KR20030044920A

KR20030044920A - 클리닝 시트

Info

Publication number: KR20030044920A
Application number: KR1020027017865A
Authority: KR
Inventors: 콜린 더블유. 브라운
Original assignee: 에스.씨. 존슨 앤드 선, 인코포레이티드
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-06-09
Also published as: WO2002000819A1; JP2004501701A; CA2413892A1; AR029948A1; EP1294847A1; AU2001271407A1; TW510784B

Abstract

마른 클리닝 시트가 제공된다. 클리닝 시트는 다수의 미세섬유로 형성된 직물층을 포함한다. 직물층은 시트의 습식 세척 능력을 개선하기 위해서 섬유의 적어도 일부분에 증착된 비교적 낮은 수준의 계면활성제를 포함한다. 직물층은 짜여진 또는 부직 물질로 제조될 수 있다. 계면활성제는 실온에서 고체 또는 페이스트이고, 비교적 낮은 물 용해성을 갖는다. 클리닝 시트를 이용한 세척기구 및 표면 세척 방법도 개시된다.

Description

클리닝 시트{CLEANING SHEET}

테이블과 같은 청소되어야 하는 표면에서 먼지를 제거하기 위한 걸레는 일반적으로 공지되어 있다. 그러한 공지된 걸레는 직물 또는 부직포로 제조될 수 있으며, 종종 먼지를 보유하기 위해 축축한, 기름기 있는 물질로 분무되거나 코팅되어 있다. 그러한 걸레들은 사용 후 표면에 기름기 있는 막을 남기는 경향 있고 보통 실질적인 양의 계면활성제를 포함하지 않는다.

다른 공지된 걸레들은 먼지를 보유하기 위해서 엉킨 섬유 사이에 공간을 갖는 부직의 엉킨 섬유를 포함한다. 엉킨 섬유는 망상 격자 또는 스크림(scrim) 구조에 의해서 지지되고, 그러한 구조는 걸레에 부가적인 강도를 제공할 수 있다. 이러한 타입의 걸레는 사용 중 먼지로 포화될 수 있고(즉, 먼지 축적) 또는 더 촘촘한 입자, 큰 입자 또는 그 밖의 파편들을 집어 올리는데 전적으로 효과적이지 않다. 그러한 걸레는 또한 기본적으로 마른 걸레로서 이용되도록 고안되어 있다.

젖은 클리닝 패드로서 이용되는 걸레는 일반적으로 공지되어 있다. 그러한 걸레는 직물 또는 부직포를 이용해서 제조될 수 있다. 그러한 걸레는 물과 비누가 미리 스며들어 있거나, 또는 예를 들어, 비누 패드와 같이 건조 상태로 판매될 수 있다. 이러한 걸레는 일반적으로 물이 패드와 접촉할 때 방출되는 계면활성제의 로딩에 특징이 있다. 그러한 걸레의 기본적인 용도는 접시를 문지르는 것과 같은 습식 세척에 있다. 세척용액이 미리 스며들어 있는 다른 와이프(wipes)는 세차와 같은 적용에 이용되기 위한 것으로 보고되어 왔다. 이러한 것들과 같은 비누 패드 및 습식 와이프는 주로 건식 세척에 이용되도록 설계되지 않는다.

따라서, 건식 세척에서 파편을 집어 올려 보유할 수 있고, 습식 세척에 이용돌 때 그것의 효능을 개선하기 위해서 계면활성제를 방출할 수 있는 클리닝 시트를 제공하는 것이 유익하다. 그러한 클리닝 시트는 바람직하게 더 큰 입자들 및 머리카락과 보푸라기와 같은 다른 파편들을 보유할 수 있으며, 동시에 미세한 먼지 입자들을 집어 올려 보유하는데도 매우 효과적이다. 그러한 클리닝 시트는 또한 습식 세척시 그것의 이용을 강화하기 위해서, 적합한 성질을 갖는 섬유에 증착된 계면활성제를 방출할 수 있다.

도 1은 클리닝 시트를 형성하는데 이용될 수 있는 섬유에 증착된 계면활성제가 있는 부직포층 중 일부의 평면도이다.

도 2는 도 1의 일부 부직포층의 단면도이다.

도 3은 클리닝 시트를 제조하는데 이용될 수 있는 섬유에 증착된 계면활성제가 있는 직물 섬유층 중 일부의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 클리닝 시트의 일 예를 생산하는데 이용된 부직포 집합체층을 보강하는데 이용될 수 있는 격자형 망상조직 시트의 평면도이다.

도 5는 클리닝 시트를 생산하는데 이용될 수 있는 격자-지지 부직포 집합체층의 단면도이다.

도 6은 클리닝 시트를 제조하는데 이용될 수 있는 대표적인 부직포 집합체층에 대한 응력-변형 곡선을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 클리닝 시트는 기름, 입자, 실보푸라기, 머리카락 및 그 밖의 파편을 표면에서 모아서 보유하기 위한 마른 걸레로서 이용될 때 매우 효과적이다. 또한, 본 발명의 시트는 습식 세척 적용에 이용될 수 있다. 예를 들어, 시트는 오물, 얼룩 및/또는 퇴적물을 표면에서 제거하는 것을 돕기 위해서 물로 포화될 수 있다. 클리닝 시트는 섬유 중 적어도 일부에 증착된 비교적 낮은 수준의 계면활성제를 갖는 직물층을 포함한다. 직물 물질은 건조형태로 기름, 입자상 물질 및/또는 그 밖의 파편, 예를 들어, 머리카락 및 실보푸라기와 같은 것을 집어 올려서 보유할 수 있도록 선택된다. 시트는 또한 성가신 얼룩 또는 퇴적물을 쉽게 제거하기 위해서 필요한 경우에 물 또는 그 밖의 세척용액으로 적셔서 젖은 와이프로서 이용될 수 있다.

클리닝 시트는 일반적으로 단단한 표면 클리너로서 분류되는 타입의 비교적낮은 수준의 계면활성제를 포함한다. 계면활성제는 시트의 부직포층을 통해서 균일하게 분포될 수 잇다. 보다 일반적으로, 계면활성제는 같은 수준의 계면활성제로 처리되지 않은 영역들 사이에 배치된 부직층의 분리된 영역에 분포된다. 불연속적 계면활성제-함유 영역은 다양한 형태를 가질 수 있는 분리된 영역이다. 예를 들어, 계면활성제-함유 영역은 둥근("점") 형태, 다각형 형태이거나 불규칙적인("무정형의") 형태를 가질 수 있다. 도 1은 다수의 둥근 계면활성제-함유 영역(2)을 갖는 부직포 집합체(1)로 형성된 클리닝 시트의 단면을 나타낸다. 대안적으로, 불연속 계면활성제-함유 영역은 도 3에 도시된 바와 같이 예를 들어, 곡선(10)의 선형태를 가질 수 있다. 계면활성제는 단지 시트의 외부 표면의 섬유에 증착될 수 있다. 그러나, 보다 일반적으로, 계면활성제는 내부 섬유 뿐만 아니라 웨브의 외부 표면 근처의 섬유에도 증착되는 방식으로 적용된다. 도 2는 외부 표면에서 웨브의 내부로 연장된 계면활성제 함유 영역(3)을 포함하는 섬유상 웨브을 나타낸다. 이러한 타입의 섬유상 웨브는 계면활성제가 웨브로 전달되도록 하기에 충분히 낮은 점도를 갖는 혼합물을 포함하는 용해물 또는 용매로서 계면활성제를 적용하여 생산될 수 있다. 계면활성제-함유 영역은 규칙적인, 반복 패턴으로 배열되거나 무작위적으로 분포될 수 있다.

계면활성제를 포함하는 모든 영역의 단면적은 일반적으로 직물층의 외부 표면의 총 표면적의 적어도 약 2-3%이다. 이러한 영역의 총 단면적은 총 표면적의 보통 단지 약 25%이다. 이는 마른 걸레로 이용될 때 시트의 전체적인 성질을 실질적으로 변경하지 않고 단단한 퇴적물 등을 용이하게 제거하기에 충분한 계면활성제를포함하게 한다. 특히 적합한 클리닝 시트의 예는 총 표면적에 대해서 모든 계면활성제-함유 영역의 단면적이 약 5% 내지 10%인 것들을 포함하나, 일부 예에서 계면활성제-함유 영역은 예를 들어, 총 면적의 약 40%까지, 더 큰 퍼센트의 총 표면적의 클리닝 시트를 구성할 수 있다. 본 발명의 다른 곳에서 언급되는 바와 같이, 다른 실시예에서, 낮은 수준의 계면활성제가 직물층의 전체적인 표면 위에 균일하게 분산될 수 있다.

계면활성제(들)

계면활성제는 코팅될 표면 위에 프린트되거나 분무될 수 있다. 클리닝 시트의 디자인에 따라서, 계면활성제는 예를 들어, 시트를 형성하는데 이용되는 섬유상 웨브 또는 유연한 받침층의 일면 위에, 연속적인 층으로서 적용되거나, 또는 불연속적 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 계면활성제는 시트의 외부 직물 표면의 특정 영역에(용액 또는 용해물로서) 펴지거나 분무될 수 있다. 다른 실시예에서, 클리닝 시트는 유연한 받침층 위에 불연속적 조각의 계면활성제를 엷게 바르거나 분무하고 섬유상 웨브를 받침층과 접촉하게 염수로 처리하여 계면활성제 중 적어도 일부가 웨브내 섬유에 증착되도록 하여 형성될 수 있다.

적합한 타입의 계면활성제의 특정한 예는 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제를 포함한다. 계면활성제는 보통의 실온(25℃에 근접한 온도)에서 페이스트 또는 고체이도록 선택된다. 보다 일반적으로, 계면활성제는 적어도 약 35℃의 녹는점을 갖고 바람직하게 적어도 약 40℃의 녹는점을 갖는다. 계면활성제는 또한 일반적으로 비교적 낮은 물 용해성을 갖는다. 이는 적어도 두 가지 목적을 달성한다. 클리닝 시트가 젖은 상태로 이용될 경우에, 시트에 스며든 물에 용해된 계면활성제의 양은 낮을 것이고, 결과적으로 세척될 표면 위에 낮은 용량의 계면활성제가 있게 된다. 이는 표면 위에 계면활성제 잔재가 축적되는 것을 막는다. 또한, 계면활성제가 비교적 불용성이라면, 일반적으로 시트내 계면활성제 전부가 일회 이용 동안 용해되지는 않을 것이다. 이는 시트가 한번 이상 사용되게 하고 바람직하게 처분되기 전에 여러 번 사용되게 한다. 계면활성제는 또한 친수성/친유성 균형("HLB")이라는 점에서 특징이 있다. 이는 주어진 계면활성제내 친수성 및 친유성 특성의 상대적인 양이라는 특징을 나타내기 위해서 계면활성제 업계에서 보통 사용되는 변수이다. 더 낮은 HLB를 갖는 계면활성제는 보다 친유성이다. 더 높은 HLB를 갖는 계면활성제는 보다 친수성이며 보다 수용성인 경향이 있다. 본 발명의 시트의 습식 세척 능력을 강화하기 위해서, 10 내지 18의 HLB, 바람직하게 13 내지 16의 HLB를 갖는 계면활성제를 이용하는 것이 일반적으로 유익하다.

본 발명의 시트의 습식 세척 유용성을 강화하기 위해서 이용될 수 있는 적합한 비이온성 계면활성제의 예는 에톡실화 알칸올, 에톡실화 알케놀, 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜 모노에스테르, 알킬페녹시-폴리에틸렌옥사이드, 지방산 글리콜 모노에스테르, 파라핀성 에톡실레이트 카복실레이트, 알킬디메틸아민 산화물, 및 지방산 하이드록시알킬 아미드를 포함한다. 적합한 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체의 예는 12 내지 18의 HLB를 갖는 공중합체를 포함한다. 적합한 폴리에틸렌글리콜 모노에스테르의 예는 지방산 모노에스테르 및 특히 지방산이 12 내지 18 탄소원자를 갖는 모노에스테르를 포함한다. 에톡실화 지방 알코올은 16 내지 18 탄소원자의 알킬기를 갖는다.

상기한 바와 같이, 계면활성제는 또한 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 본 클리닝 시트의 일부로서 이용될 수 있는 적합한 음이온성 계면활성제의 예는 지방산 염, 알칸술포네이트염, 알킬벤젠술포네이트염, 알칸올 술포네이트염 등을 포함한다. 적합한 지방산 염의 예는 지방산의 칼슘 및/또는 마그네슘 염을 포함한다. 그러한 염들은 일반적으로 알킬 측쇄에 적어도 11 내지 17 탄소원자를 갖는 지방산의 염을 포함한다.

본 클리닝 시트는 고체 표면을 뒤이은 헹굼 없이 젖은 시트로 닦거나 문지르는 습식 세척 적용에 종종 이용되기 때문에, 일반적으로 비교적 낮은 거품 특성을 갖는 계면활성제를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 50℃의 로스 마일즈(Ross Miles) 거품 시험에서 단지 약 100㎜의 거품 높이("로스 마일즈 거품 높이"라고 함) 및, 바람직하게 단지 약 75㎜의 거품 높이를 갖는 계면활성제를 이용하는데 특히 적합하다.

대표적으로, 클리닝 시트는 적어도 약 1㎜의 전체적인 두께를 가지며, 적합한 클리닝 시트는 종종 약 1.5㎜ 내지 3㎜ 또는 심지어 더 두꺼운 두께를 갖는다. 본 클리닝 시트의 예는 보통 유연한 받침층을 포함하지 않을 수 있다. 이러한 예에서, 직물층은 일반적으로 다소 더 두껍다. 예를 들어, 그러한 시트는 약간 더 두꺼운 직물층(예를 들어, 약 3㎜ 내지 5㎜)으로 제조될 수 있다. 클리닝 시트의 다른 실시예에 존재하는 유연한 받침층은 일반적으로 시트에 강도와 치수 안정성을 제공하도록 기여한다. 이러한 기능은 또한 적합하게 설계된 직물층에 의해서 제공될 수있다. 그러한 시트는 층내 다수의 지지 필라멘트 및/또는 지지 망상조직 시트를 포함하기에 충분한 적합한 두께이다.

특히 적합한 실시예에 따라서, 클리닝 시트는 미세섬유로 형성된 부직포층을 포함한다. 부직포층은 일반적으로 느슨한 집합체의 미세섬유이다. 섬유 집합체내 섬유의 데니어, 부직포 집합체에 이용된 섬유의 길이, 단면형태 및 섬유의 강도 또한 일반적으로 다른 인자 중에서도 가공성 및 비용에 대해서 육안으로 결정된다. 미세섬유는 보통 약 0.1 내지 5 데니어를 갖고, 보다 일반적으로 약 0.5 내지 2 데니어를 갖는다. 클리닝 시트의 외부 표면층으로 이용되기에 적합한 부직포의 일 예는 1 내지 2 데니어를 갖는 비교적 더 두꺼운 미세섬유와 단지 약 0.9 및 일반적으로 적어도 약 0.2(바람직하게 약 0.5 내지 0.9) 데니어를 갖는 더 미세한 섬유의 혼합물로 제조된 부직포 집합체층이다. 본 클리닝 시트를 생산하는데 이용되는 그러한 부직 집합체는 약 50:50 내지 약 20:80의 중량비로 존재하는 더 두껍고 더 미세한 섬유를 적합하게 갖는다.

도 2는 본 클리닝 시트의 일 예의 단면도를 나타낸다. 클리닝 시트의 부직 집합체층은 다수의 계면활성제-함유 영역(3)을 그 안에 갖는 엉킨 망상조직의 부직 섬유(1)로 제조된다. 또한 파편을 잡을 수 있는 세공은 부직층내 엉킨 섬유 사이의 공간에 의해서 형성된다(즉, 파편은 부직 집합체층을 형성하는 섬유 사이에 보유될 수 있다). 일반적으로, 계면활성제는 섬유 사이의 세공이 대응하는 비처리된 직물의 그것들과 대체로 유사하게 영역(4)내 섬유에 증착된다.

다른 실시예에서, 웨브 또는 격자(스크림으로 도시됨)가 내장되어 부직층의섬유를 지지할 수 있다. 스크림은 보통 층에 대해 단일 구조를 형성하기 위해서 부직 집합체층의 섬유에 복합적으로 내장된다. 스크림은 일반적으로 "망상조직" 형상으로 배열된 수직 부재에 부착된 수평 부재를 갖는 망을 포함한다. 메시 또는 격자와 같은 구조를 제공하기 위해서 수직 부재와 수평 부재 사이에 공간(구멍으로 도시됨)이 형성된다. 다양한 실시예에 따라서, 스크림의 수평 및 수직 부재들은 천을 짜거나, 점 접합되거나, 단단히 조이거나, 묶는 등의 다양한 방법으로 함께 연결될 수 있다. 가공 및 이용 중 부직층에 지지를 제공하기 위해서 이용될 수 있는 그러한 격자의 일 예는 도 4에 도시되어 있다.

섬유를 스크림에 부착하여, 부직포 집합체층을 단일구조로 형성하기 위해서, 섬유는 스크림의 각 면 위에 놓일 수 있다. 그런 다음에 비교적 느슨한 엉킴의 부직포를 형성하기 위해서 부직포 집합체의 섬유가 서로 및 스크림(즉, 하이드로인탱글먼트)에 엉키도록 저압 물 분사가 적용될 수 있다. 섬유의 하이드로인탱글먼트는 물 분사에서 물의 제거 동안(예를 들어, 건조) 더 증가될 수 있다. 섬유는 또한 당업자에게 공지된 다른 방법(예를 들어, 에어 레이드, 부착, 짜기)에 의해서 망상조직 시트에 부착될 수 있다. 섬유는 단일체를 형성하기 위해서 일반적으로 웨브 위에 엉키고, 그것은 세척동안 웨브에서 섬유가 "탈락(shedding)"하는 것을 막도록 도울 수 있다. 도 5는 본 클리닝 시트를 형성하는데 직물층으로 이용될 수 있는 스크림-지지 부직층(11)의 일 예를 나타낸다. 스크림-지지 부직포 집합체(11)의 단면도는 하이드로인탱글된 부직포 웨브(13)에 내장된 필라멘트(12)를 나타낸다.

본 클리닝 시트를 형성하는데 이용된 직물층과 같이, 큰 정도의 자유 및 충분한 강도를 갖는 섬유를 갖는 부직집합체는 클리닝 시트내 먼지 및 더 큰 입자를 효과적으로 모아서 보유하는데 유익하다. 일반적으로, 섬유의 엉킴에 의해서 형성된 부직포는 단지 섬유의 융합 또는 부착에 의해 형성된 부직포에서보다 구성 섬유가 더 높은 정도의 자유를 포함한다. 섬유의 엉킴에 의해서 형성된 부직포는 먼지와 부직포의 섬유간의 엉킴을 통해서 보다 나은 먼지 수집 성능을 발휘할 수 있다. 섬유의 엉킴정도는 먼지를 보유하는데 큰 효과를 가질 수 있다. 즉, 엉킴이 너무 강하다면, 이동하기 위한 섬유의 자유는 더 낮아질 것이고 먼지의 보유는 일반적으로 줄어든다. 반대로, 섬유의 엉킴이 매우 약하다면, 부직포의 강도는 현저하기 낮아질 수 있고, 부직포의 가공성은 그것의 강도 부족으로 인해서 문제가 될 수 있다. 또한, 부직포에서 섬유의 탈락은 매우 낮은 정도의 엉킴을 갖는 부직 집합체에서 일어나기 더 쉽다.

본 클리닝 시트를 생산하는데 이용되기에 적합한 부직 집합체는 비교적 낮은 압력에서 (내장된 필라멘트 또는 망상조직 시트로 또는 그것 없이) 섬유 웨브을 하이드로인탱글하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 카드 폴리에스테르 부직 웨브내 섬유는 부직포 웨브를 25-50㎏/㎤의 압력에서 고속으로 분사되는 물로 처리하여 망상조직 시트와 충분히 엉키게 될 수 있다. 물은 대체로 매끄러운 비다공성 지지 드럼 또는 벨트 위를 통과할 때 웨브 위에 놓인 오리피스에서 분사될 수 있다. 오리피스는 일반적으로 0.05 내지 0.2㎜ 범위의 직경을 갖고 2미터 이하의 간격으로 물 공급관 아래에 열로 적합하게 배열될 수 있다.

지지 필라멘트 및/또는 망상조직 시트는 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르 등과 같은 다양한 물질로 제조될 수 있다. 예시적인 웨브(즉, 스크림)는 본 발명에 참고문헌으로 결합되어 있는 미국특허 제5,525,397호에 개시되어 있다. 망상조직 시트를 형성하는데 이용될 수 있는 적합한 물질은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부텐과 같은 폴리올레핀; 에틸렌, 프로필렌 및 부텐과 같은 단량체에서 형성된 올레핀 공중합체; 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체와 같은 올레핀-비닐 에스테르 공중합체; 아크릴로니트릴 중합체 및 공중합체; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르; 나일론 6 및 나일론 66과 같은 폴리아미드; 아크릴로니트릴; 폴리비닐 클로라이드와 같은 비닐 중합체; 폴리비닐이덴 클로라이드와 같은 비닐이덴 중합체; 변형된 중합체; 그의 혼합물에서 선택될 수 있다.

본 클리닝 시트를 형성하는데 이용되는 부직 집합체층은 일반적으로 지지 망상조직에 바로 인접한 부분내 미세섬유의 일부 모임에서 분리된 비교적 매끄러운 표면을 갖는다(도 5의 단면도 참조). 이것은 그러나, 비교적 "파형" 표면을 갖는, 즉, 표면내 공동 크기보다 더 적은 크기를 갖는 다수의 피크와 골을 갖는 부직 시트가 이용될 수 있기 때문에 필요조건은 아니다. 그러한 물질의 예는 참고문헌으로 결합되어 있는 미국특허 제5,310,590호, 국제특허출원 제98/52458호 및 일본 공개 특허 제5-25763호(1993년 2월 2일 공개)에 설명되어 있다. 그러한 파형 표면의 시트를 형성하는 한 가지 방법은 열로 수축할 수 있는 지지 스크림이 있는 하나 이상의 층의 부직 섬유를 하이드로인탱글하는 것이다. 부직 웨브를 지지 스크림으로 하이드로인탱글한 후에, 생성된 구조를 열 처리에 두어 구조물은 건조되고 동시에 스크림은 수축된다. 그러한 시트를 생성하는 방법의 일 예는 상기 일본 공개 특허 제5-25763호에서 설명하고 있다.

직물층(1)의 외부 세척표면은 섬세한 표면(예를 들어, 나무, 유리, 플라스틱 등) 또는 단단한 표면을 세척하기 위해서 일반적으로 매끄럽고 유순한(예를 들어, 유연한) 평면 시트이다. 클리닝 시트에 지지 및 구조를 제공하기 위해서 클리닝 시트는 보다 단단하거나 직물층보다 더 큰 기초 중량을 갖는 받침층을 포함할 수 있다. 다른 대안적인 실시예에 따라서, 스페이서 또는 다른 중간층이 받침층과 외부 직물층 사이에 놓여 있을 수 있다.

이러한 층이 원하는 정도의 유연성을 갖고 전체적으로 시트에 충분한 지지를 제공할 수 있는 한 본 발명의 클리닝 시트에 받침층으로서 이용되기에 많은 물질이 적합하다. 받침층으로서 이용되기에 적합한 물질의 예는 사용 중에 찢어지거나 늘어나는데 충분한 저항력을 시트에 제공할 수 있는 다양한 경량(예를 들어, 약 10 내지 75g/㎡)의 유연한 물질을 포함한다. 받침층은 일반적으로 비교적 얇고, 예를 들어, 약 0.05㎜ 내지 약 0.5㎜의 두께를 갖고, 비교적 비다공성일 수 있다. 적합한 물질의 예는 합성 및/또는 천연 중합체에서 형성된 스펀본드 및 열 결합 부직 시트를 포함한다. 본 클리닝 시트를 생산하는데 이용될 수 있는 다른 받침물질은 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 또는 그의 혼합물에서 형성된 비교적 비다공성의 유연한 층을 포함한다. 받침층은 또한 특별한 적용을 위해서 필요한 성능 규범에 부합하는 한 하이드로인탱클된 부직포로 제조될 수 있다. 적합한 받침층의 다른 특별한 예는 약 20 내지 50g/㎡의 기초 중량을 갖는 스펀본드 폴리프로필렌시트이다.

클리닝 시트의 물리적 변수

클리닝 시트는 상대적인 양의 유연성을 보존하기 위해서 일반적으로 비교적 낮은 전체적인 파괴강도를 갖는다. 본 명세서에서 사용된 용어 "파괴강도"는 인장로드가 클리닝 시트에 적용될 때 클리닝 시트가 파괴되기 시작하는 로드 값(즉, 인장강도의 측정 중 첫째 피크 값)을 의미한다. 시트의 파괴강도는 그러나, 사용 중클리닝 시트가 "탈락"되거나 찢어지는 것을 막기에 충분히 높아야 한다. 클리닝 시트의 파괴강도는 일반적으로 적어도 약 500g/30㎝이며 1,500g/30㎝ 내지 3,000g/30㎝의 파괴강도를 갖는 클리닝 시트가 본 발명에서 설명되는 세척기구와 이용되기에 매우 적합하다.

클리닝 시트는 일반적으로 계면활성제가 처리된 입자 보존층(즉, 시트의 세척표면 위의 물질)으로서 비교적 낮은 기초중량을 갖는 부직포층을 포함한다. 특히 적합한 예에 따라서, 부직층은 약 30 내지 250g/㎡, 바람직하게 50 내지 150g/㎡의 기초 중량을 갖는다. 낮은 기초 중량은 "유선" 또는 콤팩트 외형 및 느낌을 클리닝 시트에 제공하는 것을 도울 수 있다.

세척 도구, 마운팅 구조물 등과 함께 이용되도록 의도된 경우에, 클리닝 시트의 "다발화(bunching)" 또는 "주름잡힘(puckering)"을 견디도록 돕기 위해서 클리닝 시트는 비교적 낮은 전체적인 신장을 갖는다. 본 발명에서 사용된 "신장"이란 용어는 500g/30㎜의 인장로드가 적용될 때 클리닝 시트의 신장 퍼센트(%)를 의미한다. 예를 들어, 클리닝 시트가 고정적으로 놓이는 몹 또는 유사한 세척기구와 결합해서 이용되도록 설계된 경우에, 본 클리닝 시트는 일반적으로 단지 약 25%, 및 바람직하게 단지 약 15%의 신장을 갖는다.

부직포 집합체의 기초 중량은 일반적으로 50 내지 250g/㎡의 범위내이며, 일반적으로 불과 150g/㎡이다. 부직포 집합체층의 기초중량이 약 30g/㎡이하일 경우에, 먼지는 세척 동작 동안 부직포 집합체를 너무 쉽게 통과하여 그것의 먼지 수집 능력은 제한될 수 있다. 부직포 집합체의 기초 중량이 너무 클 경우에, 예를 들어, 대체로 250g/㎡이상일 경우에, 원하는 정도의 엉킴을 얻기 위해서 집합체내 섬유와 망상조직 시트를 서로 충분히 엉키게 하는 것은 보다 어렵게 될 수 있다. 또한, 부직 집합체의 가공성은 악화될 수 있고, 클리닝 시트에서 섬유의 탈락이 보다 빈번하게 일어날 수 있다. 섬유 집합체내 섬유의 데니어, 부직포 집합체에 이용된 섬유의 길이, 단면형태 및 강도는 일반적으로 성능에 관련된 인자들에 더해서 가공성 및 비용에 대해서 육안으로 결정된다.

본 발명에 따른 클리닝 시트에 대해서, 섬유 방향에 대해서 수직 방향으로 측정된 응력-변형 곡선의 초기 기울기(즉, "CD 초기변수")에 의해서 표현되는 섬유 집합체의 엉킴계수가 800m이하로 설정되는 경우에, 단지 섬유 집합체를 구성하는 시트가 상기한 파괴강도 및 신장값을 얻는 것은 어려울 것이다. 엉킴계수를 800m이하의 값으로 설정하기 위해서, 망상조직 시트 및 섬유 집합체는 클리닝 시트내 직물층으로 이용되기 위해서 단일체로 서로 엉켜서 결합될 수 있다. 섬유 집합체와 망상조직 시트가 단일체로 엉킴에 의해서, 이러한 층의 신장은 낮게 유지되고 그것의 가공성은 개선될 수 있다. 본 발명에 따른 클리닝 시트의 섬유 집합체의 엉킴상태가 대략 같은 섬유 집합체로만 구성되어 있는 종래의 엉킨 시트에 비해서 본 발명에 따른 클리닝 시트에서 섬유의 탈락은 종종 현저하게 방지될 수 있다.

엉킴계수가 너무 작다면, 예를 들어, 단지 약 10 내지 20m이라면, 섬유는 충분히 서로 엉키지 않을 수 있다. 또한, 섬유와 망상조직 시트간의 엉킴도 쉽게 조악해질 것이다. 결과적으로, 섬유의 탈락이 종종 발생할 것이다. 엉킴계수가 너무 크다면, 예를 들어, 약 700 내지 800m이상이라면, 너무 강한 엉킴으로 인해서 섬유의 충분한 정도의 자유를 얻을 수 없다. 이는 섬유가 먼지, 머리카락 및/또는 그 밖의 파편과 쉽게 엉키지 못하게 하고, 시트의 세척 성능은 만족스럽지 못할 것이다. 바람직하게, 클리닝 시트는 불과 500m의 엉킴계수, 보다 바람직하게 약 50 내지 300m의 엉킴계수를 갖는 부직포 집합체로 형성된다.

섬유의 엉킴정도는 엉킴 과정동안 섬유 웨브에 적용된 엉킴 에너지에 의존한다. 예를 들어, 물 니들링(needling) 공정에서, 섬유 웨브에 적용되는 엉킴 에너지는 섬유의 타입, 섬유 웨브의 기초 중량, 물 분산 노즐의 수 및 위치, 수압 및 특히 선 속도를 고려하여 제어될 수 있다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 망상조직 시트가 열가소성 물질의 필라멘트로 형성된 망일 경우에, 메시, 섬유 직경, 섬유간 거리(및 그에 따른 구멍의 크기) 및 구멍의 배열은 일반적으로 부직포 집합체와 국소적인 엉킴을 고려해서 결정된다. 특히, 구멍의 반경("갭")은 일반적으로 5㎜ 내지 30㎜의 범위이다. 달리 말하면, 섬유의 인접한 평행 열의 섬유간의 거리는 보통 5㎜ 내지 30㎜의 범위내이며, 보다 바람직하게 10㎜ 내지 20㎜의 범위내이다.

섬유 집합체를 형성하는데 이용되는 섬유는 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및/또는 폴리아세테이트), 폴리아미드(예를 들어, 나일론) 및 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌)과 같은 많은 열가소성 섬유; 멜트 브로운 공정에 의해서 생성된 것과 같은, 그의 합성 섬유, 그의 분열된 섬유, 및 그의 초박섬유; 아세테이트 섬유와 같은 반-합성 섬유; 레이온과 같은 재생 섬유; 및 면 및 면과 다른 섬유의 혼합물과 같은 천연섬유 중 어느 것에 의해서 적합하게 제조된다. 섬유는 일반적으로 단지 약 5 데니어, 보다 바람직하게 0.5 내지 3 데니어를 갖는다.

먼지 부착제

본 클리닝 시트에 일반적으로 요구되는 성능기능에 따라서, 일부 형태의 먼지 부착제를 직물층과 결합해서 마른 걸레로 이용될 때 클리닝 시트의 먼지 수집 능력을 강화하는 것이 유익하다. 여기서, 어떤 방식으로 클리닝 시트의 먼지 수집 능력을 개선하는 약제를 "먼지 부착제"라고 부른다. 예를 들어, 직물층은 윤활유 및/또는 표면활성제를 포함하는 부직포 집합체층일 수 있다. 표면활성제는 섬유 집합체의 표면 물리적 성질을 향상시키고 클리닝 시트의 먼지를 흡수력을 강화시킬 수 있다. 윤활유의 함유는 또한 시트로 세척될 표면에 윤기를 부여할 뿐만 아니라 클리닝 시트의 먼지 수집 효능을 강화시킬 수 있다.

일반적으로, 전반적인 직물층은 먼지 부착제로 처리될 것이다. 먼지 부착제 및 계면활성제 처리는 어떤 순서로도 적용될 수 있으나, 보통 먼지 부착제는 전체적인 직물층 및 계면활성제에 적용된다. 먼지 부착제는 보통 0.1 내지 20중량%의양으로 첨가된다(처리될 직물층의 중량을 기초로 첨가되는 중량%). 보다 일반적으로, 단지 약 10중량%(기준에 대한 첨가)의 먼지 부착제가 직물층에 첨가된다. 본 클리닝 시트의 특히 적합한 예는 약 3 내지 약 10중량%(기준에 대한 첨가)의 먼지 부착제로 처리된 직물층을 포함한다. 당업자에 의해서 이해되는 것과 같이, 이용된 먼지 부착제의 양은 처리될 직물 물질의 특정한 타입, 이용된 특정한 먼지 부착제 및 특히 클리닝 시트가 이용되도록 설계된 적용 타입에 의존할 것이다.

본 클리닝 시트에서 먼지 부착제로 이용되기에 적합한 윤활유는 미네랄유, 합성유, 실리콘유를 포함한다. 이용될 수 있는 미네랄유의 예는 파라핀 탄화수소, 나프탈렌 탄화수소, 및 방향족 탄화수소를 포함한다. 적합한 합성유는 알킬벤젠유, 폴리올레핀유, 폴리글리콜유 등을 포함한다. 적합한 실리콘유는 아크릴릭 디메틸 폴리실록산, 사이클릭 디메틸 폴리실록산, 메틸하이드로겐 폴리실록산, 및 다양한 변형 실리콘유를 포함한다.

미네랄유, 합성유 및 실리콘유는 일반적으로 5 내지 1000cps, 특히 5 내지 200cps(25℃에서)의 점도를 갖는다. 점도가 약 5cps이하일 경우에, 먼지-흡수성질은 감소될 수 있다. 점도가 약 1000cps이상일 경우에, 윤활유는 때때로 섬유에 균일하게 살포되지 않을 수 있다. 또한, 세척될 표면에 대한 마찰계수는 증가할 것이고, 세척될 표면의 손상을 일으킬 수 있다. 미네랄유, 합성유 및 실리콘유는 보통 15 내지 45dyn/㎝, 특히 20 내지 35cyn/㎝(25℃에서)의 표면장력을 갖는다. 표면장력이 15dyn/㎝이하라면, 처리된 직물의 먼지 흡수성질은 더 악화될 수 있으며, 45dyn/㎝이상이라면, 윤활유는 때때로 부직포를 구성하는 섬유에 균일하게 살포되지 않는다.

상기한 바와 같이, 먼지 흡수제는 계면활성제를 포함할 수 있다. 이러한 계면활성제는 클리닝 시트의 습식 세척 능력을 강화시키기 위해서 시트에 존재하는 계면활성제에 첨가되거나 및/또는 다를 수 있다. 먼지 부착제의 계면활성제 성분은 일반적으로 양이온성 및/또는 비이온성 계면활성제(들)을 포함한다. 계면활성제 성분은 일반적으로 불과 5-10중량%의 먼지 흡수제로 구성된다. 따라서, 5중량%의 먼지 흡수제(처리될 직물층의 건조 중량을 기초로 한 첨가되는 중량%)를 포함하는 대표적인 클리닝 시트는 일반적으로 먼지 부착제의 성분으로서 존재하는 단지 약 0.5중량%의 계면활성제를 포함한다. 적합한 양이온성 계면활성제의 예는 모노(긴사슬 알킬/알케닐)트리메틸암모늄염, 디(긴사슬 알킬/알케닐)디메틸암모늄염, 및 모노(긴사슬 알킬/알케닐)디메틸벤질암모늄염을 포함하고, 각각은 10 내지 22 탄소원자를 포함하는 알킬 또는 알케닐기를 갖는다. 먼지 부착제로서 포함되기에 적합한 비이온성 계면활성제의 예는 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 (6 내지 35몰) 1차 또는 2차 긴-사슬(C₈-C₂₂) 알킬 또는 알케닐 에테르, 폴리옥시에틸렌(6 내지 35몰)(C₈-C₁₈)알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 및 다가알코올 타입의 것들, 예를 들어, 글리세롤 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 및 알킬 글리코시드를 포함한다. 표면활성제는 효과적인 세척을 강화하기 위해서 5중량% 이하의 물을 포함하는 것이 바람직하다.

먼지 부착제는 일반적으로 소량의 계면활성제와 함께 윤활유를 포함한다. 일반적으로, 먼지 부착제는 적어도 약 70중량%, 및 바람직하게 미네랄유, 합성유 및/또는 실리콘유로 구성된 적어도 약 80중량%의 윤활유를 포함한다. 적합한 먼지 부착제의 일 예는 바세린 또는 관련 파라핀성 탄화수소와 같은 미네랄유 90-95중량%와 함께 5-10중량%의 비이온성 계면활성제, 예를 들어, 평균 3-5 옥시에틸렌 서브유니트를 갖는 폴리옥시에틸렌(C₁₂-C₁₄)알킬 에테르와 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르로 구성된다.

본 클리닝 시트는 일반적으로 적어도 약 15g/㎡의 먼지를 집어올려서 보유할 수 있다. 달리 말하면, 클리닝 시트는 적어도 약 15g/㎡의 입자 보존 능력을 갖는다. 바람직하게, 클리닝 시트는 적어도 약 20g/㎡, 보다 바람직하게 적어도 약 25g/㎡의 입자 보존 능력을 갖는다.

클리닝 시트는 표면을 세척하기 위해서 단독으로(예를 들어, 깔개) 또는 다른 기구(들)과 결합해서 이용될 수 있다. 본 클리닝 시트를 포함할 수 있는 적합한 세척 기구의 예는 몹, 글로브, 총채, 롤러, 또는 와이프를 포함한다. 예를 들어, 클리닝 시트는 몹의 헤드와 같은 마운팅 구조물에 부착될 수 있다. 헤드는 일반적으로 시트를 올려놓기 위한 패스너를 제공하는 받침대를 포함한다. 연장된 단단한 부재(분할된 핸들과 같은)가 마운팅 구조물에 의해서 받침대에 부착될 수 있다. 마운팅 구조물은 소켓에 회전축으로 놓인 y-형 말단을 갖는 요크(예를 들어, 볼 조인트)를 포함할 수 있다. 어뎁터가 핸들의 팔에 관통가능하게 부착될 수 있다. 대안적인 실시예에 따라서, 세척용구는 클리닝 시트를 확보하는데 적합한 비, 브러쉬,연마기, 핸들 등일 수 있다.

클리닝 시트는 먼지 몹 등과 같은 세척 용구의 헤드에 부착될 수 있다. 클리닝 패드는 일반적으로 시트의 습식 세척 능력을 강화시키기 위해서 계면활성제가 미세섬유 위에 증착되어 있는 불연속적 패턴의 영역을 갖는 부직 미세섬유층을 포함한다. 파편은 힘을 받아서 외부 세척 표면의 세공으로 끌려들어가서 패드가 세척될 표면을 따라서 이동될 때 부직 집합체층의 섬유 사이에 잡히게 된다. 다른 부분에서 언급된 것과 같이, 클리닝 시트는 다른 외형을 갖는 표면(예를 들어, 매끄러운, 불규칙적인, 갈라진 등)이 세척되도록 하기 위해서 일반적으로 다소 유연하다. 대안적인 실시예에 따라서, 클리닝 시트는 예를 들어, 평평한 표면을 세척하는데 이용되도록 고안된 경우에 반-강성일 수 있다.

클리닝 시트는 본 발명을 검토하는 당업자에게 공지되어 있는 바와 같은 다양한 패스너(예를 들어, 마찰클립, 나사, 부착제, 보유 핑커 등) 중 어느 것에 의해서 청소용구에 부착될 수 있다. 다른 대안적인 실시예에 따라서, 클리닝 시트는 단일 유니트로서, 또는 다수의 시트(예를 들어, 몹의 스트립 또는 "헤어"로서)로서 부착될 수 있다.

다른 실시예에 따라서, 청소용구의 구성요소, 즉, 마운팅 구조물, 어뎁터 및 핸들은 단독으로 또는 키트 또는 패키지로서 결합되서 제공될 수 있다. 청소용구의 구성요소들은 압축성형성 및 빠른 교체를 위해서 현장(예를 들어, 작업장, 집, 사무실 등)에서 즉시, 쉽고 빠르게 조립되고 분해될 수 있다. 청소용구의 구성요소들은 또한 미리 조립되서 및/또는 단일 상태로 제공될 수 있다. 특별한 일 예에서,클리닝 시트는 위스콘신, 레이신의 에스. 시. 존슨 앤 선으로부터 상업적으로 입수가능한 플렛지®그랩-It^TM청소기와 이용되도록 구성되어 있다.

표면을 세척하기 위해서, 클리닝 시트는 몹의 헤드에 고정될 수 있다. 시트는 표면과 접촉하게 되고 표면을 따라서 이동될 수 있다(예를 들어, 수평방향, 수직방향, 회전운동, 선운동 등). 표면의 파편은 보통 직물층내 공동 속에 혼입된다. 더 미세한 입자상 물질은 직물의 섬유 사이의 세공에 잡힐 수 있다. 사용 후, 시트는 재사용 전에 처분 또는 세척(예를 들어, 세정, 흔들기, 파편 제거 등)을 위해서 몹에서 제거될 수 있다. 대안적인 실시예에 따라서, 클리닝 시트는 표면을 세척하기 위해서 단독으로(예를 들어, 손으로 잡고) 이용될 수 있다.

시험방법:

(1) 파괴강도(횡 기계 방향)

각 시트에서, 30㎜의 너비를 갖는 샘플을 시트내 섬유 방향에 대해서 수직 방향으로, 즉, 횡 기계 방향으로 자른다. 샘플을 인장 시험 기계에서 100㎜의 척투척(chuck-to-chuck) 길이로 눌러서 섬유 방향에 대해서 수직 방향으로 300㎜/분의 속도로 늘린다. 시트가 파괴되기 시작하는 로드 값(응력/변형 측정에 의해서 얻은 연속 고선의 첫번째 피크 값)을 파괴강도로서 택한다.

(2) 500g/30㎜ 로드에서의 신장

상기한 바와 같은 횡 기계 방향의 파괴 강도 측정에서 500g의 로드에서의 샘플의 신장을 측정한다. 이러한 적용을 위해서, "신장"은 500g의 인장로드가 스트립에 적용될 때 30㎜ 스트립의 클리닝 시트 물질의 길이의 상대적인 증가(%)로 정의된다.

(3) 엉킴계수

망상조직 시트는 부직포 집합체에서 제거된다. 망상조직 시트가 격자와 같은 망 구조를 가질 경우에, 이는 일반적으로 그들의 접점에서 망상조직 시트를 구성하는 섬유를 절단하고 핀셋으로 부직포 집합체에서 망상조직 시트의 필라멘트를 주의해서 제거하여 달성된다. 15㎜ 너비를 갖는 샘플을 시트의 섬유 방향에 대해서 수직 방향으로 절단한다(즉, 횡 기계 방향). 샘플을 인장 시험 기계에서 50㎜의 척투척 길이로 눌러서 섬유 방향의 수직 방향(횡 기계방향)으로 30㎜/분의 속도로 늘린다. 샘플의 신장에 대한 인장 로드 값 F(그램)을 측정한다. 인장로드값 F를 샘플 너비(미터)와 부직포 집합체의 기초 중량 W(g/㎡)으로 나눠서 얻은 값을 응력 S(미터)으로 택한다. 응력-변형 곡선을 신장("변형"%)에 대한 응력("S")의 곡선에 의해서 얻는다.

응력 S[m] = (F/0.015)/W

섬유의 엉킴을 통해서만 함께 고정되는 부직포 집합체에 대해서, 응력-변형(신장) 곡선의 초기 상태에서 일반적으로 직선관계를 얻는다. 직선의 기울기는 엉킴계수 E(미터)로서 계산된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 예시적인 응력-변형 곡선에서(수직축은 응력을 나타내고, 수평축은 변형을 나타내고, O는 원점을 나타냄), 직선 관계의 한계는 P로 표시되고, P에서의 응력은 Sp로 표시되고, P에서의 변형은 γp로 표시된다. 그러한 경우에, 엉킴계수는 E=Sp/γp로서 계산된다. 예를 들어,Sp=60이고 γ=86%일 때, E는 E=60/0.86=70m로서 계산된다. 선 OP는 언제나 정확하게 직선은 아님을 주목하여야 한다. 그러한 경우에, 선 OP는 대략 직선에 가깝다.

본 발명의 물건 및 방법은 하기 실시예에 의해서 설명될 수 있으며, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며 본 발명을 제조하고 이용하는 방법을 당업자에게 개시하는 것을 돕기 위한 것이다. 이러한 실시예는 본 발명의 범위를 제한하거나 좁히려는 의도가 아니다.

본 발명은 일반적으로 집이나 작업 환경과 같은 곳에서 표면을 세척하는데 이용하기 위한 클리닝 시트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 먼지, 더 큰 입자 및/또는 그 밖의 파편들을 모아서 보유하고 젖은 동안 표면을 세척하기 위한 건조 형태로 이용되는 습식 세척 능력을 갖는 마른 클리닝 시트에 관한 것이다. 본 발명의 클리닝 시트는 입자상 물질 및 머리카락과 실보푸라기와 같은 그 밖의 파편들을 집어 올려서 보유할 수 있는 직물 물질로 덮여있는 표면을 포함한다. 직물 물질은 효능을 강화하기 위해서 임의적으로 먼지 부착제로 처리되거나 먼지부착제를 포함할 수 있다. 습식 세척에 이용될 시트의 능력을 향상시키기 위해서 일반적으로 직물 중 적어도 일부 섬유 위에 비교적 낮은 수준의 계면활성제가 증착된다. 계면활성제를 함유하면 물로 젖은 후에, 표면에서 먼지, 얼룩, 및/또는 침전물을 제거하는 보조물로서, 이용되기 위한 클리닝 시트의 능력을 강화시킬 수 있다.

클리닝 시트는 섬유 중 적어도 일부분 위에 증착된 비교적 낮은 수준의 계면활성제를 갖는 직물층을 포함한다. 직물물질은 건조형태로 입자상 물질 및 머리카락과 실보푸라기와 같은 그 밖의 파편들을 집어 올려서 보유할 수 있도록 선택된다. 시트는 또한 물 또는 그 밖의 세척 용액이 스며들어 있는 젖은 와이프로서 이용될 수 있어서 성가신 오염 또는 침전물을 쉽게 제거할 수 있다. 클리닝 시트는 일반적으로 적어도 500g/30mm의 파괴강도를 갖는다. 몹 헤드(mop head)와 같은 기구에 올려 놓고 이용하도록 되어 있는 클리닝 시트는 일반적으로 500g/30mm 로드에서 불과 약 25%의 신장을 갖는다.

보통 계면활성제는 실온에서 페이스트 또는 고체이며 비교적 낮은 물 용해성, 예를 들어, 25℃에서 불과 약 20중량%의 물 용해성을 갖는다. 후자의 성질은 종종 약 10 내지 18의 친수성/친유성 균형("HLB")을 갖는 계면활성제에 의해서 충족된다. 그러한 성질을 갖는 계면활성제의 예는 매우 다양한 상업적으로 유용한 비이온성 및 음이온성 계면활성제를 포함한다.

계면활성제는 연속적인 형태 또는 무작위 또는 반복 패턴으로 시트의 섬유 위에 증착될 수 있다. 계면활성제는 일반적으로 건식 세척 방법으로 클리닝 시트를 이용하는 동안 잔재가 보통 닦이지 않는 양으로 선택되어 퇴적된다. 계면활성제는 롤링, 분무 또는 그 밖의 방법에 의해서 직물층에 적용될 수 있다. 계면활성제는 시트에 너무 많은 강성을 부여하지 않는 방식으로 직물층에 적용되는 것이 바람직하다. 계면활성제의 타입 및 적용방식에 따라서, 계면활성제는 섬유 위 및/또는 주위에 다양한 깊이로 증착될 수 있다. 계면활성제의 증착 결과로 시트가 젖어 있을 때 계면활성제 중 일부를 방출될 수 있는 유연한 걸레가 된다.

일 실시예에서, 클리닝 시트는 느슨하게 엉킨 섬유상 웨브(web)로 형성된 부직포 집합체층을 포함한다. 그러한 섬유상 웨브는 일반적으로 50 내지 150g/㎡의 기초중량 및 불과 800m의 CD 초기계수("엉킴계수")를 갖는다. 계면활성제는 보통 웨브을 구성하는 섬유의 불과 약 20%로 증착되고, 보다 일반적으로, 섬유의 불과 10%로 증착된다. 바람직하게, 부직포 집합체체는 불과 3 데니어를 갖는 미세섬유로 형성된다. 섬유상 웨브의 입자 및 기름을 집어 올려 보유하는 능력을 강화하기 위해서, 적당히 미세한 미세섬유와 매우 미세한 미세섬유의 혼합물, 예를 들어, 1-2 데니어를 갖는 미세섬유와 0.5 내지 0.9 데니어를 갖는 미세섬유의 혼합물에서 부직 집합체체를 형성하는 것이 유익할 것이다.

미세섬유로 형성된 직물, 예를 들어, 스카치브라이트^TM물질(MN, 세인트 폴의 3M 회사에서 입수가능)은 계면활성제로 처리되어 본 발명의 클리닝 시트의 직물층으로서 이용될 수 있다. 그러한 직물 웨브은 일반적으로 본 발명에서 설명한 부직 웨브과 동일한 타입의 미세섬유로 형성된다. 직물은 일반적으로 불과 약 3데니어를 갖는 미세섬유로 형성된다.

본 발명의 클리닝 시트는 예를 들어, 비교적 휘발성의 용매로 용해되거나 혼합물로서 일정한 패턴의 계면활성제를 각인하여 생성될 수 있다. 혼합물을 함유하는 용매가 이용될 경우에, 처리된 시트는 일반적으로 잔여 용매를 제거하기 위해서 (열원에 대한 노출 또는 그러한 노출 없이) 공기의 흐름에 놓이게 된다.

본 발명에서 사용된 "엉킴계수(entanglement coefficient)"라는 용어는 섬유 집합체내 섬유 방향의 수직 방향에 대해서(횡 기계방향) 측정된 응력-변형 곡선의 초기 기울기를 말한다. 엉킴계수는 또한 본 발명에서 "CD 초기계수"라고도 한다. 본 발명의 클리닝 시트를 형성하는데 이용하기에 적합한 부직포 집합체는 보통 20 내지 800m의 엉킴계수(보강 필라멘트 또는 망상조직이 부직 섬유 웨브에서 제거된 후에 측정)를 갖고, 보다 일반적으로 단지 약 300m의 엉킴 계수를 갖는다.

본 발명에서 이용된 것과 같은 엉킴계수("CD 초기계수"라고도 불리는 것)는 섬유 집합체내 섬유의 엉킴 정도를 나타내는 치수이다. 엉킴계수는 부직포 집합체내 섬유 방향의 수직방향에 대해서, 즉, 교차 기계 방향("횡방향" 또는 "CD")으로 측정된 응력-변형 곡선의 초기 기울기로 표현된다. 더 적은 값의 엉킴계수는 섬유의 더 적은 정도의 엉킴을 나타낸다. 여기서 사용된 "응력"이란 용어는 인장 로드 값을 처킹(chucking) 너비(즉, 인장 강도를 측정하는 동안 시험 스트립의 너비)와 부직포 집합체의 기초 중량으로 나눠서 얻은 값을 의미한다. 여기서 사용된 "변형"이란 용어는 클리닝 시트 물질의 신장 치수이다.

여기서 사용된 "파괴강도"라는 용어는 인장 로드가 클리닝 시트에 적용될 때 클리닝 시트가 파괴되기 시작하는 로드 값(즉, 인장 강도를 측정하는 동안 첫번째 피크 값)을 말한다.

본 발명에서 사용된 것과 같은, "신장"이란 용어는 500g의 인장로드가 스트립에 적용될 때 30㎜의 스트립의 클리닝 시트 물질의 길이(퍼센트)의 상대적인 증가를 말한다. 스트립은 섬유 방향에 대해서 수직방향으로(즉, 횡 기계방향) 30㎜/분의 속도로 신장된다.

본 발명에서 이용된 것과 같은 용어 "부직 웨브"는 짠(knitted) 직물과 같이 규칙적인 또는 식별가능한 방식이 아니라, 중간에 놓인 일 구조의 각각의 섬유 또는 실을 갖는 웨브을 의미한다. "부직포"는 부직 웨브 뿐만 아니라 각 필라멘트 및 스트랜드, 실 또는 토우(tows) 뿐만 아니라 원섬유로 만들어지거나, 틈이 벌어지거나, 또는 섬유와 같은 성질을 부여하기 위해서 그 밖에 처리된 거품 및 막도 포함한다. 부직포 또는 웨브는 예를 들어, 멜트블로윙(meltblowing) 공정, 스펀본딩(spunbonding) 공정, 및 본드 카드 웨브(bonded carded web) 공정과 같은 많은 공정들로부터 제조되어 왔다. 이러한 적용을 통해서, 용어 "부직포 집합체", "섬유상 웨브" 및 "부직 집합체"은 용어 "부직 웨브"과 상호 교환가능하게 사용된다.

부직포의 기초 중량은 주로 제곱 야드당 물질의 온스("osy") 또는 제곱 미터당 그램("gsm")으로 표현되고 유용한 섬유 직경은 주로 미크론으로 표현된다. 기초 중량은 osy 값에 33.91을 단순히 곱해서 osy에서 gsm으로 전환될 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어 "미세섬유"란 약 75 미크론 이하, 예를 들어, 약 0.5 미크론 내지 약 50미크론의 평균직경을 갖는 소직경 섬유를 의미하며, 보다 구체적으로 미세섬유는 약 2 미크론 내지 약 40미크론의 평균직경을 가질 수 있다. 달리 종종 이용되는 섬유 직경의 표현은 데니어이며, 그것은 섬유 9000 미터당 그램으로 정의되며, 미크론 섬유 직경을 제곱하고, 그램/cc의 밀도를 곱하고, 0.00707을 곱해서 계산될 수 있다. 더 낮은 데니어는 더 미세한 섬유를 나타내고, 더 높은 데니어는 더 두껍거나 더 무거운 섬유를 나타낸다. 예를 들어, 15미크론으로 주어진 폴리프로필렌 섬유의 직경은 제곱하고, 결과에 .89g/cc를 곱하고 .00707을 곱해서 데니어로 전환될 수 있다. 따라서, 15미크론 폴리프로필렌 섬유는 약 1.42(15²×0.89×.00707=1.415)의 데니어를 갖는다. 미국을 제외하고 측정단위는 보다 일반적으로 "tex"이며, 그것은 섬유 킬로미터당 그램으로 정의된다. tex는 데니어/9로 계산될 수 있다.

본 발명에서 이용된 "평균 단면적"이란 용어는 본 클리닝 시트의 외부 직물 표면 영역의 평균 면적을 말한다. "평균 횡단면"("ACSD")은 공동의 가장 긴 횡단면 축의 길이("L^l")와 가장 긴 횡단면 축에 수직한 횡단면 축("L^s")을 더한 합의 반과 동일하다. 즉 하기와 같다:

ACSD = (L^l+ L^s)/2.

"단면적"이란 용어는 직물 표면의 외부 평면내(즉, 클리닝 표면내) 영역의 면적을 말한다.

본 명세서에서 사용된 "표면" 및 "세척될 표면"이란 용어는 넓은 용어이며 한정적인 용어로서 의도되지 않음에 주목하는 것이 중요하다. 표면은 대체로 단단한 또는 강성의 표면(예를 들어, 가구, 테이블, 선반, 마루, 천장, 단단한 장비, 가정용구 등) 뿐만 아니라, 비교적 더 부드럽거나 반-강성의 표면(예를 들어, 깔개, 카펫, 부드러운 장비, 린넨, 의류 등)을 포함한다.

"파편(debris)"은 넓은 용어이며 제한적인 용어가 아님에 주목하여야 한다. 먼지 및 다른 미세한 입자상 물질에 부가해서, 파편이란 용어는 종래의 먼지 조각 뿐만 아니라 먼지 및 그 밖의 미세한 먼지 입자와 모이지 않는, 큰 크기의 먼지, 오염, 실보푸라기, 및 폐섬유 조각 및 머리카락과 같이 예를 들어, 약 1㎜이상의 평균 직경을 갖는 비교적 큰 크기의 입자 물질을 포함한다.

본 발명에서 이용된 용어 "녹는점"은 물질이 고체에서 액체로 변형되는 온도, 즉, 용융열을 포함하는 상 변화가 생길 때의 온도를 말한다. 본 발명에서 사용된 "포오포인트(pour point)"란 물질이 흐름을 중단하는 온도(ASTM 방법 D97에 따라서 측정)를 말한다. 따라서, 포어포인트는 상 변화를 포함하나 일반적으로 물질의 점성도 성질의 변화에 기초하는 성질이다.

본 출원내내, 본문은 클리닝 시트의 다양한 실시예를 언급한다. 설명하는 다양한 실시예는 예시적인 예로서 제공되며 반드시 대안적인 종의 설명으로서 해석될 필요는 없다. 오히려 본 발명에 제공된 다양한 예의 설명은 중복되는 범위에 들어갈 수 있다. 본 발명에서 설명되는 예들은 단지 예이며 본 발명의 범위를 제한할 의도가 아니다.

실시예 1

스크림 지지된 폴리에스테르 섬유 부직천은 두 개의 카드 폴리에스테르 섬유 웨브 사이에 샌드위치되어 있는 폴리프로필렌 스크림을 하이드로인탱글하여 형성될 수 있다. 폴리프로필렌 스크림은 인접 섬유사이에 9㎜ 공간을 갖는 0.2㎜ 직경 섬유의 격자이고, 기초 중량 5g/㎡을 갖는다. 두 개의 카드 폴리에스테르 웨브는 길이 51㎜의 1.5데니어 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET") 섬유로 형성된다. 카드 폴리에스테르 웨브 각각은 24g/㎡의 기초 중량을 갖는다. 폴리프로필렌 스크림과 두 개의 카드 폴리에스테르 웨브의 결합을 1500 내지 2500g/30㎜의 파괴강도(CD)와 4%의 신장(500g/30㎜에서)을 갖는 단일 부직 시트를 생성하기 위해서 저에너지 조건에서 물 니들링("하이드로인탱글먼트")에 둔다. 하이드로인탱글먼트는 단일 부직 시트에서 지지 스크림을 제거한 후에, 남아있는 하이드로인탱글된 폴리에스테르 웨브가 65-70m의 엉킴계수를 갖도록 실시된다.

그런 다음에 95%의 액체 파라핀과 5%의 비이온성 계면활성제 (폴리옥시에틸렌(평균 몰수: 3.3)(C₁₂-C₁₃)알킬 에테르)로 구성된 먼지 부착제(점도: 125cps, 표면장력: 30dyn/㎝)를 그것의 먼지 수집력을 강화하기 위해서 보강된 부직집합체에 적용한다. 먼지 부착제는 보통 집합체의 섬유에 증착되는 먼지 부착제가 결과적으로 5중량%(섬유 집합체가 건조 중량에 기초해서)가 되는 양으로 부직 집합체의 일 표면에 균일하게 적용된다.

에탄올, 및 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체(NJ, 마운트 올리브의 BASF 회사의 상표 플루로닉®P105로 입수가능)와 같은 휘발성 용매의 혼합물을 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 불연속적인 점 패턴의 직물의 일 표면에 각인한다. 직물에 적용된 혼합물의 양은 휘발성 용매가 제거된 후에 3중량%의 공중합체(부직포의 건조 중량에 기초해서)가 존재하게 되는 양이다. "점 영역"은 일반적으로 직물층 내부의 섬유 뿐만 아니라 집합체 표면의 섬유에 증착된 공중합체를 포함한다(도 2에 도시된 바와 같이). 용매는 공기 흐름을 직물의 표면 위로 지나가게 하여 제거된다.

실시예 2

다른 예의 클리닝 시트는 에탄올과 같은 휘발성 용매와 하이드록시알킬 아미드 계면활성제, 예를 들어, 라우르아미드 DEA(IL, 노스필드, 스테판 회사의 상표 니놀®96-SL로 입수가능)의 혼합물을 스카치브라이트^TM물질(MN, 세인트 파울의 3M회사에서 입수가능)의 시트와 같은, 짠 미세섬유 직물에 각인하여 생성될 수 있다. 5중량% 니놀®96-SL(짠 직물의 건조 중량에 기초해서)의 시트가 되기에 충분한 니놀®96-SL 50중량% 용액의 양이 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 규칙적인 패턴의 파형 선의 직물의 일 표면 위에 각인된다. 휘발성 용매(에탄올)는 적용된 에탄올의 양에 대응해서 직물의 중량이 줄어들 때까지 공기의 흐름을 시트 위에 통과시켜서 제거될 수 있다. 원한다면, 처리된 직물층은 에탄올의 제거를 촉진시키기 위해서 가열될 수 있다.

실시예 3

10g/㎡의 기초중량을 갖는 폴리에스테르 섬유 웨브는 길이 51㎜ 및 직경 1.5데니어의 폴리에스테르 섬유에서 종래의 카딩 기계에 의해서 제조될 수 있다. 섬유 웨브는 3층(30g/㎡)으로 겹치고 겹친 섬유 웨브의 층들은 2축의 수축가능한 폴리프로필렌 망(메시: 5, 섬유 직경: 0.215㎜)의 상부 및 하부 면위에 각각 놓인다. 결과적인 결합을 섬유 웨브와 망을 엉키게 하기 위해서 물 니들링 과정에 둔다. 물 니들링 공정에 이용된 수압은 1.6㎜의 노즐 피치에서 약 35-40㎏/㎠인 반면에, 섬유 웨브과 폴리프로필렌 망의 결합은 선 속도 5m/분으로 노즐을 지나서 이동한다. 그런 다음에 하이드로인탱글된 결합을 웨브를 건조시킴과 동시에 폴리프로필렌 망을 수축하기 위해서 약 1-2분동안 고온 공기(130℃)로 열처리한다. 이는 10%의 면적 수축계수를 갖는 보강된 부직 집합체를 생성하고, 여기서, 강하부 및 돌출부가 주된 표면 위에 형성된다. 원한다면, 95%의 액체 파라핀과 5%의 비이온성 계면활성제(폴리옥시에틸렌(평균몰수: 3.3)(C₁₂-C₁₃)알킬 에테르)로 구성된 5중량%(섬유 집합체의 건조 중량에 기초해서)의 먼지 부착제(점도: 125cps, 표면장력: 30dyn/㎝)가그것의 먼지 수집 능력을 강화하기 위해서 보강된 부직 집합체에 적용될 수 있다. 그런 다음에, 60℃의 PEG-20 스테아레이트(mp-41℃; HLB 15.7; IL, 노스필드, 스테판회사에서 입수가능)의 용해물을 표면의 6%를 덮는 불연속적 규칙적인 점 패턴의 웨브의 일 표면에 적용한다. 계면활성제는 부직 웨브의 총 중량의 5중량%를 구성하는 양으로 적용된다.

본 발명의 클리닝 시트는 상업적으로 유용한 기술, 장치 및 물질을 이용하여 제조될 수 있다. 또한, 플라스틱, 나무, 카펫, 직물, 유리 등과 같은 다양한 표면에 이용될 수 있다.

본 클리닝 시트를 이용하여 표면을 세척하는 세척기구 및 방법도 제공된다. 세척기구는 온전한 기구 또는 세척용구 키트의 형태로 생산될 수 있다. 온전한 기구는 글러브, 총채, 및 롤러를 포함한다. 표면을 세척하는데 이용되도록 고안된 본 발명에 따른 키트는 보통 클리닝 헤드와 클리닝 헤드에 결합될 수 있는 클리닝 시트를 포함한다. 또한, 키트는 클리닝 헤드 위에 설치될 수 있는 요크와 요크에 부착되기 위한 신장 핸들을 포함할 수 있다. 완전히 조립된 세척기구로서 또는 키트로서 제공되든지 간에, 세척기구는 클리닝 시트를 클리닝 헤드에 제거가능하게 부착되도록 하는 클리닝 헤드를 포함할 수 있다.

다양한 실시예의 제조 및 이용이 본 발명에서 상세하게 설명되었으나, 본 발명은 다양한 특정한 문맥에 구현될 수 있는 발명의 개념을 제공하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명에서 설명된 특정한 실시예는 클리닝 시트를 제조하고 이용하기위한 특정한 방식의 단지 예일 분이며 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 아니다. 예시적인 실시예의 다양한 변형 및 결합, 뿐만 아니라 본 발명의 다른 실시예도 상세한 설명을 참고로 당업자에게 명백할 것이다.

Claims

1 내지 10중량%의 계면활성제 및 다수의 미세섬유를 포함하는 직물층을 포함하고, 상기 직물층은 30 내지 250g/㎡의 기초중량을 갖고, 상기 계면활성제는 25℃에서 고체 또는 페이스트이며 25℃에서 단지 20중량%의 물 용해성을 갖는 것을 특징으로 하는 습식 세척 능력을 갖는 마른 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 미세섬유는 0.1 내지 2 데니어를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 직물층은 짜여진(woven) 직물층인 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 직물층은 부직포층인 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 4 항에 있어서, 상기 부직포층은 20 내지 800m의 엉킴계수를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 4 항에 있어서, 상기 부직포층은 망상조직 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제의 0.1중량% 수용액은 단지 100㎜의 로스 마일즈 거품 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 또는 그의 혼합물인 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 8 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 에톡실화 알칸올, 에톡실화 알케놀, 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜 모노에스테르, 알킬페녹시-폴리에틸렌옥사이드, 지방산 글리콜 모노에스테르, 파라핀성 에톡실레이트 카복실레이트, 알킬디메틸아민 산화물, 지방산 하이드록시알킬 아미드 또는 그의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 8 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 10 내지 18의 HLB를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 8 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 16 내지 18 탄소원자를 갖는 알킬기를 갖는 에톡실화 지방 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 8 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 12 내지 18의 HLB를 갖는 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 8 항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는 폴리에틸렌글리콜 지방산 모노에스테르를 포함하고, 상기 지방산은 12 내지 18 탄소원자를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 8 항에 있어서, 상기 음이온성 계면활성제는 지방산염, 알칼술포네이트염, 알킬벤젤술포네이트염, 알칸올 황산염, 또는 그의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 14 항에 잇어서, 상기 지방산염은 지방산의 칼슘염, 지방산의 마그네슘염 또는 그의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 직물층은 다수의 강하부를 갖는 적어도 하나의 먼지 보유표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제는 단지 20%의 미세섬유에 증착되는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제는 직물층의 불연속적 영역내 미세섬유에 증착되는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 마운팅 구조물에 결합되는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 500 내지 3000g/㎜의 파괴강도를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 500g/30㎜의 로드에서 단지 25%의 신장을 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 직물층은 적어도 20g/㎡의 입자 보유력을 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제는 적어도 35℃의 녹는점을 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝 시트.

1 내지 10중량%의 계면활성제 및 다수의 미세섬유를 포함하는 직물층을 포함하고, 상기 미세섬유는 단지 3 데니어를 갖고, 상기 계면활성제는 25℃에서 고체 또는 페이스트이고, HLB는 10 내지 18인 것을 특징으로 하는 습식 세척 능력을 갖는 마른 클리닝 시트.

2 내지 7중량%의 계면활성제와 단지 2 데니어를 갖는 다수의 미세섬유를 포함하는 부직포층을 포함하고, 상기 부직포층은 50 내지 150g/㎡의 기초중량을 갖고 상기 계면활성제는 적어도 35℃의 녹는점을 갖고 25℃에서 단지 20중량%의 물 용해성을 갖고, 계면활성제는 적어도 50중량%의 에톡실화 알칸올을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 세척 능력을 갖는 마른 클리닝 시트.

클리닝 헤드; 및

클리닝 헤드에 결합되기에 적합한 마른 클리닝 시트로:

1 내지 10중량%의 계면활성제 및 다수의 미세섬유를 포함하는 직물층을 포함하고, 상기 직물층은 30 내지 250g/㎡의 기초중량을 갖고, 상기 계면활성제는 25℃에서 고체 또는 페이스트이고, 낮은 물 용해성을 갖는 마른 클리닝 시트

를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 세척용 세척 기구 키트.

헤드에 결합되기에 적합한 마른 클리닝 시트로 하기:

를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 세척용 세척기구.

1 내지 10중량%의 계면활성제 및 다수의 미세섬유를 포함하는 직물층을 포함하는 마른 클리닝 시트로 표면을 접촉하는 단계를 포함하고, 상기 직물층은 30 내지 250g/㎡의 기초중량을 갖고, 상기 계면활성제는 25℃에서 고체 또는 페이스트이고, 낮은 물 용해성을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 세척 방법.