproximadamente 60 grados.

La figura 2 muestra una realización de la presente invención en la que los filamentos 220 están inclinados un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto a los bordes laterales 22 (ángulo A en la figura 2) y en la que los filamentos 240 están inclinados formando un ángulo de aproximadamente 45 grados con respecto a los bordes extremos 24 (ángulo B en la figura 2). Ese tipo de disposición proporciona la ventaja de que la orientación inclinada de los filamentos 220 y 240 con respecto a la longitud y la anchura de la hoja 20 permite la deformación de la estructura de red de la capa 200 paralela a los bordes 22 y 24. Esa deformación proporciona a la hoja un comportamiento de tipo elástico paralelo a la longitud y a la anchura de la hoja.

La expresión "comportamiento de tipo elástico" significa que el elemento en cuestión puede alargarse bajo tensión en una dirección hasta tener una dimensión alargada medida en esa dirección que sea de al menos el 120 por ciento de la dimensión relajada original del elemento en esa dirección, y que tras la anulación de la tensión de alargamiento el elemento se recupera dentro de un 10 por ciento de su dimensión relajado.

Un aspecto importante de una realización de la presente invención radica en que la primera capa 100 está unida de modo discontinuo a la segunda capa 200. En particular, la primera capa 100 se puede unir de modo discontinuo a la segunda capa 200 en las intersecciones 260 de filamentos, en tanto que porciones de los filamentos 220, porciones de los filamentos 240, o porciones de ambos filamentos 220 y 240 entre las intersecciones 260 de filamentos permanecen sin unir con la primera capa 100.

Como resultado, la textura de la superficie de la capa exterior de la primera capa 100 no está limitada por la geometría de las aberturas en la disposición de tipo red de los filamentos, sino que más bien, está desacoplada de la geometría no aleatoria, repetitiva, de las aberturas 250. De modo similar, la tercera capa 300 puede estar unida de modo discontinuo a la segunda capa 200 para proporcionar una textura de superficie similar a la superficie exterior de la tercera capa 300.

La textura de superficie de la primera capa 100 se omite en las figuras 1 y 2 por claridad. La textura de la superficie se muestra en las figuras 3 a 8.

La figura 3 proporciona una ilustración esquemática de la textura de la superficie de la primera capa 100 mostrada en la fotografía de la figura 5. La figura 4 proporciona una ilustración en sección transversal de la textura de la superficie de la primera capa 100 y de la tercera capa 300. La figura 5 es una fotomicrografía que muestra la textura de la superficie macroscópicamente tridimensional de la primera capa 100. La figura 6 es una fotomicrografía que muestra la superficie macroscópicamente tridimensional de la primera capa 100 ampliada. La figura 7 es una Micrografía Electrónica de Barrido que proporciona una vista en perspectiva de la superficie tridimensional de la primera capa 100. La figura 8 es una Micrografía Electrónica de Barrido de una sección transversal de la hoja.

Haciendo referencia a las figuras 3 a 8, porciones de la primera capa 100 están fruncidas por la contracción de la segunda capa 200 con relación a la primera capa 100. Este fruncido proporciona a la primera capa 100 una superficie macroscópicamente tridimensional como se ilustra en las figuras 3 a 8. Asimismo, la tercera capa 300 se puede fruncir por la contracción de la segunda capa 200 para proporcionar a la tercera capa 300 una superficie macroscópicamente tridimensional.

La superficie tridimensional de la primera capa 100 tiene picos 105 relativamente elevados y valles 107 relativamente deprimidos. La tercera capa tiene picos 305 y valles 307. En la figura 4, los picos de la capa 100 se indican con los números de referencia 105A y 105B, y los valles de la capa 100 están indicados con los números de referencia 107A y 107B. De modo similar, los picos de la capa 300 están etiquetados 305A y 305B, y los valles están etiquetados 307A y 307B. Los picos 105 proporcionan nervios 120 alargados en la superficie exterior de la primera capa 100, y los picos 305 proporcionan nervios alargados 320 en la superficie exterior de la tercera capa 300.

La tridimensionalidad macroscópica de la superficie exterior de la primera capa 100 se puede describir en términos de la "Diferencia Media de Altura" de un pico y un valle adyacente, así como en términos de la "Distancia Media de Pico a Pico" entre picos adyacentes. La diferencia de altura con respecto a un par de pico 105A/valle 107A es la distancia H en la figura 4. La Distancia de Pico a Pico entre un par de picos adyacentes 105A y 105B está indicada como distancia D en la figura 4. La Diferencia Media de Altura y la Distancia Media de Pico a Pico de la hoja se miden como se explica más adelante en "Métodos de Ensayo". El Índice de Topografía de la Superficie de la superficie exterior es la relación obtenida dividiendo la Diferencia Media de Altura de la superficie por la Distancia Media de Pico a Pico de la superficie.

Para un experto en la técnica será evidente que habrá regiones relativamente pequeñas de picos y valles que no son suficientemente significativas para considerar que proporcionan tridimensionalidad macroscópica. Por ejemplo, tales regiones pueden existir en el(los) elemento(s) que eventualmente está(n) contraído(s), por ejemplo, mediante un material elástico para proporcionar tridimensionalidad. De nuevo, tales fluctuaciones y variaciones son un resultado normal y esperado del procedimiento de fabricación y no se consideran cuando se mide el Índice de Topografía de la Superficie.

Sin estar limitado por la teoría, se considera que el Índice de Topografía de la Superficie es una medida de la efectividad de la superficie macroscópicamente tridimensional para recibir y contener material en los valles de la superficie. Un valor relativamente alto de la Diferencia Media de Altura para una Distancia Media de Pico a Pico dada proporciona valles estrechos, profundos que pueden capturar y retener materiales. Consecuentemente, se considera que un valor relativamente alto del Índice de Topografía de la Superficie indica una captura efectiva de materiales durante la limpieza.

Las hojas de limpieza de la presente invención, tienen la característica de que porciones de los filamentos 220, porciones de los filamentos 240, o porciones de ambos filamentos 220 y 240 de la segunda capa 200 no están unidos a la primera capa 100. Haciendo referencia a la figura 4, una porción de un filamento 220 que se extienda entre las intersecciones 260A y 260B de filamentos intermedias no está unida con la primera capa 100. La porción del filamento 220 que no está unida con la primera capa 100 está indicada con el número de referencia 220U. Una separación entre el filamento 220 y la primera capa 100 proporciona un espacio vacío 180 entre la primera capa 100 y el filamento 220. De modo similar, porciones del filamento 220 que se extienden entre las intersecciones 260 de filamento intermedias no están unidas a la tercera capa 300, proporcionando de ese modo un espacio vacío 380 entre la tercera capa 300 y el filamento 220.

Las figuras 7 y 8 ilustran también esta característica de la hoja 20. En la figura 7, son visibles nervios alargados 120 y 320 en las superficies exteriores de ambas capas primera y tercera, 100, 300, respectivamente. En la figura 8, se ve un filamento 220 que se extiende entre dos intersecciones 260 de filamento. La porción del filamento que se extiende entre las dos intersecciones de filamento está espaciada, y no unida a, la primera capa.

Los nervios 120 se muestran en una vista en planta en la figura 3 y la figura 5. Al menos algunos de los nervios 120 se extienden a través de al menos un filamento de la segunda capa 200. En la figura 4, el nervio 120 correspondiente al pico 105A se extiende a través de al menos un filamento 220.

Puesto que los nervios se extienden a través de uno o más filamentos, los nervios pueden tener una longitud mayor que la distancia máxima entre intersecciones 260 de filamentos adyacentes (la distancia entre intersecciones de filamentos adyacentes después de la contracción de la capa 200 y el fruncido de las capas 100 y 300). En particular, la longitud de los nervios 120 puede ser mayor que la dimensión máxima de las aberturas 250 en la figura 1 (es decir mayor que la longitud de la diagonal que se extiende a través de las aberturas rectangulares 250). La longitud de un nervio 120 está indicada por la letra L en la figura 3. La Longitud L es la distancia en línea recta entre dos extremos de un nervio 120, siendo los extremos del nervio 120 aquellos puntos en los que un nervio termina en un valle 107.

El valor de L puede ser al menos aproximadamente 1,0 centímetros, más particularmente al menos aproximadamente 1,5 centímetros para algunos de los nervios 120. En una realización, al menos algunos de los nervios 120 tienen una longitud L de al menos aproximadamente 2,0 centímetros. La longitud L puede ser al menos el doble de la distancia entre intersecciones de filamentos adyacentes.

Por ejemplo, para determinar la longitud de los nervios 120 con relación a la distancia entre intersecciones de filamentos adyacentes, la hoja 20 de limpieza puede ser humedecida y situada sobre una mesa luminosa u otra fuente adecuada de retroiluminación. Esa retroiluminación, en combinación con el humedecimiento de la hoja de limpieza, puede ser usada para hacer visibles las intersecciones de filamento de la capa 200 a través de la capa 100, de modo que puedan medirse con una escala las longitudes de los nervios 120 con relación a la distancia entre las intersecciones de filamentos.

Los nervios alargados proporcionan elementos de limpieza deformables, suaves para una eliminación mejorada del material de la superficie que se está limpiando. En contraste,si los filamentos de la segunda capa estuviesen unidos de modo continuo a la primera y segunda capa, entonces cualquiera de las características de textura de la primera y la tercera capa estaría confinada al área asociada con las aberturas 250 en la segunda capa 200.

Al menos uno de los nervios alargados se extiende en una dirección diferente de al menos algunos de los otros nervios. Haciendo referencia a la figura 3, los nervios 120A, 120B y 120C se extienden cada uno en una dirección diferente. Consecuentemente, la hoja es eficaz en la recogida de material cuando la hoja se usa para limpiar en diferentes direcciones.

Las figuras 3 y 6 ilustran también que al menos algunos de los nervios 120 pueden tener ramas que se extiendan en diferentes direcciones. En la figura 3 se muestra un nervio 120 que tiene tres ramas 123A, 123B y 123C que se extienden en diferentes direcciones. Asimismo, la figura 6 muestra un nervio 120 que tiene al menos tres ramas etiquetadas 123A, 123B y 123C.

La primera capa 100 y la tercera capa 300 están unidas firmemente a la segunda capa 200 en las intersecciones 260 de filamentos. La figura 9 ilustra la unión de fibras de ambas capas 100 y 300 con la segunda capa en una intersección 260 de filamentos.

Haciendo referencia a las figuras 4, 7 y 8, los picos 105 de la primera capa 100 están generalmente desplazados de los picos 305 de la tercera capa en el plano de la hoja 20. Por ejemplo, en la figura 4 el pico 305A de la tercera capa no subyace directamente bajo el pico 105A, sino que está generalmente alineado con el valle 107A asociado con el pico 105A. Consecuentemente, los picos 105 de la primera capa están generalmente alineados con valles 307 de la tercera capa, y los picos 305 de la tercera capa están generalmente alineados con valles 107 de la primera capa.

La presente invención incluye también un método para fabricar hojas de limpieza de múltiples capas. Se proporcionan una primera capa no tejida, una segunda capa que comprende una disposición de filamentos de tipo red y una tercera capa no tejida. La primera capa está situada adyacente a una superficie superior de la segunda capa, en una relación de cara con cara con la segunda capa. La tercera capa está situada adyacente a una superficie inferior de la segunda capa, en una relación de cara con cara con la segunda capa.

La primera capa y la tercera capa se unen entonces de modo discontinuo a porciones separadas, espaciadas, discretas de la segunda capa, de modo que las porciones de los filamentos que se extienden entre las intersecciones de filamentos permanecen sin unir a la primera capa, y de modo que porciones de los filamentos que se extienden entre intersecciones de filamentos permanecen sin unir a la tercera capa. La segunda capa se contrae con relación a la primera capa y a la tercera capa para proporcionar una superficie exterior macroscópicamente tridimensional, fruncida en la primera capa, y una superficie exterior macroscópicamente tridimensional, fruncida, de la tercera capa. Las operaciones de unir y contraer pueden tener lugar simultáneamente o secuencialmente.

La operación de unir de modo discontinuo la segunda capa con las capas primera y tercera puede comprender la operación de comprimir localmente las capas primera, segunda y tercera a una presión relativamente baja durante un período de tiempo relativamente corto para evitar una unión relativamente continua de la segunda capa con la primera y la tercera capas.

En una realización, las tres capas se pueden unir usando una prensa manual BASIX B400 fabricada por la HIX Corp. de Pittsburg, Kansas. Las tres capas se unen por presión en la prensa manual a una temperatura de aproximadamente 165,5ºC (330ºF) durante aproximadamente 13 segundos. La prensa manual tiene un ajuste para variar la holgura, y por tanto la presión que proporciona la prensa. El ajuste se puede variar como se desee para proporcionar la textura deseada en las capas 100 a 300.

La invención comprende también envases que contienen hojas de limpieza, estando asociados los envases con información para el consumidor, mediante palabras y/o imágenes, sobre que el uso de las hojas proporcionará ventajas de limpieza, incluyendo eliminar y/o capturar suciedad (p.ej., polvo, hilacha, etc.) y esta información puede comprender la reivindicación de la superioridad frente a otros productos de limpieza. En una variación muy deseable, el envase lleva información para el consumidor sobre que la utilización de la hoja de limpieza proporciona niveles reducidos de polvo y de otras materias transportadas por el aire de la atmósfera. Es muy importante aconsejar al consumidor sobre la potencial utilización de las hojas sobre superficies no tradicionales, que incluyen telas, animales de compañía, etc. para garantizar que se aprovechan todas las ventajas de las hojas. Consecuentemente, es importante la utilización de envases asociados con información, que informarán al consumidor, mediante palabras y/o imágenes, de que el uso de las composiciones proporciona ventajas tales como limpieza mejorada, reducción de suciedad en partículas del aire, etc. como se expone en esta memoria. La información puede incluir, por ejemplo, propaganda en todos los medios de comunicación usuales, así como frases e iconos en el envase, o en la misma hoja, para informar al consumidor.

Los productos anteriores que no comprenden las estructuras preferidas de la presente memoria se pueden utilizar para proporcionar estas ventajas en menor grado, y en la medida en que estas ventajas no han sido previamente reconocidas, se deben incluir en la información proporcionada. De otra manera, el consumidor no obtendrá el valor completo del comportamiento mejorado con relación a productos o prácticas convencionales.

III. Utensilios de limpieza

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un utensilio de limpieza que comprende las hojas de limpieza examinadas anteriormente. A este respecto, el utensilio de limpieza comprende:

a. un mango; y

b. una hoja de limpieza separable que tiene una primera superficie y una segunda superficie, en la que la Distancia Media de Pico a Pico es al menos aproximadamente 1,0 mm y el Índice de Topografía de la Superficie es de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 5.

El utensilio y, separadamente, la hoja de limpieza de la presente invención están diseñados para ser compatibles con todos los sustratos de superficie dura, incluyendo madera, vinilo, linóleo, suelos que no necesitan cera, cerámica, FORMICA®, porcelana y similares.

El mango del utensilio de limpieza comprende cualquier material duradero alargado que proporcione ergonómicamente una limpieza práctica. La longitud del mango estará dictada por la utilización final del utensilio.

El mango comprenderá preferiblemente en un extremo una cabeza de soporte en la que puede fijarse de modo desprendible la hoja de limpieza. Para facilitar la comodidad de uso, la cabeza de soporte puede estar fijada de forma pivotable al mango usando montajes de unión conocidos. Puede utilizarse cualquiera de los medios adecuados para fijar la hoja de limpieza a la cabeza de soporte, siempre que la hoja de limpieza permanezca adherida durante el procedimiento de limpieza. Ejemplos de medios de fijación adecuados incluyen abrazaderas, ganchos y bucles (por ejemplo VELCRO®); y similares. En una realización preferida, la cabeza de soporte comprenderá medios para aprisionar la hoja sobre su superficie superior para mantener la hoja mecánicamente fijada a la cabeza durante los rigores de la limpieza. No obstante, los medios para aprisionar liberarán fácilmente la hojapara la eliminación y desecho convenientes.

Las hojas de limpieza útiles en el utensilio de limpieza de la presente invención son como se ha descrito anteriormente.

IV Métodos de ensayo A. Diferencia media de altura

La Diferencia Media de Altura se determina usando un microscopio óptico (por ejemplo, Zeiss Axioplan, Zeiss Company, Alemania) equipado con un dispositivo de medición de la dimensión Z (por ejemplo, Microcode II, vendido por Instrumentos Boeckeler). Este procedimiento implica localizar una región de pico o valle de la hoja, enfocar el microscopio y poner a cero el dispositivo de medición de la dimensión Z. Entonces el microscopio se mueve a una región de valle o pico adyacente, respectivamente, y se reenfoca el microscopio. La pantalla del instrumento indica la diferencia de altura entre este par de pico/valle o valle/pico. Esta medición se repite al menos 10 veces, en lugares aleatorios de la hoja, y la Diferencia Media de Altura es el valor medio de estas medidas.

B. Distancia de pico a pico

Puede usarse un microscopio óptico simple para medir la Distancia de Pico a Pico. El aumento usado debe ser suficiente para medir fácilmente la distancia entre dos picos adyacentes. Esta medición se repite al menos 10 veces, en lugares aleatorios de la hoja, y la Diferencia Media de Pico a Pico es el valor medio de estas medidas.

C. Alargamiento CD a 500 g

El alargamiento CD es una medida del porcentaje de alargamiento que presenta una muestra de ensayo bajo una carga de 500 g. El alargamiento CD se puede medir usando un Instron Sintech Renew 7310 (que incluye el paquete de soporte lógico Testworks) con una celda de carga de 100 N. Usando este instrumento, se genera una curva de Carga en función de Deformación. Los parámetros de ensayo son los siguientes:

Anchura de muestra = 30 mm

Longitud del calibre = 100 mm

Velocidad de cruceta = 300 mm/min

De la curva generada, el soporte lógico obtiene el % de Deformación (% de Alargamiento) con una carga de 500 g. Este se expresa como Alargamiento CD a 500 g.

V. Ejemplos representativos

Los siguientes son ejemplos ilustrativos de hojas de limpieza de la presente invención. La tridimensionalidad mejorada se indica en la Tabla I.

Ejemplo 1

Este ejemplo ilustra la combinación de bandas cardadas y un cañamazo (es decir, una red de filamentos de polipropileno) para fabricar una hoja de limpieza de la presente invención. Se preparan dos bandas de fibra de poliéster cardadas con un cañamazo entre ambas. La combinación de las dos bandas cardadas y el cañamazo se coloca entonces encima de una correa formadora calada (N-50 flat square) y se hidroenmarañan y se secan. El procedimiento de enmarañamiento con agua hace que las fibras se enmarañen y que también se enmarañen con el cañamazo, haciendo al mismo tiempo que las fibras se separen y proporcionen dos regiones de peso base diferente. Durante el procedimiento de secado la hoja hidroenmarañada llega a acolcharse (es decir, adquiere una mayor tridimensionalidad) como resultado de la contracción del cañamazo de polipropileno con relación al material no tejido de poliéster. Como operación opcional preferida, la hoja no tejida se reviste superficialmente (mediante, por ejemplo, impresión, pulverización, etc.) con 5% en peso de una mezcla 1:1 de aceite mineral y cera de parafina. La hoja no tejida enmarañada se somete a calentamiento adicional, por ejemplo en una prensa a 180ºC durante 10 segundos, para proporcionar un mayor grado de tridimensionalidad. Esta hoja se denomina Ejemplo 1 en la Tabla 1. (Este calentamiento se puede realizar antes o después de añadir el tratamiento superficial opcional, pero preferiblemente se lleva a cabo antes de la aplicación del aditivo.) Este calentamiento adicional incrementa aún más la tridimensionalidad.

Ejemplo 2

Una hoja de limpieza según la presente invención incluye una primera capa 100, una segunda capa 200 y una tercera capa 300. La primera capa 100 y la tercera capa 300 comprenden, cada una, una banda hidroenmarañada de fibras de poliéster que tiene un peso base de aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado. La segunda capa comprende la malla reforzada de marca THERMANET® que tiene una resina de polipropileno/EVA, adhesivo de dos caras y un total de filamentos de 3 filamentos por pulgada por 2 filamentos por pulgada en la otra dirección antes de la contracción de la segunda capa. La segunda capa 200 se coloca entre la primera capa 100 y la tercera capa 300 en una prensa manual BASIX B400. Las tres capas se unen por presión en la prensa manual fijando la temperatura a aproximadamente 165,5ºC (330ºF) durante aproximadamente 13 segundos.

El artículo de limpieza presenta los valores de Distancia Media de Pico a Pico, Diferencia Media de Altura, e Índice de Topografía de la Superficie, que se muestran en la Tabla I.

Ejemplo Comparativo A

El ejemplo comparativo A ilustra una hoja no tejida que tiene un peso base uniforme y es esencialmente planar. La hoja está disponible comercialmente en Kao Corporation, Tokyo, Japón, con la denominación QUICKLE®.

TABLA 1

1

Claims

1. Una hoja de limpieza con un diseño de la superficie macroscópico tridimensional, para limpiar polvo seco que comprende elementos de limpieza suaves, deformables y que tiene una primera superficie exterior (100) y una segunda superficie exterior (300), teniendo, al menos una de las superficies exteriores, una Distancia Media de Pico a Pico (D) de al menos 1 mm y un Índice de Topografía de la Superficie de 0,01 a 10.

2. La hoja de limpieza de la reivindicación 1, caracterizada porque la Diferencia Media de Altura (H), de al menos una de las superficies exteriores, es al menos 0,5 mm, preferiblemente al menos 1 mm, más preferiblemente al menos 1,5 mm.

3. La hoja de limpieza de la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la Distancia Media de Pico a Pico, de al menos una de las superficies exteriores, es al menos 2 mm, preferiblemente al menos 3 mm.

4. La hoja de limpieza de la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la Distancia Media de Pico a Pico, de al menos una de las superficies exteriores, es de 1 a 2 mm, preferiblemente de 4 a 12 mm.

5. La hoja de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el Índice de Topografía de la Superficie, de al menos una de las superficies exteriores, es de 0,1 a 5, preferiblemente de 0,2 a 3, más preferiblemente de 0,3 a 2.

6. La hoja de limpieza de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que tiene un aditivo aplicado en un grado eficaz, bajo para proporcionar adhesión mejorada de la suciedad a la hoja, preferiblemente en un grado de adición de al menos 0,01% en peso de la hoja, preferiblemente en un grado de adición de al menos 1% en peso de la hoja, preferiblemente en un grado de adición de 1 a 15% en peso de la hoja, preferiblemente en un grado de adición de 3 a 10% en peso de la hoja.

7. La hoja de limpieza de la reivindicación 6, caracterizada porque el aditivo es una mezcla de aceite mineral y cera.