ES2290158T3 - Sistema de atrapamiento de particulas. - Google Patents
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Abstract
Una lámina de limpieza (10) para limpiar y eliminar partículas de una superficie, que comprende: una capa de retención de partículas (30) que incluye un material electreto para recoger y retener las partículas; y una capa exterior (20) que cubre al menos una parte de la capa de retención de partículas (30), caracterizada porque la capa exterior (20) comprende un material de baja retención de polvo e incluye una superficie que tiene una pluralidad de aberturas (22) formadas a su través,
Description
Sistema de atrapamiento de partículas.
Se conocen generalmente paños para polvo para
eliminar el polvo de una superficie que se va a limpiar, tal como
una mesa. Tales paños para polvo conocidos están hechos típicamente
de tejidos tejidos o no tejidos y a menudo están pulverizados o
revestidos con una sustancia oleosa húmeda para retener el polvo. No
obstante, tales paños para polvo conocidos tienden a dejar una
película oleosa sobre la superficie tras el uso.
Otros paños para polvo conocidos incluyen fibras
enmarañadas no tejidas que tienen espacios entre las fibras
enmarañadas para retener el polvo. Las fibras enmarañadas están
típicamente soportadas por una estructura de red en forma de reja o
rejilla, la cual puede proporcionar resistencia adicional a tales
paños. No obstante, tales paños pueden quedar saturados con el
polvo durante el uso (es decir, acumulación de polvo) y/o pueden no
ser completamente eficaces para recoger partículas densas,
partículas grandes u otros restos.
El documento US 5.616.408 describe un tejido
estratificado que se puede usar para aplicación de barrera en
aplicaciones médicas o industriales. El tejido es un material
compuesto de tres capas que comprende una capa interior de fibras
sopladas en estado fundido que está intercalada entre dos capas
exteriores. La capa interior es una banda fibrosa electreto, es
decir, está tratada eléctricamente para mejorar las propiedades de
filtración de la banda.
El documento US 5.965.758 describe una esterilla
para eliminar suciedad de suelas de calzado o polvo. La esterilla
comprende un material de acolchado de filamentos elastoméricos con
materiales eléctricamente conductores resinosos y en polvo
sintéticos y una lámina colectora de material electreto provista
bajo el material de acolchado. Se menciona que enmarañando los
filamentos a través se forman orificios o huecos que se extienden
verticalmente a través del material de acolchado para proporcionar
una vía de paso para la suciedad y el polvo a través del material
de acolchado al material electreto.
Por consiguiente, sería ventajoso crear una
lámina de limpieza que pueda recoger y retener el polvo y restos
más eficazmente. También sería ventajoso crear una lámina de
limpieza que inhiba la acumulación de restos sobre la superficie
exterior de la lámina proporcionando una superficie exterior que no
atraiga o retenga sustancialmente los restos sobre ella. También
sería ventajoso crear una lámina de limpieza que atraiga restos sin
el uso de una pulverización oleosa. También sería ventajoso crear
una lámina de limpieza que retenga partículas o restos
relativamente más grandes y/o más densos. Estas y otras ventajas de
la presente invención serán evidentes para los que revisen esta
descripción y las reivindicaciones adjuntas.
La presente invención se refiere generalmente al
ámbito de las láminas de limpieza, tales como para uso para limpiar
superficies (por ejemplo, en el ambiente doméstico o del trabajo).
Más particularmente, la invención se refiere a una lámina de
limpieza para recoger y retener polvo, partículas más grandes y/u
otros restos.
Se crea un sistema de atrapamiento de partículas
o lámina de limpieza. La lámina de limpieza es útil para limpiar y
eliminar partículas y otros restos de una superficie tal como una
mesa, suelo, artículo o mueble o similar. La lámina de limpieza
incluye varias capas o láminas para aumentar la retención de los
restos y/o la resistencia. La lámina incluye una capa de retención
de partículas (por ejemplo, una capa base) que incluye material
electreto para recoger y retener las partículas. La lámina también
incluye una capa exterior (por ejemplo, una capa de cobertura) que
cubre al menos una parte de la capa de retención de partículas. La
capa de cobertura incluye generalmente una pluralidad de aberturas,
que permiten que los restos sean forzados y/o atraídos a su través.
Las aberturas pueden constituir 30% hasta 95% de la capa de
cobertura y tienen una dimensión en corte transversal de 1
mm^{2}-100 mm^{2}. Ejemplos de capas de
cobertura apropiadas incluyen materiales que tienen una pluralidad
de aberturas con una dimensión en corte transversal promedio de
alrededor de 1 hasta alrededor de 10 mm. La capa de cobertura es de
un grosor promedio hasta 1 mm y está formada de un material de baja
retención de polvo (por ejemplo, láminas perforadas formadas de
politetrafluoretileno ("PTFE")). La capa de cobertura
comprende un material de baja retención de polvo e incluye una
superficie que tiene una pluralidad de aberturas formadas a su
través.
También se crean utensilios de limpieza que
incorporan la lámina de limpieza. El utensilio puede incluir un
cabezal de limpieza adaptado para acoplarse a la lámina de limpieza.
La(s) lámina(s) también se puede(n) envasar
como parte de un kit de utensilio de limpieza para limpiar
superficies. El kit puede incluir un cabezal de limpieza adaptado
para acoplarse a la lámina y un mango adaptado para acoplarse al
cabezal de limpieza.
También se crea un método para limpiar una
superficie. El método incluye poner en contacto una superficie que
se va a limpiar con la lámina de limpieza. Los restos de la
superficie que se va a limpiar se pueden arrastrar y/o empujar a
través de las aberturas de la capa de cobertura y ser retenidos y/o
recogidos por la lámina de limpieza.
La lámina de limpieza tiene típicamente una
resistencia a la rotura global relativamente baja con el fin de
conservar una cantidad relativa de flexibilidad. La expresión
"resistencia a la rotura", como se usa en esta descripción,
significa el valor de una carga (es decir, el primer valor máximo
durante la medida de la resistencia a la tracción) a la que la
lámina de limpieza empieza a romper cuando se aplica una carga de
tracción a la lámina de limpieza. La resistencia a la rotura de la
lámina debería ser, no obstante, suficientemente alta para impedir
el "pelechado" o el desgarro de la lámina durante el uso. La
resistencia a la rotura de la lámina de limpieza es típicamente
alrededor de 500 g/30 cm y las láminas de limpieza con resistencias
a la rotura de 1.500 g/30 cm hasta 4.000 g/30 cm son bastante
apropiadas para uso con los instrumentos de limpieza descritos
aquí.
Cuando se destina a ser usada con un utensilio
de limpieza, estructura de montaje o similar, la lámina de limpieza
tiene típicamente un alargamiento global relativamente bajo para
ayudar a resistir la "formación de puñados" o "formación de
frunces" de la lámina de limpieza. El término
"alargamiento", como se usa en esta descripción, significa el
porcentaje (%) de alargamientote la lámina de limpieza cuando se
aplica una carga de tracción de 500 g/30 mm. Por ejemplo, cuando se
diseña para ser usada junto con una fregona o instrumento de
limpieza similar donde se monta de forma fija la lámina de limpieza,
las presentes láminas de limpieza tienen típicamente un
alargamiento no mayor que alrededor de 25% y, preferentemente, no
mayor que alrededor de 15%.
Los términos "superficie" y "superficie
que se va a limpiar", como se usan en esta descripción, son
términos amplios y no se piensan como términos de limitación. El
término superficie, como se usa en esta descripción, incluye
sustancialmente superficies duras o rígidas (por ejemplo, artículos
de mobiliario, mesas, estanterías, suelos, techos, muebles duros,
aparatos domésticos y los similares), así como superficies
relativamente más blandas o semi-rígidas (por
ejemplo, alfombrillas, alfombras, muebles blandos, mantelerías, ropa
y los similares).
El término "resto", como se usa en esta
descripción, es un término amplio y no se piensa como término de
limitación. Además del polvo y de otra materia en partículas finas,
el término resto incluye material en partículas de tamaño
relativamente grande, por ejemplo, que tenga un diámetro promedio
mayor que alrededor de 1 mm, tal como suciedad de gran tamaño,
partículas de alimentos, migas, tierra, arena, pelusas y trozos
residuales de fibras y pelo, que no pueden ser recogidos con trapos
para polvo convencionales, así como polvo y otra materia en
partículas finas.
Por toda esta descripción, el texto se refiere a
varias realizaciones de la lámina de limpieza. Las diversas
realizaciones descritas están pensadas para proporcionar una
variedad de ejemplos ilustrativos y no deberían interpretarse como
descripciones de especies alternativas. Las descripciones de las
diversas realizaciones pueden ser de alcance que se superpone. Las
diversas realizaciones discutidas son meramente ilustrativas y no
significa que limiten el alcance de la presente invención.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
utensilio de limpieza según una realización ejemplar.
La Figura 2 es una vista en corte transversal de
una lámina de limpieza tomada a lo largo de la línea
2-2 de la Figura 1, según una realización
ejemplar.
La Figura 3 es una vista en corte parcialmente
esquemática fragmentaria de una lámina de limpieza según otra
realización ejemplar.
La Figura 4 es una vista en corte parcialmente
esquemática fragmentaria de una lámina de limpieza según otra
realización ejemplar.
La Figura 5 es una vista en corte parcialmente
esquemática fragmentaria de una lámina de limpieza según otra
realización ejemplar.
La Figura 6 es una vista en planta desde arriba
de una rejilla según una realización apropiada.
La Figura 7 es una vista en planta desde arriba
fragmentaria de la lámina de limpieza según una realización
apropiada.
La Figura 8 es una vista en planta desde arriba
fragmentaria de un orificio de una lámina de limpieza según una
realización apropiada de la presente invención.
La Figura 9 es una representación gráfica de una
curva de esfuerzo-deformación (alargamiento)
ilustrativa.
Un ejemplo de una lámina de limpieza (mostrada
como una almohadilla para limpieza 10) para recoger, atraer y
retener materia en partículas y otros restos (por ejemplo, polvo,
tierra, otra materia aerotransportada, pelusas, pelo, etc.) se
muestra en la Figura 1. La almohadilla 10 incluye una capa, 30, de
retención de partículas base o núcleo de "electreto"
permanentemente cargada con una fuerza electrostática para atraer
(por ejemplo, recoger) y retener materia en partículas (mostrada
como el resto 68 en la Figura 2). El resto 68 es atraído y/o
empujado a través de las aberturas (mostradas como los orificios 22)
en una capa exterior o de cobertura 20 unida a la almohadilla 10
cuando la almohadilla 10 se mueve a lo largo de una superficie que
se va a limpiar (mostrada como una superficie de trabajo 66 en la
Figura 2). Los poros (mostrados como las cavidades 34) del núcleo
30 retienen y/o arrastran el resto 68 dentro de las cavidades 32 de
la almohadilla 10.
La materia en partículas se puede retener además
mediante una capa de cobertura, que cubre o rodea al menos una
parte del material electreto, para "atrapar" y retener el
material en partículas en el material electreto. La capa de
cobertura 20 puede estar hecha de un material que tenga una
capacidad de retención de restos relativamente baja (es decir, que
no atrae o recoge significativamente los restos), y generalmente
tiene una menor retención de restos que el núcleo, de forma que la
superficie exterior de la capa de cobertura 20 permanezca
sustancialmente libre de restos 68. Ejemplos de materiales
ejemplares que no recogen significativamente polvo incluyen láminas
perforadas formadas de politetrafluoretileno. Típicamente, la lámina
de limpieza está configurada para retener no mayor que alrededor de
10 g/m^{2} de materia en partículas, más apropiadamente no mayor
que alrededor de 1 hasta 5 g/m^{2}.
El núcleo 30 incluye una superficie 32 de
retención de partículas situada dentro de la almohadilla 10
adyacente a la capa de cobertura 20. Las cavidades 34 de la
superficie 32 de retención de partículas atrapan, recogen y
retienen una cantidad significativa de restos 68. Por ejemplo, los
restos se pueden incrustar contra una pared de la cavidad. Según
realizaciones apropiadas, la capa de retención de partículas puede
ser un tejido conformado, una lámina continua de material flexible
o múltiples láminas de material. Con referencia a la Figura 2, las
cavidades 34 se pueden formar a partir de poros distribuidos al azar
en el núcleo 30. Las cavidades 34 pueden ser de cualquier forma o
combinación de formas tales como redondeada, dentada, irregular,
etc., como se muestra en la Figura 2. Por ejemplo, las cavidades
pueden ser de forma rectangular, de estrella, ovalada o irregular.
Las cavidades pueden estar dispuestas en un modelo regular, como se
representa en la Figura 3, y pueden estar ordenadas al azar.
El tamaño y la profundidad de las cavidades
deberían ser preferentemente suficientemente grandes para crear un
"bolsillo" de tamaño suficiente para impedir que los restos
arrastrados arañen o dañen la superficie que está siendo limpiada.
Las cavidades son preferentemente no tan profundas, no obstante, que
sea difícil que los restos entren en contacto con la cavidad. Las
cavidades tienen típicamente una anchura promedio en el intervalo
de alrededor de 1 hasta 10 mm, más apropiadamente 2 hasta 5 mm,
dependiendo en parte del tamaño de las partículas que se pretenden
retener. Las cavidades tienen típicamente una profundidad promedio
en el intervalo de alrededor de 0,1 hasta 5 mm, más apropiadamente
1 hasta 3 mm.
La Figura 3 muestra una vista en corte de una
almohadilla 110, una realización ejemplar de la lámina de limpieza.
La almohadilla 110 difiere sustancialmente de la almohadilla 10 en
un aspecto: se cambia la estructura del núcleo 30. Aparte de esta
modificación, la construcción, el comportamiento y la función de la
almohadilla 110 mostrada en la Figura 3 son sustancialmente las
mismas que la almohadilla 10, y se usan numerales de referencia
similares para identificar elementos similares. Un núcleo 130 de la
almohadilla 110 se texturiza para formar los poros (mostrados como
depresiones 134). Las protuberancias (mostradas como dedos
semi-rígidos 136, flexibles, que se extienden hacia
fuera) se extienden desde el núcleo 130 hacia la capa de cobertura
20. Los dedos 136 son generalmente de forma rectangular, pero
pueden ser de otras formas (por ejemplo, zigzag, redondeados,
similares a ondas, etc.) según otras realizaciones. Los dedos 136 se
muestran ordenados en un modelo similar a una fila, pero pueden
estar ordenados en otros modelos o configuraciones (por ejemplo,
circular, al azar, etc.) según otras realizaciones apropiadas. Los
dedos 136 definen depresiones 134 para retener los restos 68 (por
ejemplo, entre dos protuberancias). Cuando están dentro de las
depresiones 134, los restos 68 están sustancialmente impedidos de
escapar del interior de la almohadilla 110 por la capa de cobertura
20.
La Figura 4 muestra una almohadilla 210, otra
realización ejemplar de la lámina de limpieza. La almohadilla 210
difiere sustancialmente de la almohadilla 10 en dos aspectos: se
cambia la estructura del núcleo 30 y se cambia el material del
núcleo. Aparte de estas modificaciones, la construcción, el
comportamiento y la función de la almohadilla 210 son
sustancialmente los mismos que la almohadilla 10, y se usan
numerales de referencia similares para identificar elementos
similares. Se conforma un núcleo 230 de la almohadilla 210 (por
ejemplo, como una onda sinusoidal) para formar los poros (mostrados
como depresiones 234) para retener los restos 68. Una capa de
cobertura superior 20 "intercala" o prensa el núcleo 230 contra
una capa de cobertura inferior 20. Las protuberancias (mostradas
como proyecciones 236) se extienden desde el núcleo 230 para formar
las depresiones 234. Las proyecciones 236 son generalmente de forma
embotada e incluyen una pared inclinada o en pendiente 240. La
forma inclinada de las proyecciones 236 proporciona un área
superficial adicional en las depresiones 234 para recoger y retener
los restos 68. Como se muestra en el Figura 4, las proyecciones 236
están dispuestas en un modelo similar a fila o corrugado. Las
proyecciones 236 de una superficie 232 de retención de partículas
superior se muestran ordenadas en un modelo alternante, de forma que
las proyecciones 236 de la superficie 232 se correspondan con las
depresiones 234 de una superficie 238 de retención de partículas
inferior. Según otras realizaciones apropiadas, las protuberancias
(es decir, las proyecciones) y los poros (es decir, las
depresiones) se pueden ordenar de varios otros modelos (por ejemplo,
las protuberancias de la superficie de retención de partículas
superior se corresponden con las protuberancias de la superficie de
retención de partículas inferior y se ordenan de una manera similar
a filas o similar a ondas). Según otras realizaciones apropiadas
(como se muestran en las Figuras 4 y 5), la capa de retención de
partículas (es decir, el núcleo) incluye al menos dos caras, y los
poros (es decir, las cavidades) están ordenados en cada cara de la
capa de retención de partículas.
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La Figura 5 muestra una almohadilla 310, otra
realización ejemplar de la lámina de limpieza. La almohadilla 310
difiere sustancialmente de la almohadilla 10 en dos aspectos: se
cambia la estructura del núcleo 30 y se cambia el material del
núcleo. Aparte de estas modificaciones, la construcción, el
comportamiento y la función de la almohadilla 310 son
sustancialmente los mismos que la almohadilla 10, y se usan
numerales de referencia similares para identificar elementos
similares. El núcleo 330 de la almohadilla 310 se muestra hecho de
una red enmarañada de fibras no tejidas. Los poros para atrapar los
restos se forman por los espacios entre las fibras enmarañadas (es
decir, el resto es retenido entre las fibras que forman el núcleo).
Según otras realizaciones apropiadas, el núcleo puede estar hecho
de varias combinaciones de materiales conformadas en una variedad
de estructuras.
La expresión "no tejido" como se usa en
esta descripción, incluye una banda que tiene una estructura de
fibras o hilos individuales que están interpuestos, pero no
necesariamente de una manera regular o identificable como en un
tejido tejido. La expresión también incluye filamentos y cordones
individuales, hilos o estopas, así como espumas y películas que han
sido fibriladas, abiertas o tratadas de otra forma para impartir
propiedades similares al tejido. Los tejidos o bandas no tejidos se
han formado a partir de muchos procedimientos tales como, por
ejemplo, procedimientos de soplado en estado fundido, procedimientos
de unido en hilado, y procedimientos de banda cardada unida. El
peso base de los tejidos no tejidos se expresa normalmente en onzas
de material por yarda cuadrada ("osy", en sus siglas en
inglés) o gramos por metro cuadrado ("gmc") y los diámetros de
fibra útiles se expresan normalmente en micrómetros. Los pesos base
se pueden convertir de osy a gmc simplemente multiplicando el valor
en osy por 33,91. (Según otra realización apropiada, las fibras
pueden ser tejidas).
Según una realización ejemplar, una banda o
retícula (mostrada como una rejilla 50 en la Figura 6) puede
soportar las fibras de una lámina no tejida. Esto permite la
producción de láminas que tienen un coeficiente de enmarañamiento
relativamente bajo (por ejemplo, no mayor que alrededor de 800 m),
mientras que mantienen suficiente resistencia para ser usadas para
limpieza. Como se muestra en la Figura 5, la rejilla puede estar
íntegramente incrustada dentro de las fibras para formar una
estructura de soporte unitaria. En la Figura 6, la rejilla 50
incluye una red que incluye miembros horizontales 52 unidos a
miembros verticales 54 ordenados en una configuración de
"red". Los espacios (mostrados como orificios 56) se forman
entre los miembros verticales 54 y los miembros horizontales 52
para dar a la rejilla 50 una estructura de malla o similar a
retículo. Según varias realizaciones, los miembros horizontales y
verticales de la rejilla se pueden conectar juntos de varias formas
tales como tejido, soldados por puntos, cinchados, atados, etc. El
diámetro promedio de los orificios 56 entra generalmente dentro del
intervalo de 20 hasta 500 mm, y más apropiadamente entre 100 y 200
mm. La distancia entre las fibras entra típicamente dentro de
alrededor de 2 hasta 30 mm, y más apropiadamente entre alrededor de
4 hasta 20 mm. Por otra parte, la lámina no tejida se puede
reforzar por filamentos incrustados en la lámina que se mantienen
en el sitio sencillamente por las fuerzas mecánicas que resultan de
hidroenmarañar microfibras alrededor de los filamentos.
Para unir las fibras a la rejilla 50 (formando
por ello la almohadilla 310 como una pieza unitaria), las fibras se
pueden superponer sobre cada cara de la rejilla 50. Posteriormente,
se puede aplicar un chorro de agua a baja presión para enmarañar
las fibras entre sí y a la rejilla 50 (es decir,
hidroenmarañamiento) para formar una maraña relativamente suelta de
fibras no tejidas. El hidroenmarañamiento de las fibras se puede
aumentar más durante la eliminación (por ejemplo, secado) del agua
del chorro de agua. Las fibras también se pueden unir a la banda
(es decir, la rejilla) mediante una variedad de otros métodos
convencionales (por ejemplo, deposición por aire, adhesivo, tejido,
etc.). Las fibras se enmarañan típicamente sobre la banda para
formar un cuerpo unitario, lo cual ayuda a impedir el
"pelechado" de las fibras desde la banda durante la limpieza.
La banda se puede formar a partir de una variedad de materiales
apropiados, tales como polipropileno, nailon, poliéster, etc. Una
banda (es decir, rejilla) ejemplar se describe en la patente de
Estados Unidos nº 5.525.397.
El grado de enmarañamiento de las fibras en el
núcleo se puede medir mediante un "coeficiente de
enmarañamiento". El coeficiente de enmarañamiento también se
denomina "módulo inicial en la DT". La expresión "coeficiente
de enmarañamiento", como se usa en esta descripción, se refiere
al gradiente inicial de la curva de
esfuerzo-deformación medido con respecto a la
dirección perpendicular a la orientación de la fibra en el agregado
de fibras (dirección transversal a la máquina). (El término
"esfuerzo", como se usa en esta descripción, significa un valor
que se obtiene dividiendo el valor de la carga de tracción por la
anchura del mandrilado (es decir, la anchura de la tira de ensayo
durante la medida de la resistencia a la tracción) y el peso base
del agregado de fibra no tejida. El término "deformación",
como se usa en esta descripción, es una medida del alargamiento del
material de la lámina de limpieza).
Los agregados de fibra no tejida apropiados para
uso para formar las presentes láminas de limpieza tienen un
coeficiente de enmarañamiento en el intervalo de alrededor de 20
hasta 500 m (medido después de que se haya eliminado de la banda
fibrosa no tejida cualquier filamento o red de de refuerzo) y, más
típicamente, no mayor que alrededor de 250 m. Un valor pequeño del
coeficiente de enmarañamiento representa generalmente un menor
grado de enmarañamiento de las fibras. El coeficiente de
enmarañamiento se puede controlar en parte por la selección del
tipo y la cantidad de las fibras, el peso de las fibras, la cantidad
y presión del agua, etc. Véase la patente de Estados Unidos nº
5.525.397 en la columna 4, línea 52-columna 5, línea
26 que discute el enmarañamiento.
El núcleo (por ejemplo, el núcleo 330 mostrado
en la Figura 5) puede incluir una capa de agregado no tejido que
tenga fibras con un gran grado de libertad y suficiente resistencia,
lo cual puede ser ventajoso para recoger y retener eficazmente el
polvo y materiales en partículas más grandes dentro de la lámina de
limpieza. En general, un tejido no tejido formado por el
enmarañamiento de fibras implica un mayor grado de libertad de las
fibras constituyentes que en un tejido no tenido formado sólo por
fusión o adhesión de fibras. El tejido no tejido formado por el
enmarañamiento de fibras puede exhibir mejor comportamiento de
recogida de polvo a través del enmarañamiento entre el polvo y las
fibras del tejido no tejido. El grado de enmarañamiento de las
fibras puede tener un gran efecto sobre la retención del polvo. Es
decir, si el enmarañamiento se hace demasiado fuerte, la libertad
de las fibras para moverse será menor y la retención del polvo
generalmente se disminuye. Por contraste, si el enmarañamiento de
las fibras es muy débil, la resistencia del tejido no tejido puede
ser marcadamente inferior, y la procesabilidad del tejido no tejido
puede ser problemática debido a su falta de resistencia. También,
el pelechado de fibras desde el tejido no tejido es más probable que
se produzca a partir de un agregado no tejido con un grado de
enmarañamiento muy pequeño.
Un agregado no tejido apropiado para uso para
producir la presente lámina de limpieza se puede formar
hidroenmarañando una banda de fibra (con o sin filamentos o una
lámina de red de soporte incrustados) bajo presión relativamente
baja. Por ejemplo, las fibras en una banda no tejida de poliéster
cardada se pueden enmarañar suficientemente con una lámina de red
procesando las bandas de fibra no tejida con agua lanzada en chorro
a alta velocidad bajo 25-50 kg/cm^{3} de presión.
El agua se puede lanzar en chorro desde orificios colocados por
encima de la banda a medida que pasa sobre un tambor o cinta de
soporte no poroso sustancialmente blando. Los orificios tienen
típicamente un diámetro que varía entre 0,05 y 0,2 mm y pueden estar
ordenados apropiadamente en filas debajo de una tubería de
suministro de agua a intervalos de 2 metros o menos.
En los casos donde el coeficiente de
enmarañamiento del agregado de fibra se vaya a fijar en un valor no
mayor que 800 m, puede ser difícil para una lámina, que esté
constituida solamente de un agregado de fibra, alcanzar los valores
de resistencia a la rotura y alargamiento suficientes. Enmarañando
las fibras a la rejilla 50 en un cuerpo unitario, el alargamiento
de esta capa se mantiene bajo y su procesabilidad se puede mejorar.
El pelechado de las fibras desde la lámina de limpieza se puede
impedir marcadamente a menudo comparado con una lámina enmarañada
convencional, que está constituida sólo de un agregado de fibra en
aproximadamente el mismo estado de enmarañamiento que el del
agregado de fibra de la lámina de limpieza.
Si el coeficiente de enmarañamiento es demasiado
pequeño (por ejemplo, no mayor que alrededor de 10 a 20 m), las
fibras no estarán suficientemente enmarañadas juntas. Además, el
enmarañamiento entre las fibras y la rejilla será probablemente
malo también. Como resultado, el pelechado de las fibras se puede
producir frecuentemente. Si el coeficiente de enmarañamiento es
demasiado grande (por ejemplo, mayor que alrededor de 700 a 800 m),
no se puede obtener un suficiente grado de libertad de las fibras
debido al enmarañamiento demasiado fuerte. Esto puede impedir que
las fibras se enmarañen fácilmente con el polvo, pelo y/u otros
restos, y el comportamiento de limpieza de la lámina puede no ser
satisfactorio.
La lámina de limpieza incluye típicamente un
agregado de fibra no tejida como una capa de núcleo que tiene un
peso base relativamente bajo. El peso base para el agregado de fibra
no tejida está generalmente dentro del intervalo de 30 hasta 100
g/m^{2} y típicamente no es mayor que alrededor de 75 g/m^{2}.
Si el peso base del agregado de fibra no tejida es menor que
alrededor de 30 g/m^{2}, el polvo puede pasar demasiado
fácilmente a través del agregado de fibra no tejida durante la
operación de limpieza y se puede limitar su capacidad de recogida
del polvo. Si el peso base del agregado de fibra no tejida es
demasiado grande (por ejemplo, sustancialmente mayor que alrededor
de 150 g/m^{2}), las fibras en el agregado de fibra no tejida (si
hubiera alguna) generalmente pueden no estar suficientemente
enmarañadas entre sí para alcanzar un grado de enmarañamiento
deseable. Además, la procesabilidad del agregado de fibra no tejida
puede empeorar, y se puede producir más frecuentemente el pelechado
de las fibras desde la lámina de limpieza. El denier de las fibras
en el agregado de fibra no tejida, la longitud, la forma del corte
transversal y la resistencia de las fibras usadas en el agregado de
fibra no tejida se determinan generalmente con la vista puesta en la
procesabilidad y el coste, además de factores relativos al
comportamiento.
La lámina de limpieza incluye típicamente una
capa o red/banda de fibra no tejida exterior que tiene un peso base
relativamente bajo como capa de tejido exterior (es decir, el
material sobre la superficie de limpieza de la lámina). Según una
realización particularmente apropiada, la capa o red no tejida tiene
un peso base en el intervalo de alrededor de 20 hasta 150
g/m^{2}, preferentemente 30 hasta 75 g/cm^{2}. Un peso base
bajo puede ayudar a proporcionar un aspecto y tacto
"aerodinámicos" o compactos a la lámina de limpieza. El peso
base de la lámina de limpieza puede ser alrededor de 50 hasta 250
g/m^{2} (o mayor o menor dependiendo del uso pretendido para la
lámina de limpieza).
La lámina de limpieza puede incluir un tejido no
tejido formado de fibras o microfibras. El término "denier",
como se usa en esta descripción, se define como el peso en gramos de
una longitud de 9000 metros de fibra. El denier de las fibras de la
capa de retención de partículas es apropiadamente alrededor de
0,1-6,0, más apropiadamente alrededor de
0,5-3,0.
El núcleo se vuelve preferentemente electreto
(es decir, tiene una carga electrostática sustancialmente
permanente) para aumentar su capacidad para atraer, recoger,
atrapar y retener los restos. Esto es por lo que se cree que los
materiales electreto atraen electrostáticamente de forma activa los
restos durante el proceso de limpieza y pueden proporcionar una
fuerza suficiente para atraer los restos. Los paños no electreto
típicamente sólo se ponen en contacto físicamente con los restos,
con los restos adhiriéndose a o siendo envueltos por el paño no
electreto convencional. Según otras realizaciones apropiadas, la
capa de retención de partículas se puede cargar temporalmente con
una fuerza electrostática. Los materiales electreto, también
denominados generalmente un electreto, incluyen materiales
dieléctricos que retienen una carga electrostática durante un
periodo prolongado. Sin pretender estar limitados a ninguna teoría
particular, se cree que los materiales electreto son una fuente
permanente de un campo eléctrico. Los electretos se producen
normalmente en una forma de lámina o película (o como una fibra)
con una superficie cargada positivamente y la otra superficie
cargada negativamente. Cuando se forma un electreto, se cree que el
material está "polarizado" (es decir, las cargas han sido
orientadas en una dirección preferida). Tal polarización puede
implicar cargas heterogéneas, cargas homogéneas, o ambas,
dependiendo del material usado y del método de preparación. Para
información adicional sobre materiales electreto véase el trabajo
de Bernard Gross "Electret Devices for Pollution Control",
State of the Art Review, Vol. 6, Optosonic Press 1972 (que discute
la propiedades de los materiales electreto), patente de Estados
Unidos nº 5.057.710, expedida a Nishiura et al. (que discute
un método para preparar materiales electreto), patente de Estados
Unidos nº 5.429.848, expedida a Ando et al. (que discute un
tejido no tejido tubular electreto formado cogiendo las fibras
arrastradas por un fluido en un campo de CC), patente de Estados
Unidos nº 5.726.107 (que discute una mezcla de fibras electreto no
tejidas que incluye al menos dos tipos de fibras electreto hechas
de diferentes materiales), patente de Estados Unidos nº 4.486.365
(que discute un procedimiento y aparato para la preparación de
filamentos, fibras textiles y artículos similares electreto).
Las fibras usadas en el núcleo están formadas
típicamente de materiales termoplásticos. Se cree que los materiales
termoplásticos retienen una carga electrostática durante largos
periodos, tienen propiedades aislantes relativamente buenas y se
pueden conformar en una película en rollo, lo cual permite técnicas
de carga continua. Las fibras también pueden incluir fibras
semisintéticas (tales como fibras de acetato), fibras regeneradas
(tales como seda al cobre y rayón), fibras naturales (tales como
algodón y mezclas de algodón), y otras fibras o combinaciones de
fibras naturales o sintéticas.
La capa base (es decir, el núcleo) también se
puede hacer de una esponja o espuma porosa, como se muestra en la
Figura 2. Las espumas apropiadas incluyen espumas de poliuretano y
espumas de látex. Tales espumas se preparan típicamente usando un
agente de expansión que reaccione con un compuesto químico para
generar un gas (por ejemplo, dióxido de carbono), que es atrapado
como burbujas durante el procedimiento de polimerización, formando
por ello la espuma. Otras espumas apropiadas incluyen espumas de
resina fenólica. Las espumas de resina fenólica se preparan
típicamente haciendo reaccionar fenol y formaldehído en presencia de
un catalizador básico, tal como hidróxido sódico o hidróxido
potásico, seguido por neutralizar la solución y separar por
destilación el agua. Tal reacción se cree que produce resol (es
decir, una resina en la etapa A), que incluye grupos metanol
reactivos. Una resina en la etapa A se puede "curar" haciéndola
reaccionar adicionalmente en presencia de un catalizador ácido y en
presencia de un agente de expansión para formar una resina fenólica.
(Durante el curado se libera típicamente algo de formaldehído y
agua). Los grupos metanol reactivos de la resina en la etapa A
pueden reaccionar adicionalmente para alargar la longitud de la
cadena polimérica y/o la reticulación para formar una red
tridimensional.
La capa base (es decir, el núcleo) puede estar
hecho de un material de tejido (por ejemplo, una lámina continua)
según una realización ejemplar como se muestra en la Figura 4. El
tejido puede estar tejido, tal como los tejidos textiles
tradicionales hechos tejiendo (es decir, el entrelazamiento de dos o
más conjuntos de hilos en ángulos rectos sobre un telar), o
tricotando (es decir, el entrelazamiento de uno o más conjuntos de
hilos sobre sí mismo o sí mismos). Según una realización apropiada
como se muestra en la Figura 4, el tejido puede ser no tejido. Los
tejidos no tejidos se pueden hacer trabando mecánica (tal como por
hidroenmarañamiento), química o térmicamente capas o redes de
fibras (o filamentos o hilos). Los tejidos no tejidos también se
pueden hacer trabando fibras o filamentos concurrentes con su
extrusión y/o perforando películas relativamente finas.
Los materiales del núcleo se pueden hacer
electretos por cualquier variedad de métodos conocidos. Por ejemplo,
los materiales del núcleo se pueden hacer electretos revistiéndolos
con un material electreto tal como una cera. Los materiales del
núcleo también se pueden hacer electretos hilándolos en un campo
electrostático fuerte. Los materiales del núcleo también se pueden
hacer electretos usando efectos triboelectretos (es decir,
induciendo una carga frotando las fibras con otros medios). Según
una realización apropiada, al menos 20% de los materiales del
núcleo son electreto (% en peso), preferentemente
50-100%. Los materiales del núcleo tienen una carga
apropiadamente en el intervalo de alrededor de 1,0 x 10^{-11}
hasta 1,0 x 10^{-3} culombios/cm^{2}, más apropiadamente 1,0 x
10 hasta 1,0 x 10^{-3} culombios/cm^{2}. El material del núcleo
puede tener la capacidad para retener restos que tengan un tamaño
de al menos alrededor de 20 g/m^{2}. La densidad de la partícula
que se pretende que sea recogida puede estar afectada, en parte, por
la carga eléctrica del núcleo. El núcleo puede incluir fibras
naturales o sintéticas no electreto para aumentar la resistencia a
la rotura y el alargamiento del núcleo. Tales fibras no electreto
pueden incluir, pero no se limitan a, lana, algodón, celulosa,
polipropileno, polietileno, poliéster, politetraflúor (PTE), nailon,
rayón, acrílico, etc. y sus combinaciones.
Refiriéndose a la Figura 2, el núcleo 30 se
muestra cubierto o rodeado por la capa de cobertura 20, de forma
que el núcleo 30 no está sustancialmente en contacto con la
superficie 66. La capa de cobertura 20 es sustancialmente continua
y generalmente plana. Según una realización ejemplar como se muestra
en la Figura 5, el núcleo 30 puede estar situado entre una capa de
cobertura superior 322 y una capa de inferior o de refuerzo 320 de
un modo de "sándwich" o empaquetado. La capa de cobertura 322
es una lámina generalmente lisa y acomodaticia (por ejemplo,
flexible), generalmente plana, para limpiar superficies delicadas
(por ejemplo, madera, vidrio, plástico, etc.) o superficies duras.
Según otras realizaciones apropiadas, entre el núcleo y la capa o
capas de cobertura de puede colocar un espacio u otras capas
intermedias.
La capa de refuerzo puede ser más rígida y/o
tener un peso base mayor que el núcleo o la capa de cobertura para
proporcionar soporte y estructura a la lámina de limpieza. Según
otras realizaciones apropiadas, entre la capa de refuerzo y la capa
de tejido exterior se puede colocar un espacio u otras capas
intermedias. Varios materiales son apropiados para uso como capa de
refuerzo, con tal que esta capa tenga el grado de flexibilidad
deseado y sea capaz de proporcionar suficiente soporte a la lámina
como un todo. Ejemplos de materiales apropiados para uso como capa
de refuerzo incluyen una amplia variedad de materiales flexibles de
poco peso (por ejemplo, que tengan un peso base de alrededor de 10
hasta 75 g/m^{2}), capaces de proveer a la lámina de suficiente
resistencia para resistir el desgarro o el estiramiento durante el
uso. La capa de refuerzo es típicamente relativamente delgada, por
ejemplo, tiene un grosor de alrededor de 0,05 mm hasta alrededor de
05 mm, y puede ser relativamente no porosa. Ejemplos de materiales
apropiados incluyen láminas de géneros no tejidos unidos en el
hilado o unidos térmicamente formadas de polímeros sintéticos y/o
naturales. Otros materiales de refuerzo que se pueden utilizar para
producir las presentes láminas de limpieza incluyen capas flexibles
y relativamente no porosas formadas de poliéster, poliamida,
poliolefina o sus mezclas. La capa de refuerzo también podría estar
hecha de fibras no tejidas hidroenmarañadas si reúne los criterios
de comportamiento necesarios para la aplicación particular. Un
ejemplo específico de una capa de refuerzo apropiada es una lámina
de polipropileno unida en el hilado con un peso base de alrededor
de 20 hasta 50 g/m^{2}.
Como se muestra en la Figura 5, los orificios 22
pueden estar íntegramente formados en la capa de cobertura 322, que
puede ser una lámina continua de material. Los orificios pueden ser
de forma circular (como se muestra en la Figura 7), pero pueden ser
de otras formas (por ejemplo, rectangular, de estrella, ovalada,
irregular, etc.) o combinaciones de formas según realizaciones
alternativas. El orificio 122, otra realización del orificio 22, se
muestra que tiene una forma irregular en la Figura 8. Según una
realización apropiada, los orificios se pueden formar creando
perforaciones en la capa de cobertura. Los orificios 22 son
generalmente de un tamaño suficiente para permitir que restos de
tamaño significativo (por ejemplo, hasta 0,5-100 mm)
pasen a través de la capa de retención de partículas. Después de
pasar a través de los orificios, los restos fluyen en los poros (es
decir, las cavidades) de la capa de retención de partículas. Cada
uno de los orificios 22 tiene un diámetro principal D_{1} mayor
que cualquier otro diámetro del orificio, y un diámetro secundario
D_{2} que es el mayor eje en corte transversal perpendicular al
diámetro principal D_{1} (véase, por ejemplo, la Figura 8). Según
una realización apropiada, el diámetro principal promedio de todos
los orificios está en el intervalo de alrededor de 1 hasta 10 mm,
más apropiadamente en el intervalo de alrededor de 2 hasta 5 mm.
Cada uno de los orificios 22 tiene una dimensión
en corte transversal. La dimensión en corte transversal promedio es
igual a la mitad de la suma de D_{1} del orificio más D_{2} (es
decir, la dimensión en corte transversal promedio =
(D_{1}+D_{2})/2). La dimensión en corte transversal promedio de
cada uno de los orificios está en el intervalo de 1 hasta 100
mm^{2}, lo más apropiadamente en el intervalo de alrededor de 5
hasta alrededor de 25 mm^{2}. Según una realización apropiada, la
dimensión en corte transversal de todos los orificios con relación
al área superficial total de la superficie exterior de la capa de
cobertura es típicamente alrededor de 30% hasta 95% y más
apropiadamente 70% hasta 90%. El número de orificios y la dimensión
en corte transversal promedio de los orificios se seleccionan para
permitir la máxima cantidad de restos a través de los orificios,
mientras que separen el núcleo de la superficie que se va a limpiar
y mantengan los restos en el núcleo.
La capa de cobertura está hecha de un material
que tiene una baja retención de restos (es decir, que no atraiga o
recoja significativamente los restos) y generalmente tiene una
retención de restos menor que el núcleo. Según una realización
apropiada, la capa de cobertura puede estar hecha de un material
termoplástico. Los materiales o fibras termoplásticos pueden
incluir, sin limitación, poliésteres, poliamidas y poliolefinas,
polipropileno, polietileno, poliestireno, policarbonato, nailon,
rayón, acrílicos, etc. y sus combinaciones. Los materiales
termoplásticos se pueden producir por un procedimiento de soplado en
estado fundido. Otros materiales que no atraen significativamente
los restos incluyen tejidos fibrosos tejidos y no tejidos que
tienen fibras apretadamente empaquetadas con un grado relativamente
alto de coeficiente de enmarañamiento. Todavía otros de tales
materiales incluyen materiales no fibrosos tales como fibras o
láminas de polímero perforadas. Según una realización apropiada, la
capa de cobertura puede ser polipropileno unido en el hilado o
unido térmicamente. Según otras realizaciones apropiadas, la capa de
cobertura puede estar hecha de materiales naturales (tales como
caucho, látex, y los similares), así como materiales sintéticos
tales como poliolefinas (tales como polipropileno y polibuteno),
poliésteres (tales como polietileno, tereftalato de poliuretano y
tereftalato de polibutileno), poliamidas (tales como nailon 6 y
nailon 66), acrilonitrilos, polímeros de vinilo y polímeros de
vinilideno (tales como poli(cloruro de vinilo) y
poli(cloruro de vinilideno), y polímeros modificados,
aleaciones o sus mezclas, y otros materiales que tengan una
capacidad de retención del polvo relativamente alta.
La capa de cobertura se puede unir al núcleo
mediante un sujetador tal como unión en estado fundido (mostrado
como una puntada 126 en la Figura 3). El sujetador está destinado a
funcionar como forma de unir (física y/o químicamente) o asegurar
de otra forma la capa de cobertura al núcleo. Según una realización
apropiada, un adhesivo puede unir la capa de cobertura al núcleo.
El adhesivo debería ser de un tipo que sea relativamente blando y
no abrasivo con relación a la superficie que se va a limpiar. El
adhesivo debería permitir también pasar a los restos a través de
las aberturas de la capa de cobertura y no debería retener
sustancialmente los restos. El adhesivo se puede aplicar como una
capa sólida, un modelo continuo (por ejemplo, un modelo en círculo
o serpentina), un modelo discontinuo (por ejemplo, una serie de
líneas de una matriz de puntos), o cualquier otro modelo deseado
tal como tablero de ajedrez, cruz, entrecruzamiento, etc. El
material adhesivo se puede aplicar a la capa de cobertura, al
núcleo o a cualquiera otra superficie intermedia apropiada (si
hubiera alguna) o a la capa de refuerzo. Según otras realizaciones
apropiadas, la capa de cobertura, en todo o en parte, y el núcleo
se pueden soldar juntos (por ejemplo, por ultrasonidos, infrarrojos,
unión en estado fundido de termoplástico en puntos localizados,
soldadura por puntos, etc.). Según todavía otras realizaciones
apropiadas, la capa de cobertura se puede unir al núcleo por
enmarañamiento (por ejemplo, hidroenmarañamiento) o mediante otros
sujetadores (por ejemplo, adhesivos de construcción, clips, gofrado,
etc.).
Las dimensiones físicas de la capa de cobertura
y del núcleo generalmente no se cree que sean críticas. El
perímetro exterior de la capa de cobertura 20 es típicamente mayor
que el perímetro exterior del núcleo 30, como se muestra en las
Figuras, de forma que los restos 68 puedan pasar a través de los
orificios 22 de la capa de cobertura 20 antes de ser retenidos en
el núcleo 30. La capa de cobertura 20, como se muestra en la Figura
2, tiene un grosor T_{1} que es típicamente menor que un grosor
T_{2} del núcleo 30. A modo de ejemplo no limitativo, la capa de
cobertura puede tener un grosor promedio de hasta alrededor de 1 mm,
preferentemente 0,05 hasta 0,5 mm. El núcleo puede tener un grosor
promedio hasta alrededor de 5 mm, preferentemente 1 hasta 2 mm.
Según una realización apropiada como se muestra en la Figura 1, la
capa de cobertura tiene una forma y configuración similares a las
del núcleo 30.
La almohadilla 10 se puede usar sola (por
ejemplo, como un trapo) o en combinación con otros instrumentos y
utensilios para limpiar la superficie 66. La almohadilla 10 es
generalmente flexible para permitir que se limpie cualquier
contorno (por ejemplo, liso, dentado, irregular, agrietado, etc.) de
una superficie 66 que se va a limpiar. Por consiguiente, la
almohadilla 10 es particularmente apropiada para limpiar superficies
rígidas y duras. Según otra realización, la almohadilla 10 puede
ser semi-rígida y particularmente apropiada para
limpiar superficies planas. La almohadilla 10 también se puede usar
para limpiar superficies relativamente blandas tales como
alfombras, alfombrillas, tapicería y otros artículos blandos.
Con referencia a la Figura 1, la almohadilla 10
se muestra unida a un cabezal de limpieza 62 de un utensilio de
limpieza (mostrado como una fregona para polvo 60) según una
realización ejemplar. El cabezal 62 incluye un carro 80 que
proporciona un sujetador (mostrado como un clip de muelle 82) para
montar la almohadilla 10. Una estructura de montaje 84 une una
pieza rígida alargada (mostrada como un mango segmentado 64) que
está unida al carro 80. La estructura de montaje 84 incluye un
balancín (mostrado como un brazo 86) que tiene un extremo 88 con
forma de y montado de forma pivotante a una conexión (mostrada como
una junta de bola 90). Un adaptador (mostrado como un conector 92)
une de forma roscada el brazo 86 al mango 64. Según realizaciones
apropiadas, el utensilio de limpieza puede ser una escoba, cepillo,
pulidora, mango o similar adaptado para asegurar la lámina de
limpieza. La lámina de limpieza puede estar unida al utensilio de
limpieza por cualquiera de una variedad de sujetadores (por
ejemplo, clips de fricción, tornillos, adhesivos, dedos de
retención, etc.). Según otras realizaciones apropiadas, la lámina
de limpieza se puede unir como una unidad única o como una
pluralidad de láminas (por ejemplo, tiras o "pelos" de una
fregona).
Los componentes del utensilio de limpieza, a
saber la estructura de montaje, el adaptador y el mango, se pueden
aportar individualmente o en combinaciones (por ejemplo, como un kit
o paquete). Los componentes del utensilio de limpieza se pueden
montar y desmontar pronto, fácil y rápidamente sobre el terreno (por
ejemplo, el sitio de trabajo, la casa, la oficina, etc.) o en el
punto de venta para compactabilidad y sustitución rápida. El
utensilio de limpieza también se puede proporcionar en estado
pre-montado y/o unitario. Según una realización
apropiada, la lámina de limpieza se configura para uso con la
barredora PLEDGE® GRAB-IT^{TM} (disponible
comercialmente de S. C. Johnson & Son, Incorporated of Racine,
Wisconsin).
Para limpiar la superficie 66, la almohadilla 10
se puede asegurar al cabezal 62 de la fregona 60 mediante el clip
82. La almohadilla 10 se pone en contacto con la superficie 66 y se
mueve a lo largo de la superficie 66 (por ejemplo, en dirección
horizontal, dirección vertical, movimiento rotatorio, movimiento
lineal, etc.). Los restos 68 de la superficie 66 son aportados o
atraídos por los orificios 22 de la capa de cobertura 20. Una carga
electrostática de un material electreto en el núcleo 30 puede tirar
de o atraer los restos 68 a través de los orificios 22 de la capa
de cobertura 20 y dentro del núcleo 30 (véase la Figura 2). Los
poros (mostrados como cavidades 34) del núcleo 30 retienen y/o
arrastran los restos 68 dentro de las cavidades 32 de la
almohadilla 10. La superficie exterior de la capa de cobertura 20 no
atrae o retiene sustancialmente los restos 68, de forma que la
superficie exterior de la capa de cobertura 20 de la almohadilla 10
permanezca sustancialmente libre de restos 68. Después del uso, la
almohadilla 10 se puede retirar de la fregona 60 para eliminación o
limpieza (por ejemplo, lavar, sacudir, eliminar los restos, etc.).
Según otras realizaciones apropiadas, la lámina de limpieza se
puede usar sola (por ejemplo, sujetada con la mano) para limpiar la
superficie.
De cada una de las láminas de limpieza se pueden
cortar, en la dirección perpendicular a la orientación de la fibra
en la lámina (es decir, en la dirección transversal a la máquina),
muestras que tengan una anchura de 30 mm. La muestra se puede
sujetar con el mandril con una distancia de mandril a mandril de 100
mm en una máquina de ensayos de tracción y alargar a una velocidad
de 300 mm/min en la dirección perpendicular a la orientación de la
fibra. El valor de la carga a la que la lámina empezó a romperse (el
primer valor máximo de la curva continua obtenida mediante la
medida de esfuerzo/deformación) se puede tomar como la resistencia a
la rotura.
Se puede medir el alargamiento de una muestra, a
una carga de 500 g en la media de la resistencia a la rotura en la
dirección transversal a la máquina descrita anteriormente. Para el
fin de este ensayo, "alargamiento" se define como el
incremento relativo de longitud (en %) de una tira de 30 mm de
material de la lámina de limpieza cuando se aplica a la tira una
carga de 500 g.
La rejilla se puede eliminar del agregado de
fibra no tejida. Donde la rejilla tenga una estructura de red
similar a una celosía, esto se consigue típicamente cortando las
fibras que constituyen la lámina en forma de red en sus uniones y
separando cuidadosamente los fragmentos de la lámina en forma de red
del agregado de fibra no tejida con unas pinzas. Se puede cortar
una muestra que tenga una anchura de 15 mm en la dirección
perpendicular a la orientación de la fibra en la lámina (es decir,
en la dirección transversal a la máquina). La muestra se puede
sujetar con el mandril con una distancia de mandril a mandril de 50
mm en una máquina de ensayos de tracción, y alargar a una velocidad
de 30 mm/min en la dirección perpendicular a la orientación de la
fibra (en la dirección transversal a la máquina). Se puede medir el
valor de la carga de tracción F (en gramos) con respecto al
alargamiento de la muestra. El valor, que se obtiene dividiendo el
valor de la carga de tracción F por la anchura de la muestra (en
metros) y el peso base del agregado de fibra no tejida W (en
g/m^{2}), se toma como esfuerzo, S (en metros). Se obtiene una
curva de esfuerzo-deformación representando el
esfuerzo ("S") frente al alargamiento ("deformación" en %)
(es decir, esfuerzo S [m]=(F/0,015)/W).
Para el agregado de fibra no tejida, que se
mantiene junto sólo mediante el enmarañamiento de las fibras, se
obtiene generalmente una relación en línea recta en la etapa inicial
de la curva de esfuerzo-deformación (alargamiento).
El gradiente de la línea recta se calcula como el coeficiente de
enmarañamiento E (en metros). Por ejemplo, en la curva de
esfuerzo-deformación ilustrativa mostrada en la
Figura 9 (donde el eje vertical representa el esfuerzo, el eje
horizontal representa la deformación, y O representa el origen), el
límite de la relación en línea recta se representa por P, el
esfuerzo en P se representa por S_{p} y la deformación en P se
representa por \gamma_{p}. En tales casos, el coeficiente de
enmarañamiento se calcula como E= S_{p}/\gamma_{p}. Por
ejemplo, cuando Sp=60 m y \gamma_{p}=86%, E se calcula como
E=60/0,86=70 m. Debería notarse que la línea OP no siempre es
estrictamente recta. En tales casos, la línea OP es aproximada a una
línea recta.
La lámina de limpieza de la presente invención
se puede fabricar usando técnicas, equipamiento y material
comercialmente disponibles. Además, el paño se puede usar en varias
superficies tales como plástico, madera, alfombra, tejido, vidrio y
los similares.
Aquí también se dan instrumentos de limpieza y
métodos de limpiar superficies que usan la lámina de limpieza. El
instrumento de limpieza se puede producir como un instrumento
intacto o en forma de un kit de utensilio de limpieza. Los
instrumentos intactos incluyen guantes, plumeros y rodillos. Los
kits según la presente invención, que están diseñados para ser
usados para limpiar superficies, incluyen comúnmente un cabezal de
limpieza y una lámina de limpieza capaz de ser acoplada al cabezal
de limpieza. Además, el kit puede incluir un balancín capaz de
instalación en el cabezal de limpieza y un mango alargado para unir
al balancín. Ya se suministre como un instrumento de limpieza
completamente montado o como un kit, el instrumento de limpieza
incluye preferentemente un cabezal de limpieza que permite que la
lámina de limpieza se una de forma separable al cabezal de
limpieza.
Claims (19)
1. Una lámina de limpieza (10) para limpiar y
eliminar partículas de una superficie, que comprende:
una capa de retención de partículas (30) que
incluye un material electreto para recoger y retener las partículas;
y
una capa exterior (20) que cubre al menos una
parte de la capa de retención de partículas (30),
caracterizada porque
la capa exterior (20) comprende un material de
baja retención de polvo e incluye una superficie que tiene una
pluralidad de aberturas (22) formadas a su través,
en la que la capa exterior tiene un grosor
promedio de hasta 1 mm, y las aberturas (22) comprenden 30% hasta
95% del área total de la capa exterior y tiene una dimensión en
corte transversal de entre 1-100 mm^{2}.
2. La lámina de limpieza de la reivindicación 1,
en la que la capa de retención de partículas comprende espuma
electreto.
3. La lámina de limpieza de la reivindicación 1,
en la que la capa de retención de partículas incluye una lámina
polimérica flexible con al menos una superficie de retención de
polvo que incluye una pluralidad de depresiones y está cubierta por
la capa exterior.
4. La lámina de limpieza de la reivindicación 3,
en la que la lámina polimérica flexible incluye el material
electreto.
5. La lámina de limpieza de la reivindicación 1,
en la que la capa de retención de partículas incluye un tejido
electreto.
6. La lámina de limpieza de la reivindicación 5,
en la que el tejido electreto comprende un tejido no tejido.
7. La lámina de limpieza de la reivindicación 5,
en la que la capa de tejido electreto incluye un tejido tejido.
8. La lámina de limpieza de la reivindicación 5,
en la que el tejido electreto incluye al menos una superficie de
retención de polvo que tiene una pluralidad de depresiones.
9. La lámina de limpieza de la reivindicación 1,
en la que la retención de partículas tiene una capacidad de
retención de restos relativamente alta y es capaz de retener más
partículas que la capa exterior.
10. La lámina de limpieza de la reivindicación 1
acoplada a una estructura de montaje.
11. La lámina de limpieza de la reivindicación
5, en la que el tejido electreto incluye al menos 20% en peso de
fibras de electreto.
12. La lámina de limpieza de la reivindicación
11, en la que la capa de cobertura incluye un material
termoplástico.
13. La lámina de limpieza de la reivindicación
1, que tiene una resistencia a la rotura de al menos 500 g/30
mm.
14. La lámina de limpieza de la reivindicación
1, que tiene un alargamiento no mayor que 25% a una carga de 500
g/30 mm.
15. La lámina de limpieza de la reivindicación
1, que tiene un peso base de 50 hasta 250 g/m^{2}.
16. La lámina de limpieza de la reivindicación
1, en la que la capa de retención de partículas comprende fibras de
electreto que tienen un denier de 0,1 hasta 6.
17. La lámina de limpieza de la reivindicación
1, en la que la capa de retención de partículas incluye una
pluralidad de poros.
18. La lámina de limpieza de la reivindicación
1, en la que la capa de retención de partículas tiene una capacidad
de retención de partículas para una partícula de al menos 20
g/m^{2}.
19. Un método para limpiar una superficie, que
comprende:
poner en contacto la superficie con una lámina
de limpieza que incluye:
una capa de retención de partículas que incluye
material electreto; y
una capa exterior que cubre al menos una parte
de la capa de retención de partículas;
en la que la capa exterior tiene un grosor
promedio de hasta 1 mm y está formada de un material de baja
retención de polvo e incluye una superficie que tiene una
pluralidad de aberturas formadas a su través, en la que las
aberturas tienen una dimensión en corte transversal de entre
1-100 mm^{2} y comprenden 30% hasta 95% del área
total de la capa exterior; y tirar de los restos desde la superficie
a través de las aberturas y retener dichos restos dentro de la
capa de retención de partículas.
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