ES2236629T3 - Estructuras tridimensionales utiles como hojas limpiadoras. - Google Patents
Estructuras tridimensionales utiles como hojas limpiadoras.Info
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- Y10T442/2762—Coated or impregnated natural fiber fabric [e.g., cotton, wool, silk, linen, etc.]
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- Y10T442/2762—Coated or impregnated natural fiber fabric [e.g., cotton, wool, silk, linen, etc.]
- Y10T442/277—Coated or impregnated cellulosic fiber fabric
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- Y10T442/2893—Coated or impregnated polyamide fiber fabric
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- Y10T442/291—Coated or impregnated polyolefin fiber fabric
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- Y10T442/2861—Coated or impregnated synthetic organic fiber fabric
- Y10T442/291—Coated or impregnated polyolefin fiber fabric
- Y10T442/2918—Polypropylene fiber fabric
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- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3707—Woven fabric including a nonwoven fabric layer other than paper
- Y10T442/3772—Hydroentangled
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Abstract
Una hoja limpiadora con un patrón superficial macroscópico tridimensional para la limpieza de tipo polvo seco que tiene una primera superficie exterior (100) y una segunda superficie exterior (300), teniendo como mínimo una de las superficies exteriores una distancia media entre picos (D) de como mínimo 1 mm y una altura diferencial media (H) de como mínimo 1 mm y que tiene un aditivo aplicado a la misma en una cantidad añadida de 0, 01 % a 25 % en peso de la hoja, seleccionándose dicho aditivo del grupo que consiste en tensioactivos y lubricantes.
Description
Estructuras tridimensionales útiles como hojas
limpiadoras.
Esta invención se refiere a hojas limpiadoras
adecuadas en particular para eliminar y atrapar polvo, pelusa, pelo,
arena, migas de alimentos, hierba y similares.
El uso de hojas no tejidas para la limpieza de
tipo polvo seco es conocido en la técnica. Este tipo de hojas
utilizan típicamente un material compuesto de fibras, donde las
fibras están unidas mediante adhesivo, ligado u otras fuerzas.
Véase, por ejemplo, la patente US-3.629.047 y la
patente US-5.144.729. Para proporcionar una hoja
limpiadora duradera se deben combinar medios de refuerzo con el
apilamiento de fibras en forma de un filamento continuo o estructura
en red. Véase, por ejemplo, la patente US-4.808.467,
la patente US-3.494.821 y la patente
US-4.144.370. También, para proporcionar un producto
capaz de soportar los rigores del proceso de limpieza, las hojas no
tejidas antiguas han utilizado fibras fuertemente ligadas mediante
una o más de las fuerzas mencionadas anteriormente. Aunque se
obtienen materiales duraderos, este ligado fuerte puede verse
adversamente afectado por la capacidad de los materiales de atrapar
y retener suciedad en forma de partículas. En un esfuerzo por salvar
este problema, la patente US-5.525397 concedida a
Shizuno y col. describe una hoja limpiadora que comprende una capa
en forma de red polimérica y como mínimo una capa no tejida, en la
que dos capas están ligeramente hidroligadas de manera que
proporcionan una hoja que tiene un coeficiente de ligado bajo. La
citada hoja resultante proporciona resistencia y durabilidad, así
como un mejor comportamiento de recogida de polvo por que las fibras
compuestas están ligeramente hidroligadas. Las hojas que tienen un
coeficiente de ligado bajo (es decir, no más de 500 m) se dice que
ofrecen una mejor capacidad limpiadora por que existe un mayor grado
de fibras disponibles para entrar en contacto con la suciedad.
Aunque supuestamente las hojas descritas en la
patente '397 abordan algunos de los problemas existentes con las
hojas limpiadoras no tejidas anteriores, estas hojas parecen ser por
lo general de un peso base uniforme, como mínimo a nivel
macroscópico y son prácticamente de un calibre uniforme también a
nivel macroscópico. Esto quiere decir que se pueden producir
fluctuaciones y variaciones de peso y calibre ordinarias aleatorias
como resultado de las diferencias en la presión del fluido durante
el hidroligado. Sin embargo, no se consideraba una estructura que
comprendiese regiones discretas que difiriesen en cuanto al peso
base. Por ejemplo, si es a nivel microscópico, se medía el peso base
de un intersticio entre fibras, resultando un peso base aparente de
cero, cuando de hecho, a menos que se estuviese midiendo una
apertura en la estructura no tejida, el peso base de dicha región es
superior a cero. Dichas fluctuaciones y variaciones son normales y
es un resultado esperado del proceso de hidroligado. El experto en
la técnica interpretará que los materiales no tejidos que tengan
dichas variaciones, incluyendo aquellas descritas en la patente
'397, tendrán prácticamente un peso base y calibre uniformes en el
sentido macroscópico. El resultado de una hoja que tiene un peso
base uniforme es tal que el material no es particularmente adecuado
para recoger y atrapar la suciedad de tamaño y forma diversa,
etc.
Como tal, existe una necesidad continuada de
proporcionar hojas limpiadoras que ofrezcan una mejor eliminación de
la suciedad. En este sentido, los solicitantes han descubierto que
proporcionando una mayor tridimensionalidad, en el sentido
macroscópico, a las hojas limpiadoras, se consigue una mayor
eliminación de la suciedad.
Por tanto, es un objeto de esta invención salvar
los problemas del estado de la técnica y en particular proporcionar
una estructura más capaz de eliminar y atrapar diferentes tipos de
manchas. Específicamente, es un objeto de esta invención
proporcionar una estructura no tejida que tenga una
tridimensionalidad significativa, la cual se describe a continuación
más detalladamente.
Es otro objeto proporcionar procesos mejorados
para la limpieza y beneficios deseables para el consumidor y el
usuario de las hojas, especialmente envasando las hojas, o bien en
forma de rollo con perforaciones para separar las hojas o con un
medio para la separación de las hojas en longitudes útiles y
envasándolas en envases que informen al consumidor de los procesos
mejorados y/o beneficios que se pueden obtener, especialmente
aquellos beneficios que no son intuitivamente obvios para el
consumidor. Es otro objeto proporcionar hojas limpiadoras con
aditivos, especialmente aquellas que mejoran la adherencia de la
mancha al substrato y especialmente aquellas hojas descritas a
continuación con estructura tridimensional, teniendo dichas
combinaciones beneficios de rendimiento especiales y proporcionando
dichas combinaciones beneficios mejorados.
La presente invención se refiere a una hoja
limpiadora que tiene una tridimensionalidad macroscópica sustancial.
En la presente memoria, el término "tridimensionalidad
macroscópica", cuando se utiliza para describir las hojas
limpiadoras tridimensionales, significa que el patrón tridimensional
es fácilmente visible a simple vista cuando la distancia
perpendicular entre el ojo del observador y el plano de la hoja es
aproximadamente 30,5 cm. En otras palabras, las estructuras
tridimensionales de la presente invención son hojas limpiadoras que
no son planas, en el sentido de que una o ambas superficies de la
hoja existen en múltiples planos, donde la distancia entre ambos
planos es observable a simple vista cuando la estructura se observa
desde aproximadamente 30,5 cm o más. Por el contrario, el término
"plana" se refiere a las hojas limpiadoras que tienen
aberraciones superficiales a pequeña escala en uno o en ambos lados,
no siendo fácilmente visibles a simple vista estas aberraciones
superficiales cuando la distancia perpendicular entre el ojo del
observador y el plano de la red es aproximadamente 30,5 cm o mayor.
En otras palabras, a nivel de macroescala, el observador no
observaría que una o ambas superficies de la hoja existen en
múltiples planos formando una estructura tridimensional.
Las estructuras macroscópicamente
tridimensionales de la presente invención comprenden opcionalmente
un material de tipo malla, el cual cuando se calienta y se enfría,
se contrae produciendo una estructura tridimensional. Más adelante
se describen otros materiales que proporcionan fuerzas contráctiles
capaces de proporcionar tridimensionalidad. La tridimensionalidad
macroscópica se describe en la presente memoria en términos de
"altura diferencial media", la cual se define en la presente
memoria como la distancia entre picos media y valles adyacentes de
una superficie dada de una hoja, así como la "distancia entre
picos media", la cual es la distancia entre picos media
adyacentes de una superficie dada. La tridimensionalidad
macroscópica también se describe en términos de "índice de
topografía superficial" de la superficie(s) exterior de la
hoja limpiadora; el índice de topografía superficial es la relación
obtenida dividiendo la altura diferencial media de una superficie
por la distancia entre picos media de dicha superficie. En una
realización, ambas superficies exteriores de la hoja tendrán la
distancia entre picos media y las propiedades de topografía
superficial descritas. Los métodos para la determinación de la
distancia entre picos media y la altura diferencial media se
describen detalladamente en la siguiente sección Método de
ensayo.
La distancia entre picos media de como mínimo una
superficie exterior será como mínimo 1 mm, más preferiblemente como
mínimo 2 mm y aún preferiblemente como mínimo 3 mm. En una
realización, la distancia entre picos media es de 1 a 20 mm, en
particular de 3 a 16 mm, más en particular de 4 a 12 mm. El Índice
de topografía superficial de como mínimo una superficie exterior
será de 0,01 a 10, preferiblemente de 0,1 a 5, más preferiblemente
de 0,2 a 3, aún más preferiblemente de 0,3 a 2. Como mínimo una
superficie exterior tendrá una altura diferencial media de como
mínimo 1 mm y preferiblemente como mínimo 1,5 mm. La altura
diferencial media de como mínimo una superficie exterior será
típicamente de 1 a 6, más típicamente de 1 a 3 mm.
Las hojas de esta invención y hojas similares,
especialmente aquellas que contienen aditivos en pequeñas
cantidades, como se describen en la presente memoria y especialmente
aquellas donde el aditivo está básicamente uniformemente unido sobre
como mínimo un área continua, se pueden usar en procesos mejorados
para la limpieza y para proporcionar beneficios deseables para el
consumidor y el usuario de las hojas, no siendo algunos de esos
beneficios intuitivamente obvios para el consumidor, como se detalla
a continuación. Es por consiguiente deseable envasar la hoja o bien
en forma de rollo, con perforaciones para facilitar la separación de
las hojas, o con un medio para separar las hojas en longitudes
útiles y/o envasarlas en envases que informen al consumidor de los
procesos mejorados y/o los beneficios que se pueden obtener,
especialmente aquellos beneficios que no son intuitivamente obvios
para el consumidor. Las hojas limpiadoras con aditivos, incluyendo
aquellas con cantidades bajas deseables de dichos aditivos,
preferiblemente básicamente uniformemente unidas, al menos en una o
más áreas, proporcionan, en combinación, beneficios de rendimiento
especiales y dichas combinaciones pueden proporcionar beneficios
mejorados, especialmente cuando las hojas tienen las estructuras
deseadas expuestas en la presente memoria.
La Figura 1 es una ilustración esquemática de
vista en plano de una realización en tres capas de una hoja
limpiadora de la presente invención, en la que la segunda capa
comprende un material de tipo malla que tiene filamentos que
transcurren en paralelo al lateral y a los bordes en el extremo de
la hoja, en la que se muestra una parte de la primera capa cortada y
en la que las características superficiales de la primera capa se
omiten por claridad.
La Figura 2 es una ilustración del tipo mostrado
en la Figura 1 que muestra una realización alternativa de la
presente invención en la que los filamentos de la segunda capa están
inclinados en un ángulo de aproximadamente 45 grados respecto al
lateral y a los bordes de la hoja limpiadora.
La Figura 3 es una ilustración esquemática de
vista en plano de una realización de la fotografía de la Figura 5
que muestra la textura de la superficie externa macroscópicamente
tridimensional de la primera capa y en particular las protuberancias
extendidas sobre la superficie externa de la primera capa.
La Figura 4 es una ilustración en sección
transversal de la hoja tomada en paralelo respecto a uno de los
filamentos de la segunda capa y que muestra partes del filamento que
se extienden entre las intersecciones del filamento, las partes del
filamento que no están unidas a la primera capa, así como las partes
de los filamentos que se extienden entre las intersecciones del
filamento y las cuales 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 las protuberancias alargadas de la
superficie. La escala en la Figura 5 es en pulgadas.
La Figura 6 es una fotomicrografía aumentada del
tipo mostrado en la Figura 5 que muestra una protuberancia aumentada
que tiene ramas que se extienden en diferentes direcciones.
La Figura 7 es una fotomicrografía electrónica de
barrido que muestra una vista en perspectiva de la superficie
macroscópicamente tridimensional de la primera capa.
La Figura 8 es una fotomicrografía electrónica de
barrido de una sección transversal de la hoja limpiadora que muestra
partes de filamentos que se extienden entre las intersecciones del
filamento, cuyas partes de los filamentos no están unidas a la
primera capa.
La Figura 9 es una fotomicrografía electrónica de
barrido que muestra la unión de la primera y la tercera capa a la
segunda capa en las intersecciones del filamento.
En la presente memoria, el término "que
comprende" significa que los diversos componentes, ingredientes o
etapas se pueden emplear conjuntamente en la práctica de la presente
invención. En consecuencia, el término "que comprende" abarca
los términos más restrictivos "que esencialmente consiste en" y
"que consiste en".
En la presente memoria, el término
"hidroligado" implica generalmente un proceso para producir un
material en el que una capa de material fibroso laxo (p. ej.
poliéster) está soportado sobre un miembro con patrón abierto y que
está sometido a diferencias de presión de agua lo suficientemente
grandes como para hacer que las fibras individuales se liguen
mecánicamente para proporcionar un tejido. El miembro con patrón
abierto se puede formar, p. ej. a partir de una rejilla tejida, una
placa de metal perforada, etc.
En la presente memoria, el término "dimensión
Z" se refiere a la dimensión ortogonal respecto a la longitud y
anchura de la hoja limpiadora de la presente invención, o un
componente de la misma. La dimensión Z habitualmente corresponde al
espesor de la hoja.
En la presente memoria, el término "dimensión
X-Y" se refiere al plano ortogonal respecto al
espesor de la hoja limpiadora, o un componente de la misma. Las
dimensiones X e Y habitualmente corresponden a la longitud y
anchura, respectivamente, de la hoja o un componente de la hoja.
En la presente memoria, el término "capa" se
refiere a un miembro o componente de una hoja limpiadora cuya
dimensión primaria es X-Y, es decir, en longitud y
anchura. Se entiende, que el término capa no se limita
necesariamente a capas u hojas de material individuales. Así, la
capa puede comprender estratificados o combinaciones de varias hojas
o tejidos de los materiales requeridos. En consecuencia, el término
"capa" incluye los términos "capas" y "en capas".
Para los fines de la presente invención, una capa
"superior" de una hoja limpiadora es una capa que está
relativamente más alejada de la superficie a limpiar (es decir, en
el contexto del utensilio, relativamente más cerca del asa del
utensilio durante el uso). A la inversa, el término capa
"inferior" indica una capa de una hoja limpiadora que está
relativamente más cercana respecto a la superficie a limpiar (es
decir en el contexto del utensilio, relativamente más alejada del
asa del utensilio durante el uso).
Todos los porcentajes, relaciones y proporciones
usados en la presente memoria son en peso, salvo que se especifique
lo contrario.
La presente invención se refiere a una hoja
limpiadora útil para eliminar polvo, pelusa, pelo, hierba, arena,
migas de alimentos y otras materias de diverso tamaño, forma,
consistencia, etc., de una variedad de superficies. Preferiblemente,
las hojas limpiadoras demostrarán una capacidad limpiadora mejorada
en el análisis del panel de consumidores.
Como consecuencia de la capacidad de las hojas
limpiadoras para reducir o eliminar mediante varios medios,
incluyendo poner en contacto y adherir, polvo, pelusa y otra materia
suspendida en el aire de las superficies, así como del aire, las
hojas proporcionarán una mayor reducción de los niveles de dichos
materiales sobre las superficies y en la atmósfera, respecto a otros
productos y prácticas para fines de limpieza similares. Esta
capacidad es especialmente evidente en hojas que contienen aditivos
como se ha descrito en la presente memoria. Incluso las hojas de la
patente US-5.525.397, incorporadas anteriormente en
la presente memoria, pueden proporcionar este beneficio, aunque en
un menor grado que las estructuras preferidas de la presente
invención y, por consiguiente, es importante proporcionar esta
información en el envase, o asociada al envase, para así fomentar el
uso de las hojas, incluyendo aquellas de la citada patente '397,
especialmente en superficies no tradicionales como paredes, techos,
tapicerías, cobertores, alfombras, ropas, etc., donde normalmente no
se han usado hojas para atrapar el polvo. El uso de una pequeña
cantidad de aditivo, uniformemente unido a como mínimo,
preferiblemente un área continua de la hoja en una cantidad eficaz
para mejorar la adherencia de la suciedad, especialmente en la forma
de partículas que provocan una reacción alérgica, proporciona un
nivel sorprendente de control sobre la adherencia de la suciedad.
Como mínimo, en aquellas áreas en las que el aditivo está presente
sobre la hoja, esta pequeña cantidad es importante para dicho uso,
puesto que al contrario de lo que sucede con otras operaciones de
limpieza de polvo, donde se aplican aceites como líquidos o como
sprays, existe un peligro mucho menor de crear una mancha visible,
especialmente sobre dichas superficies no tradicionales, donde se
usa la hoja. Las estructuras preferidas también proporcionan
beneficios al atrapar las partículas más grandes en lugar de
erosionarlas en tamaños más pequeños.
Los consumidores con alergias especialmente se
benefician del uso de las hojas de la presente memoria,
especialmente las estructuras preferidas, puesto que los alergenos
están de forma típica en forma de polvo y es especialmente deseable
reducir el nivel de partículas pequeñas que son respirables. Para
este beneficio es importante utilizar hojas de manera regular y no
solamente cuando la suciedad se hace visualmente aparente como
sucede en los procedimientos del estado de la técnica.
Las hojas limpiadoras de la presente invención se
pueden fabricar utilizando un proceso de tejido o no tejido o
mediante operaciones de moldeado utilizando materiales fundidos
dispuestos en moldes, especialmente en cintas y/o mediante
operaciones de moldeado que implican la ejecución de
acciones/modificaciones mecánicas sobre películas. Las estructuras
se fabrican mediante varios métodos, una vez conocidos los
requerimientos tridimensionales. Sin embargo las estructuras
preferidas son no tejidas y especialmente aquellas formadas por
hidroligado como bien se conoce en la técnica, puesto que
proporcionan estructuras abiertas altamente deseables. Por
consiguiente, las hojas limpiadoras preferidas útiles en la presente
invención son estructuras no tejidas que tienen las características
descritas en la presente memoria. Materiales especialmente adecuados
para la conformación de la hoja limpiadora no tejida preferida de la
presente invención incluyen, por ejemplo, materiales celulósicos
naturales y sintéticos, como poliolefinas (p. ej. polietileno y
polipropileno), poliésteres, poliamidas, materiales celulósicos
sintéticos (p. ej. RAYON®) y mezclas de los mismos. También son
útiles fibras naturales, tales como algodón o mezclas de las mismas
y aquellas derivadas de fuentes celulósicas. Materiales de partida
preferidos para la fabricación de las hojas fibrosas hidroligadas de
la presente invención son materiales sintéticos, los cuales pueden
estar en forma cardada, tejidos ligados por hilado, masa fundida
soplada, tendido al aire u otras estructuras. Son especialmente
preferidos los poliésteres, especialmente las fibras de poliéster
cardadas. El grado de hidrofobicidad o hidrofilicidad de las fibras
se optimiza dependiendo del objetivo deseado de la hoja, o en
términos del tipo de suciedad a eliminar, el tipo de aditivo
proporcionado, cuando está presente un aditivo, la
biodegradabilidad, la disponibilidad y las combinaciones de dichas
consideraciones. En general, los materiales más biodegradables son
hidrófilos, aunque los materiales más eficaces tienden a ser
hidrófobos.
Las hojas limpiadoras se pueden formar a partir
de una capa fibrosa única, aunque preferiblemente son un material
compuesto de como mínimo dos capas individuales. Preferiblemente,
las hojas son hojas no tejidas fabricadas mediante un proceso de
hidroligado. A este respecto, antes del hidroligado de capas
discretas de fibras, se puede desear ligar ligeramente cada una de
las capas antes de unir las capas por ligado.
En una realización particularmente preferida de
la presente invención, para reforzar la integridad de la hoja final,
se prefiere incluir una red polimérica (referida en la presente
memoria como un material de tipo "malla") que se dispone junto
con el material fibroso, p. ej., mediante laminación por calor o
mediante medios químicos, como adhesivos, mediante hidroligado, etc.
Los materiales de tipo malla útiles en la presente invención se
describen detalladamente en la patente US-4.636.419,
la cual se incorpora como referencia en la presente memoria. Los
materiales de tipo malla se pueden formar directamente en la matriz
de extrusión o pueden proceder de películas extruidas por formación
de fibrillas o por estampado, seguido de estirado y separación. La
malla puede proceder de una poliolefina, tal como polietileno o
polipropileno, copolímeros de los mismos, poli(tereftalato de
butileno), tereftalato de polietileno, Nylon 6, Nylon 66 y
similares. Los materiales de tipo malla están en el mercado por
diversas fuentes comerciales. Una malla preferida útil en la
presente invención es una malla de polipropileno, en el mercado por
Conwed Plastics (Minneapolis, MN).
En otro aspecto de la presente invención, los
solicitantes también han descubierto que la incorporación del
material de tipo malla en una hoja limpiadora, seguido de
calentamiento proporciona un carácter tridimensional macroscópico a
la hoja. Se ha descubierto que esta tridimensionalidad macroscópica
refuerza en una gran medida la capacidad limpiadora de la hoja
limpiadora, incluso cuando el peso base de la hoja es prácticamente
uniforme. En particular, la tridimensionalidad macroscópica se
consigue cuando el material compuesto malla/fibra se somete a calor
y después a frío. Este proceso produce la contracción (en la
dimensión X-Y) de la malla y debido a que está unido
a las fibras, proporciona una hoja con una mayor tridimensionalidad.
El grado de tridimensionalidad añadida se controla por el nivel de
calor aplicado a la combinación malla/limpiador. La inclusión de una
malla es particularmente beneficiosa cuando el aspecto de la fibra
de la estructura es no tejida, en particular cuando la estructura
está hidroligada.
En este aspecto, la invención se refiere a hojas
limpiadoras macroscópicamente tridimensionales. Estas hojas son
preferiblemente estructuras relativamente abiertas en comparación
con, p. ej. toallitas de papel. En una realización preferida, las
hojas limpiadoras macroscópicamente tridimensionales tienen una
primera superficie y una segunda superficie y comprenden una malla.
En una de estas realizaciones preferidas, la hoja limpiadora tiene
una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior y
comprende una malla, donde la distancia entre picos media de como
mínimo una superficie exterior es como mínimo 1 mm y el índice de
topografía superficial de dicha superficie(s) es de
aproximadamente 0,01 a aproximadamente 5.
Independientemente de la configuración de las
hojas limpiadoras, la distancia entre picos media de como mínimo una
superficie exterior será como mínimo 1 mm, más preferiblemente como
mínimo 2 mm y aún más preferiblemente como mínimo 3 mm. En una
realización, la distancia entre picos media es de 1 a 20 mm, en
particular de 3 a 16 mm, más particularmente de 4 a 12 mm. El índice
de topografía superficial de como mínimo una superficie exterior
será de 0,01 a 10, preferiblemente de 0,1 a 5, más preferiblemente
de 0,2 a 3, aún más preferiblemente de 0,3 a 2. Aunque no es
crítico, como mínimo una superficie exterior tendrá preferiblemente
una altura diferencial media de como mínimo 1 mm y preferiblemente
como mínimo 1,5 mm. La altura diferencial media de como mínimo una
superficie exterior será típicamente de 1 a 6 mm, más de forma
típica de 1 a 3 mm.
De nuevo y con respecto a las hojas limpiadoras
macroscópicamente tridimensionales de la presente invención, estas
estructuras proporcionarán una mejor elongación, en particular en la
dirección CD, lo que mejorará su conformabilidad, independientemente
de si se usa como un producto solo o si se usa en combinación con un
utensilio de limpieza. En este aspecto, las hojas macroscópicamente
tridimensionales tendrán preferiblemente un valor de elongación CD
con 500 g de como mínimo 3%, más preferiblemente como mínimo 6%, más
preferiblemente como mínimo 10%, aún más preferiblemente como mínimo
15% y aún más preferiblemente 20%.
La capacidad limpiadora de cualquiera de las
hojas limpiadoras de la presente invención se puede reforzar
tratando las fibras de la hoja, especialmente con un tratamiento
superficial con cualquiera de una variedad de aditivos, incluyendo
tensioactivos o lubricantes, que aumentan la adherencia de la
suciedad a la hoja. Cuando se utilizan, dichos aditivos se añaden a
la hoja limpiadora en una cantidad suficiente para reforzar la
capacidad de la hoja para adherirse a las manchas. Dichos aditivos
se aplican preferiblemente a la hoja limpiadora en una cantidad
añadida de como mínimo 0,01%, más preferiblemente como mínimo 0,1%,
más preferiblemente como mínimo 0,5%, más preferiblemente como
mínimo 1%, aún más preferiblemente como mínimo 3%, aún más
preferiblemente como mínimo 4%, en peso. De forma típica, la
cantidad añadida es de 0,1 a 25%, más preferiblemente de 0,5 a 20%,
más preferiblemente de 1 a 15%, aún más preferiblemente de 3 a 10%,
aún más preferiblemente de 4 a 8% y con máxima preferencia de 4 a
6%, en peso. Un aditivo preferido es una cera o una mezcla de un
aceite (p. ej., aceite mineral, gelatina de petróleo, etc.) y una
cera. Ceras adecuadas incluyen varios tipos de hidrocarburos, así
como ésteres de determinados ácidos grasos (p. ej., triglicéridos
saturados) y alcoholes grasos. Pueden derivar de fuentes naturales
(es decir, animales, vegetales o minerales) o se pueden sintetizar.
También se pueden utilizar mezclas de estas diversas ceras. Algunas
ceras animales y vegetales representativas que se pueden usar en la
presente invención incluyen cera de abejas, cera carnauba, aceite de
ballena, lanolina, goma laca, candelilla y similares. Ceras
representativas de fuentes minerales que se pueden usar en la
presente invención incluyen ceras a base de petróleo, como parafina,
petrolato y cera microcristalina y ceras fósiles o minerales, como
cera de ceresina blanca, cera de ceresina amarilla, cera ozoquerita
y similares. Ceras sintéticas representativas que se pueden usar en
la presente invención incluyen polímeros etilénicos, como cera de
polietileno, naftalenos clorados, como "Halowax," ceras de tipo
hidrocarbonadas preparadas mediante síntesis de
Fischer-Tropsch y similares.
Cuando se utiliza una mezcla de aceite mineral y
cera, los componentes se mezclarán preferiblemente en una relación
aceite:cera de 1:99 a 7:3, más preferiblemente de 1:99 a 1:1, aún
más preferiblemente de 1:99 a 3:7, en peso. En una realización
particularmente preferida, la relación aceite:cera es 1:1, en peso,
y el aditivo es aplicado en una cantidad añadida de 5% en peso. Una
mezcla preferida es una mezcla 1:1 de aceite mineral y cera de
parafina.
Una capacidad limpiadora particularmente
reforzada se consigue cuando la tridimensionalidad macroscópica y el
aditivo se proporcionan en una única hoja limpiadora. Como se ha
descrito anteriormente, estas pequeñas cantidades son especialmente
deseables cuando se aplican los aditivos en una cantidad eficaz y
preferiblemente en una forma básicamente uniforme como mínimo a un
área continua discreta de la hoja. El uso de cantidades mínimas
preferidas, especialmente de aditivos que mejoran la adherencia de
la suciedad a la hoja, proporciona sorprendentemente buena limpieza,
supresión del polvo del aire, impresiones preferidas por el
consumidor, especialmente impresiones táctiles y, además, el aditivo
puede proporcionar un medio para incorporar y añadir perfumes,
ingredientes para el control de plagas, antimicrobianos, incluyendo
fungicidas y una gran cantidad de otros ingredientes beneficiosos,
especialmente aquellos que son solubles o dispersables en el
aditivo. Estos beneficios son sólo a modo de ejemplo. Cuando el
aditivo puede tener efectos adversos sobre el sustrato, el envasado
y/o las superficies a tratar son especialmente deseables pequeñas
cantidades de aditivos.
Los medios de aplicación de estos aditivos
preferiblemente aplican como mínimo una cantidad sustancial del
aditivo en puntos sobre la hoja que están "dentro" de la
estructura de la hoja. Es una ventaja especial de las estructuras
tridimensionales que la cantidad de aditivo que está en contacto con
la superficie a tratar y/o el envase, sea limitada, de manera que
los materiales que de otra forma podrían causar daño o interferir
con la función de la otra superficie, puedan causar sólo efectos
adversos limitados o ningún efecto adverso. La presencia del aditivo
dentro de la estructura es muy beneficiosa en el sentido de que la
suciedad que se adhiere dentro de la estructura es mucho más fácil
de eliminar mediante la posterior acción de pasar la hoja.
La Figura 1 ilustra una hoja limpiadora multicapa
20 según la presente invención. La hoja limpiadora 20 incluye bordes
laterales 22 y bordes terminales 24. Los bordes laterales 22 se
extienden generalmente en paralelo a la longitud de la hoja 20 y los
bordes terminales 24 se extienden generalmente en paralelo a la
anchura de la hoja. Opcionalmente, la hoja 20 puede incluir un
precinto en el borde 26 que se extiende alrededor del perímetro de
la hoja. Un precinto en el borde de este tipo 26 se puede formar
calentando, usando adhesivos o mediante una combinación de calor y
adhesivos.
La hoja limpiadora 20 incluye una primera capa
100 y una segunda capa 200. Preferiblemente, la hoja limpiadora
también incluye 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, se muestra una parte de la primera capa 100 cortada
para dejar ver partes subyacentes de la segunda capa 200 y la
tercera capa 300.
La primera capa 100 se puede formar a partir de
materiales tejidos, materiales no tejidos, tejidos de papel,
espumas, bloques de fibras y similares, como los conocidos en la
técnica. Los materiales especialmente preferidos son tejidos no
tejidos que tienen fibras o filamentos distribuidos al azar como en
la "deposición por aire" o en determinados procesos de
"deposición en húmedo" o con un grado de orientación como en
determinados procesos de "deposición en húmedo" y de
"cardado". La fibra o los filamentos de la primera capa 100
pueden ser naturales o de origen natural (p. ej., fibras
celulósicas, como las fibras de pasta de madera, hilas de algodón,
rayón y fibras de bagazo) o sintéticos (p. ej., poliolefinas,
poliamidas o poliésteres). La tercera capa 300 puede ser básicamente
la misma que la primera capa 100, o de forma alternativa, puede ser
de un material y/o construcción diferente.
En una realización, la primera capa 100 y la
tercera capa 300 pueden comprender cada una de ellas un tejido
hidroligado de fibras no tejidas que tienen un denier de menos de
aproximadamente 4,0, preferiblemente menos de aproximadamente 3,0,
más preferiblemente menos de aproximadamente 2,0 gramos, por 9000
metros de longitud de la fibra. Una primera capa adecuada 100 (así
como una tercera capa 300) es un tejido hidroligado de fibras de
poliéster que tiene un denier de aproximadamente 1,5 gramos o menos
por 9000 metros de longitud de fibra y el tejido que tiene un peso
base de aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado. Un tejido
adecuado está disponible en el mercado por PGI Nonwovens of Benson,
N.C. con la denominación PGI 9936.
La segunda capa 200 está unida de manera
discontinua a la primera capa 100 (y a la tercera capa 300 cuando
está presente) y proporciona la retracción de la primera capa por
contracción de la segunda capa. Los mecanismos de contracción
incluyen, pero no se limitan a, la contracción por calor y las
propiedades elásticas de la segunda capa. Como se ha descrito
anteriormente, en una realización así, la segunda capa 200 comprende
una disposición de tipo red de filamentos que tiene aberturas
definidas por filamentos adyacentes. De forma alternativa, la
segunda capa podría estar en forma de una película polimérica, la
cual puede tener opcionalmente aberturas en toda ella; para
proporcionar el mecanismo de contracción necesario este tipo de
películas debe tener la suficiente elasticidad como para
proporcionar la función de retracción que da lugar a la
tridimensionalidad de la superficie. La película puede estar grabada
de manera que proporcione depresiones superficiales en lugar de o
además de aberturas. En otra alternativa, los efectos contráctiles
se pueden generar por inclusión de fibras que se contraen calentando
y enfriando de nuevo. En este método, algunas de las fibras no se
contraerán debido a que están mecánicamente asociadas a las fibras
que se pueden contraer, toda la hoja se "fruncirá" al
contraerse las fibras que se pueden contraer, siempre que dichas
fibras estén incluidas en una cantidad suficiente.
En las realizaciones ilustradas, la segunda capa
comprende una disposición a modo de red de filamentos incluyendo una
primera pluralidad de filamentos 220 y una segunda pluralidad de
filamentos 240. Los filamentos 220 se extienden generalmente en
paralelo entre sí y los filamentos 240 se extienden generalmente en
paralelo entre sí y generalmente en perpendicular a los filamentos
220. Los filamentos se extienden entre las intersecciones entre
filamentos 260. Los filamentos 220 y 240 adyacentes que forman
intersección definen aberturas 250 en la segunda capa 200. Las
intersecciones entre filamentos y aberturas 250 están dispuestas
siguiendo un patrón generalmente no aleatorio y repetitivo a modo de
rejilla.
La segunda capa 200 puede comprender una red
polimérica (denominada en la presente memoria "material de tipo
malla"). Materiales de tipo malla adecuados se describen en la
patente US-4.636.419 incorporada en la presente
memoria como referencia. La malla puede derivar de una poliolefina
como polietileno o polipropileno, o copolímeros de los mismos,
poli(tereftalato de butileno), tereftalato de polietileno,
Nylon 6, Nylon 66 y similares y mezclas de los mismos.
El material de tipo malla se une preferiblemente
a las capas 100 y 300 mediante laminación por calor o por medios
químicos como adhesivos. Preferiblemente, los filamentos del
material de tipo malla se contraen respecto a las capas 100 y 300
cuando se calientan, de manera que la contracción de la segunda capa
200 provoca la retracción de las capas 100 y 300 e imparte una
textura tridimensional macroscópica a las superficies exteriores de
las capas 100 y 300, como se describe a continuación más
detalladamente.
Un material de tipo malla particularmente útil
como segunda capa 200 es una malla reforzante activada por calor en
el mercado por Conwed Plastics de Minneapolis, MN como la red
reforzante de marca THERMANET que tiene un adhesivo de 2 caras de
polipropileno/resina EVA y un número de filamentos de 3 filamentos
por pulgada antes de la contracción, como la que tiene lugar con
calor. Después del calentamiento, la segunda capa 200 puede tener
entre aproximadamente 3,5 y 4,5 filamentos por pulgada.
Por "adhesivo de 2 caras" se entiende que el
adhesivo EVA (adhesivo de etileno acetato de vinilo) está presente
en ambas caras de los filamentos. La temperatura de activación del
EVA es generalmente 85ºC. Durante la laminación de la capa 200 con
las fibras de poliéster de las capas 100 y 300, el adhesivo EVA se
activa para proporcionar el ligado entre los filamentos de la capa
200 y las fibras de las capas 100 y 300. Sin pretender imponer
ninguna teoría, se cree que al comprimir con una presión
relativamente baja (p. ej., menos de 344737 Pa y más preferiblemente
menos de 172368 Pa) durante un período de tiempo relativamente breve
(p. ej. menos de aproximadamente 30 segundos), los filamentos de la
capa 200 no están unidos de manera continua a los materiales no
tejidos de las capas 100 y 300. Este ligado discontinuo, junto con
la contracción de los filamentos de polipropileno con el calor,
proporciona una textura reforzada de las superficies exteriores de
las capas 100 y 300.
En la Figura 1, los filamentos 220 se extienden
generalmente en paralelo a los bordes laterales 22 y a la longitud
de la hoja 20. Asimismo, los filamentos 240 se extienden
generalmente en paralelo a los bordes terminales 24 y a lo ancho de
la hoja 20.
De forma alternativa, los filamentos 220 pueden
estar inclinados en un ángulo de entre aproximadamente 20 y
aproximadamente 70 grados con respecto a la longitud de la hoja 20 y
los bordes laterales 22 y más preferiblemente entre aproximadamente
30 grados y aproximadamente 60 grados. Los filamentos 240 pueden
estar inclinados en un ángulo de entre aproximadamente 20 y
aproximadamente 70 grados con respecto a la anchura de la hoja 20 y
los bordes terminales 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 en
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 en un ángulo de aproximadamente 45 grados con
respecto a los bordes terminales 24 (Ángulo B en la Figura 2). Una
disposición de este tipo proporciona la ventaja de que la
orientación en ángulo de los filamentos 220 y 240 con respecto a la
longitud y anchura de la hoja 20 permite la deformación de la
estructura en forma de red de la capa 200 que transcurre paralela a
los bordes 22 y 24. Este tipo de deformación dota a la hoja de un
comportamiento de tipo elástico paralelo a la longitud y anchura de
la hoja.
Por "comportamiento de tipo elástico" se
entiende que el elemento en cuestión se puede alargar bajo tensión
en una dirección que tiene una dimensión alargada medida de forma
que es como mínimo 120 por ciento de la dimensión relajada original
del elemento en esa dirección y que cuando se libera la tensión de
elongación del elemento se recupera hasta 10 por ciento de su
dimensión relajada.
Un aspecto importante de una realización de la
presente invención es que la primera capa 100 está intermitentemente
unida a la segunda capa 200. En particular, la primera capa 100
puede estar intermitentemente unida a la segunda capa 200 en
intersecciones con los filamentos 260, aunque partes de los
filamentos 220, partes de los filamentos 240, o partes de ambos
filamentos 220 y 240 entre las intersecciones del filamento 260
permanecen sin unir a la primera capa 100.
Como resultado, la textura de la superficie
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 disociada de la geometría repetitiva no aleatoria
de las aberturas 250. Del mismo modo, la tercera capa 300 puede
estar intermitentemente unida a la segunda capa 200 para
proporcionar una textura superficial similar a la superficie
exterior de la tercera capa 300.
Por claridad se omite la textura de la superficie
de la primera capa 100 en las Figuras 1 y 2. La textura de la
superficie se muestra en las Figuras 3-8.
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 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 tridimensional de
la primera capa 100 alargada. La Figura 7 es una fotomicrografía
electrónica de barrido que proporciona una vista en perspectiva de
la superficie tridimensional de la primera capa 100. La Figura 8 es
una fotomicrografía electrónica de barrido de una sección
transversal de la hoja.
En las Figuras 3 a 8, partes de la primera capa
100 se retraen por contracción de la segunda capa 200 respecto a la
primera capa 100. Esta retracción proporciona la superficie
macroscópicamente tridimensional de la primera capa 100 como se
ilustra en la Figura 3 a 8. De modo similar, la tercera capa 300 se
puede retraer por contracción de la segunda capa 200 para
proporcionar la tercera capa 300 con 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 están indicados con
números de referencia 105A y 105B y los valles de la capa 100 están
indicados con números de referencia 107A y 107B. De forma similar,
los picos de la capa 300 están marcados como 305A y 305B y los
valles están marcados como 307A y 307B. Los picos 105 proporcionan
protuberancias 120 alargadas sobre la superficie exterior de la
primera capa 100 y los picos 305 proporcionan protuberancias
alargadas 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 "altura diferencial media" de un pico y un valle
adyacente, así como en términos de la "distancia entre picos
media" entre picos adyacentes. La altura diferencial con respecto
al par pico 105A/valle 107A es la distancia H en la figura 4. La
distancia entre picos entre un par adyacente de picos 105A y 105B
está indicada como la distancia D en la Figura 4. La "altura
diferencial media" y la "distancia entre picos media" de la
hoja se miden como se describe posteriormente en "Métodos de
ensayo". El "índice de topografía superficial" de la
superficie exterior es la relación obtenida de dividir la altura
diferencial media de la superficie por la distancia entre picos
media de la superficie.
Será evidente para un experto en la técnica que
existirán regiones relativamente pequeñas de picos y valles que no
son lo suficientemente significativos como para considerar que
proporcionan tridimensionalidad macroscópica. Por ejemplo, dichas
regiones pueden existir en el elemento(s) que se contrae
eventualmente, por ejemplo, un material elástico para proporcionar
tridimensionalidad. De nuevo, este tipo de fluctuaciones y
variaciones son un resultado normal y esperado del proceso de
fabricación y no se consideran cuando se mide el índice de
topografía superficial.
Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que
el índice de topografía superficial es una medida de la eficacia de
la superficie macroscópicamente tridimensional en recibir y contener
material en los valles de la superficie. Un valor relativamente
elevado de altura diferencial media para una distancia entre picos
media dada proporciona valles profundos y estrechos que pueden
atrapar y retener materiales. Por tanto, se cree que un valor
relativamente elevado del índice de topografía superficial indica
una captura eficaz de los materiales al pasar la hoja.
Las hojas limpiadoras de la presente invención se
caracterizan por que partes de los filamentos 220, partes de los
filamentos 240, o partes de ambos filamentos 220 y 240 de la segunda
capa 200 no están unidos a la primera capa 100. En la Figura 4, una
parte de un filamento 220 que se extiende entre las intersecciones
del filamento 260A y 260B no está unida a la primera capa 100. La
parte del filamento 220 que no está unida a la primera capa 100 está
indicada por el número de referencia 220U. Un espacio 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,
partes del filamento 220 que se extienden entre las intersecciones
del filamento 260 no están unidas a la tercera capa 300,
proporcionando así un espacio vacío 380 entre la tercera capa 300 y
el filamento 220.
Las Figuras 7 y 8 también ilustran esta
característica de la hoja 20. En la Figura 7, las protuberancias
alargadas 120 y 320 son visibles en las superficies exteriores de la
primera y tercera capa 100, 300, respectivamente. En la Figura 8, se
observa un filamento 220 que se extiende entre dos intersecciones
260 de un filamento. La parte del filamento que se extiende entre
las dos intersecciones del filamento está separada, y no unida, a la
primera capa.
Las protuberancias 120 se muestran en una vista
en plano en la Figura 3 y en la Figura 5. Como mínimo algunas de las
protuberancias 120 se extienden a lo largo de como mínimo un
filamento de la segunda capa 200. En la Figura 4, la protuberancia
120 correspondiente al pico 105A se extiende a través de como mínimo
un filamento 220.
Debido a que las protuberancias se extienden a
través de uno o más filamentos, las protuberancias pueden tener una
longitud superior a la distancia máxima entre las intersecciones de
filamentos adyacentes 260 (la distancia entre las intersecciones de
filamentos adyacentes tras la contracción de la capa 200 y la
retracción de las capas 100 y 300). En particular, la longitud de
las protuberancias 120 puede ser mayor que la dimensión máxima de
las aberturas 250 en la Figura 1 (es decir, superior a la longitud
de la diagonal que se extiende a lo largo de las aberturas
rectangulares 250). La longitud de una protuberancia 120 está
indicada por la letra L en la Figura 3. La longitud L es la
distancia en línea recta entre dos extremos de una protuberancia
120, siendo los extremos de la protuberancia 120 aquellos puntos en
los que una protuberancia 120 termina en un valle 107.
El valor de L puede ser como mínimo
aproximadamente 1,0 centímetros, más particularmente como mínimo
aproximadamente 1,5 centímetros para algunas de las protuberancias
120. En una realización, como mínimo algunas de las protuberancias
120 tienen una longitud L de como mínimo aproximadamente 2,0
centímetros. La longitud L puede ser como mínimo dos veces la
distancia entre intersecciones de filamentos adyacentes.
Por ejemplo, con el fin de determinar la longitud
de las protuberancias 120 respecto a la distancia entre las
intersecciones de filamentos adyacentes, la hoja limpiadora 20 se
puede humedecer y posicionar sobre una mesa iluminada u otra fuente
adecuada de iluminación posterior. Dicha iluminación posterior, en
combinación con el humedecimiento de la hoja limpiadora, se puede
usar para hacer visibles las intersecciones entre filamentos de la
capa 200 a través de la capa 100, de manera que las longitudes de
las protuberancias 120 respecto a la distancia entre las
intersecciones del filamento se puedan medir con una escala.
Las protuberancias alargadas proporcionan
elementos suaves y deformables al pasar la hoja para reforzar la
eliminación del material de la superficie a limpiar. Por el
contrario, si los filamentos de la segunda capa estuvieran
continuamente unidos a la primera y segunda capa, entonces
cualquiera de las características de la textura de la primera y
tercera capa estarían confinadas al área asociada a las aberturas
250 de la segunda capa 200.
Como mínimo algunas de las protuberancias
alargadas se extienden en una dirección diferente desde como mínimo
algunas de las otras protuberancias. En la Figura 3, las
protuberancias 120A, 120B y 120C se extienden cada una de ellas en
una dirección diferente. Por tanto, la hoja es eficaz en atrapar
material cuando la hoja se utiliza para limpiar en diferentes
direcciones.
Las Figuras 3 y 6 también ilustran que como
mínimo algunas de las protuberancias 120 pueden tener ramas que se
extienden en diferentes direcciones. En la Figura 3 se muestra una
protuberancia 120 que tiene tres ramas 123A, 123B y 123C que se
extienden en diferentes direcciones. De la misma manera, la Figura 6
muestra una protuberancia 120 que tiene como mínimo tres ramas
denominadas 123A, 123B y 123C.
La primera capa 100 y la tercera capa 300 están
ligadas de manera segura a la segunda capa 200 en las intersecciones
del filamento 260. La Figura 9 ilustra el ligado de las fibras de
ambas capas 100 y 300 a la segunda capa en la intersección del
filamento 260.
En las Figuras 4, 7 y 8, los picos 105 de la
primera capa 100 están generalmente descompensados respecto 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 está directamente
por debajo del pico 105A, sino que está generalmente alineado con el
valle 107A asociado al pico 105A. Por tanto, los picos 105 de la
primera capa están generalmente alineados con los valles 307 de la
tercera capa y los picos 305 de la tercera capa están generalmente
alineados con los valles 107 de la primera capa.
La presente invención también incluye un método
para fabricar hojas limpiadoras multicapa. Se proporciona una
primera capa no tejida, una segunda capa que comprende una
disposición de filamentos a modo de red y una tercera capa no
tejida. La primera capa está colocada de forma adyacente a una
superficie superior de la segunda capa, en una relación enfrentada
con la segunda capa. La tercera capa está colocada de forma
adyacente a una superficie inferior de la segunda capa, en una
relación enfrentada con la segunda capa.
La primera capa y la tercera capa están
intermitentemente ligadas a partes discretas separadas de la segunda
capa, de manera que las partes de los filamentos que se extienden
entre las intersecciones del filamento quedan sin unirse a la
primera capa y de manera que las partes de los filamentos que se
extienden entre las intersecciones del filamento quedan sin unirse a
la tercera capa. La segunda capa está contraída respecto a la
primera capa y la tercera capa proporcionando una superficie
exterior macroscópicamente tridimensional retraída de la primera
capa y una superficie exterior macroscópicamente tridimensional
retraída de la tercera capa. Las etapas de ligado y contracción
pueden suceder simultáneamente o secuencialmente.
La etapa de ligado intermitente de la segunda
capa a la primera capa y la tercera capa puede comprender la etapa
de prensado con calor de la primera capa, la segunda capa y la
tercera capa con una presión relativamente baja durante un período
de tiempo relativamente breve para evitar el ligado relativamente
continuo de la segunda capa a la primera y tercera capas.
En una realización, las tres capas se pueden unir
usando una prensa de mano BASIX B400 fabricada por HIX Corp. de
Pittsburg, Kansas. Las tres capas se unen presionando mediante la
prensa de mano a una temperatura de aproximadamente 165,6ºC durante
aproximadamente 13 segundos. La prensa de mano tiene un ajuste para
variar la compensación y, por consiguiente, la presión proporcionada
en la prensa. El ajuste se puede variar como se desee para
proporcionar la textura deseada en las capas 100 y 300.
La invención también comprende envases que
contienen hojas limpiadoras, llevando asociados los envases la
información que informará al consumidor, mediante textos y/o
imágenes, de que el uso de las hojas proporcionará beneficios de
limpieza que incluyen la eliminación y/o atrapamiento de la suciedad
(p. ej., polvo, pelusa, etc.) y esta información puede comprender la
reivindicación de superioridad sobre otros productos de limpieza. En
una variación altamente deseable, el envase lleva la información que
informa al consumidor de que el uso de la hoja limpiadora va
acompañada de niveles reducidos de polvo y de otras materias
suspendidas en el aire presentes en la atmósfera. Es muy importante
que se advierta al consumidor del potencial uso de las hojas sobre
superficies no tradicionales, incluyendo tejidos, mascotas, etc.
para garantizar que se aprovechan todos los beneficios de las hojas.
Por tanto, es importante el uso de los envases en asociación con la
información que informará al consumidor, mediante texto y/o imágenes
de que el uso de las composiciones proporcionarán beneficios como
una mejor limpieza, la reducción de la suciedad en forma de
partículas en el aire, etc. como se ha descrito en la presente
memoria. La información puede incluir, p. ej., el anuncio en todos
los medios habituales, así como las declaraciones e iconos en el
envase o la propia hoja para informar al consumidor.
Los productos anteriores que no comprenden las
estructuras preferidas de la presente invención se pueden usar para
proporcionar los beneficios en un menor grado y hasta el punto de
que estos beneficios no se han reconocido previamente, deberán
incluirse en la información proporcionada. De no ser así, el
consumidor no obtendrá el valor total del rendimiento mejorado en
comparación con los productos o prácticas convencionales.
En otro aspecto, la presente invención se refiere
a un utensilio de limpieza que comprende las hojas limpiadoras
descritas anteriormente. En este aspecto, el utensilio limpiador
comprende:
- a.
- un mango y
- b.
- una hoja limpiadora separable que tiene una primera superficie y una segunda superficie en la que la distancia entre picos media es como mínimo aproximadamente 1,0 mm y el índice de topografía superficial es de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 5.
El utensilio, y separadamente, la hoja limpiadora
de la presente invención están diseñadas para ser compatibles con
todos los sustratos de superficie rígida, incluyendo lana, vinilo,
linóleum, suelos que no contienen ceras, cerámica, FORMICA®,
porcelana y similares.
El mango del utensilio limpiador comprende
cualquier material alargado duradero que proporcionará una limpieza
ergonómicamente práctica. La longitud del mango vendrá dictada por
la aplicación que se dé al utensilio.
El mango comprenderá preferiblemente en un
extremo un cabezal de soporte al cual se puede fijar la hoja de modo
que se pueda separar. Para facilitar la utilización del utensilio,
el cabezal de soporte puede fijarse al mango, de modo que pueda
pivotar dicho cabezal, mediante elementos de conexión conocidos. Se
puede utilizar cualquier material de sujeción adecuado para fijar la
hoja limpiadora al cabezal de soporte siempre y cuando la hoja
limpiadora permanezca fijada durante el proceso de limpieza.
Ejemplos de materiales de sujeción adecuados incluyen abrazaderas,
ganchos y contraganchos (por ejemplo, VELCRO®), y similares. En una
realización preferida, el cabezal de soporte comprenderá materiales
para sujetar la hoja sobre su superficie superior y mantener la hoja
mecánicamente sujeta al cabezal durante los rigores de la limpieza.
Sin embargo, el material de sujeción liberará fácilmente la hoja
para una sustitución y eliminación cómoda.
Las hojas limpiadoras útiles en el utensilio de
limpieza de la presente invención son las descritas
anteriormente.
- La altura diferencial media se determina utilizando un microscópico óptico (p. ej., Zeiss Axioplan, Zeiss Company, Alemania) equipado con un dispositivo para la medición de la dimensión Z (p. ej., Microcode II, vendido por Boeckeler, Instruments). Este procedimiento implica la localización de una región con pico o valle de la hoja, enfocar el microscopio y poner a cero el dispositivo de medición de la dimensión Z. A continuación el microscopio se mueve hasta una región adyacente con valle o pico, respectivamente, y el microscopio se vuelve a enfocar. El visualizador del instrumento indica la diferencia de altura entre este par pico/valle o valle/pico. Esta determinación se repite como mínimo 10 veces, en localizaciones aleatorias de la hoja, siendo la altura diferencial media el promedio de estas determinaciones.
- Para medir la distancia entre picos se puede utilizar la microscopía óptica simple. El aumento utilizado debería ser suficiente para medir fácilmente la distancia entre dos picos adyacentes. Esta determinación se repite como mínimo 10 veces, en localizaciones aleatorias de la hoja, siendo la distancia entre picos media el promedio de estas determinaciones.
- La elongación CD es una medida del porcentaje de elongación que presenta una muestra de ensayo con una carga de 500 g. La elongación CD se puede medir utilizando un Sintech Renew Instron 7310 (incluyendo el paquete de software Testworks) con una celda de carga de 100N. Utilizando este instrumento se genera una curva Carga frente a % de Tensión. Los parámetros de ensayo son los siguientes:
Ancho de la muestra | = | 30 mm | |
Longitud de calibre | = | 100 mm | |
Velocidad de cruceta | = | 300 mm/min. |
- A partir de la curva generada, el software obtiene el % de tensión (% de elongación) con una carga de 500 g, la cual se registra como elongación CD con 500 g.
Los siguientes son ejemplos ilustrativos de las
hojas limpiadoras de la presente invención. La tridimensionalidad
reforzada se indica en la Tabla I.
Este ejemplo ilustra la combinación de tejidos
cardados y una malla (es decir, una red de filamento de
polipropileno) para fabricar una hoja limpiadora de la presente
invención. Se preparan dos tejidos de fibra cardada de poliéster con
una malla entre ellas. La combinación de los dos tejidos cardados y
la malla se colocan a continuación sobre la parte superior de una
cinta conformadora con aberturas (N 50 cuadrados planos) y se
hidroligan y se secan. El proceso de hidroligado con agua hace que
las fibras queden ligadas y que también queden ligadas con la malla,
haciendo que las fibras se separen y proporcionen dos regiones de
peso base distinto. Durante el proceso de secado, la hoja
hidroligada se vuelve "acolchada" (es decir, se consigue una
mayor tridimensionalidad) como resultado de la contracción de la
malla de polipropileno respecto al poliéster no tejido. Como etapa
opcional preferida, la hoja no tejida se recubre superficialmente
(p. ej., por impresión, pulverización, etc.) con 5% en peso de una
mezcla 1:1 de aceite mineral y cera de parafina. La hoja no tejida
ligada se somete a un calentamiento adicional, por ejemplo, en una
prensa a 180ºC durante 10 seg., para proporcionar un mayor grado de
tridimensionalidad. Esta hoja es la denominada como Ejemplo 1 en la
Tabla 1. (Este calentamiento se puede realizar antes o después de
añadir el tratamiento superficial opcional, pero preferiblemente se
realiza antes de la aplicación del aditivo.) Este calentamiento
adicional proporciona una tridimensionalidad aún más reforzada.
Una hoja limpiadora 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 un tejido hidroligado de fibras de poliéster que tienen un peso
base de aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado. La segunda
capa comprende la malla reforzante de la marca THERMANET® descrita
anteriormente que tiene un adhesivo de dos caras de
polipropileno/resina EVA y un número de filamento de 3 filamentos
por pulgada por 2 filamentos por pulgada 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 presionando mediante la prensa de mano y ajustando la
temperatura a aproximadamente 165,6ºC durante aproximadamente 13
segundos.
En la Tabla I se presentan los valores medidos de
distancia entre picos media, altura diferencial media e índice de
topografía superficial del artículo de limpieza.
Ejemplo comparativo
A
El ejemplo comparativo A ilustra una hoja no
tejida que tiene un peso base uniforme que es prácticamente plano.
La hoja está en el mercado por Kao Corporation, Tokyo, Japón, como
QUICKLE®.
Claims (13)
1. Una hoja limpiadora con un patrón superficial
macroscópico tridimensional para la limpieza de tipo polvo seco que
tiene una primera superficie exterior (100) y una segunda superficie
exterior (300), teniendo como mínimo una de las superficies
exteriores una distancia media entre picos (D) de como mínimo 1 mm y
una altura diferencial media (H) de como mínimo 1 mm y que tiene un
aditivo aplicado a la misma en una cantidad añadida de 0,01% a 25%
en peso de la hoja, seleccionándose dicho aditivo del grupo que
consiste en tensioactivos y lubricantes.
2. La hoja limpiadora de la reivindicación 1,
caracterizada por que la altura diferencial media (H) de como
mínimo una de las superficies exteriores es de 1 mm a 6 mm,
preferiblemente de 1 mm a 3 mm.
3. La hoja limpiadora de la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada por que la distancia entre picos media de como
mínimo una de las superficies exteriores es como mínimo 2 mm,
preferiblemente como mínimo 3 mm.
4. La hoja limpiadora de la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada por que la distancia entre picos media de como
mínimo una de las superficies exteriores es de 1 a 20 mm,
preferiblemente de 4 a 12 mm.
5. La hoja limpiadora de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el índice de
topografía superficial de como mínimo 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 limpiadora de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que el aditivo se aplica en una
cantidad añadida de 1 a 15%, en peso de la hoja, preferiblemente en
una cantidad añadida de 3 a 10%, en peso de la hoja.
7. La hoja limpiadora de las reivindicaciones 1 a
6, en la que el aditivo es una cera, preferiblemente una cera
microcristalina.
8. La hoja limpiadora de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizada por que el aditivo es una mezcla de un
aceite y una cera.
9. La hoja limpiadora de la reivindicación 8, en
la que el aceite es un aceite mineral.
10. La hoja limpiadora de las reivindicaciones 1
a 9, en la que la hoja limpiadora es una hoja limpiadora no
tejida.
11. La hoja limpiadora de las reivindicaciones 1
a 10, en la que la hoja limpiadora comprende además una malla.
12. La hoja limpiadora de las reivindicaciones 1
a 11, envasada en forma de rollo con perforaciones para facilitar la
separación de las hojas.
13. Un proceso para limpiar una superficie que
comprende poner en contacto la superficie con una hoja limpiadora de
las reivindicaciones 1 a 12.
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