KR20160090836A - 다목적 심한 얼룩 제거 용품 - Google Patents

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카이유엔 양
칼 제라드 리플
그레고리 다니엘 사메크
조엘 브로스틴
조셉 케네스 베이커
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

배면 기재 및 이 배면 기재에 부착된 기능성 층을 포함하는 부직포 물질이 제시되며, 기능성 층은 열경화성 섬유들을 포함한다. 기능성 층은 열경화성 섬유들을 포함하는 부직포 웹일 수 있고, 여기서 부직포 웹은 배면 기재에 부착된다. 기능성 층은 배면 기재 상에 배치되는 열경화성 섬유들 및 열경화성 중합체를 또한 포함할 수 있다. 열경화성 섬유들은 멜라민일 수 있다. 열경화성 섬유들은 기능성 층 내부에 강고하게 고정될 수 있다. 기능성 층은 중합체 수지를 더 포함할 수 있다.

Description

다목적 심한 얼룩 제거 용품{MULTI-PURPOSE TOUGH STAIN REMOVAL ARTICLES}
본 발명은 다목적 심한 얼룩 제거 용품에 관한 것이다.
일반적인 세정업계에서는, 현재 건식 및 습식 세정 제품 모두를 판매하고 있다. 습식 제품들은, 본질적으로 건식 기재와 액체 세정제(예, 액체 세정제 및 함침된 습식 와이프)의 단순한 조합이다.
건식 제품과 포화된 습식 제품을 개별적으로 판매하는 것은, 유독한 화학 물질이 있는 과도한 액체 제제를 사용함으로 인한 표면/환경/인체에 대한 잠재적 위해에 대하여 세정업계와 일반 대중 모두가 관심을 갖지 않았거나 거의 갖지 않은 과거에는 매우 유효했다. 이러한 유독한 화학 물질은 심한 얼룩을 다룰 필요가 있는 경우에 특히 널리 이용된다. 세정 분야가 급격히 변하고 친환경 세정 경향이 출현함에 따라, 계속해서 건식 제품과 습식 제품에만 머무르는 것은 이러한 새로운 세정 도전 과제들을 다루기 위한 서로 다른 한계 사항들에 직면하게 된다. 이는, 일반적으로 어린이들이 습식 제품의 유독한 화학 물질과 접촉하는 것을 부모들이 매우 우려하는 경우 가정용 세정에 있어서 특히 그러하다.
유독한 액체 없이 세정 효능을 제공하기 위한 하나의 종래 기술 시도는 우수한 스크럽 특성을 위해 경화된 열경화성 멜라민 발포체의 층(포름알데히드-멜라민-중아황산 나트륨 공중합체, "Basotect"라는 명칭 하에 BASF에 의해 제조)을 사용한다. 그러나, 멜라민 발포체 층은, 선천적으로 취성이며 쉽게 분해할 수 있어서 표면에 멜라민 발포체 잔여물을 남긴다. 그 결과, 이 세정 발포체는 소비자가 사용하기에는 고가의 제품이며 멜라민 잔여물을 뒤에 남길 수 있다.
단단한 표면 상의 영구성 마커 잉크 자국 같은 심한 얼룩을 쉽게 제거할 수 있는 일회용 와이프나 타월을 개발하는 것은 오랫동안 세정업계에서 희망하지만 달성할 수 없는 목표였다. 그러한 제품들에 대한 컨셉 테스트는 현재의 심한 얼룩 제거 제품들이 고가일 뿐만 아니라 그 적용 조건(예, 보풀발생, 내구성, 긁힘 등 우려)에 한정될 수 있는 것으로 소비자들의 공감을 잘 형성한다. 따라서, 소비자가 사용하기 편한, 저가이면서 효과적인 얼룩 제거 와이프 제품이 필요하다.
본 발명은 예를 들면, 단단한 표면 상의 영구성 마커 잉크 자국을 쉽게 제거할 수 있는 세정 와이프를 설명한다. 소정의 섬유 및 세정 용품들의 저수분(low-moisture)의 조합형태들이 단단한 표면으로부터 얼룩을 제거하는 데 매우 뛰어나다는 발견을 하게 되었다.
배면 기재 및 이 배면 기재에 부착된 기능성 층을 포함하는 부직포 물질이 제시되며, 상기 기능성 층은 열경화성 섬유들을 포함한다. 기능성 층은 열경화성 섬유들을 포함하는 부직포 웹일 수 있고, 여기서 상기 부직포 웹은 배면 기재에 부착된다. 기능성 층은 배면 기재 상에 배치되는 열경화성 섬유들 및 열경화성 중합체를 또한 포함할 수 있다. 열경화성 섬유들은 멜라민일 수 있다. 열경화성 섬유들은 기능성 층 내부에 강고하게 고정될 수 있다. 기능성 층은 중합체 수지를 더 포함할 수 있다.
또한, 부직포 배면 기재, 및 열경화성 섬유들을 포함하는 부직포 기능성 층을 포함하는 표면 세정 와이프가 제시되며, 여기서 상기 열경화성 섬유들은 배면 기재 상에 피착된다.
또한, 배면 기재를 갖는 세정 용품 시트를 포함하는 세정 용품이 제시되며, 여기서 상기 배면 기재는 그 안에 포어들(pores)을 포함하며, 여기서 상기 배면 기재는 중량 기준 배경 수분율을 갖는다. 또한 상기 세정 용품은, 열경화성 섬유들을 포함하며 배면 기재에 부착된 기능성 층; 및 포어들 내부에 실질적이면서 분리되어 배치되는 액체수를 또한 포함하며, 여기서 상기 액체수는 배경 수분율보다 5 내지 150 퍼센트 포인트 높은 중량 기준 수분율로 존재한다.
본 발명의 전술한 및 다른 특징들 및 측면들과 그것들을 얻는 방식은 보다 명백해질 것이고, 발명 자체는 다음의 설명, 첨부된 청구범위 및 수반되는 도면을 참조로 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 오른쪽의 대조예를 왼쪽의 WYPALL-X60 브랜드 와이프 사용과 비교하면서, 일상적인 종이 타월과 와이프의 얼룩 제거의 비효율성을 도시하고 있으며;
도 2는 열경화성 중합체를 사용한 열경화성 섬유와 섬유 고정 처리제 모두를 갖는 본 발명에서 설명된 와이프의 표면 구조를 두 가지 주사 전자 현미경(SEM) 마이크로사진으로 도시하고 있으며;
도 3은 본 발명에서 설명되는 열경화성 섬유 고정 처리제 및 열경화성 섬유 분기점을 두 가지 SEM 마이크로사진으로 도시하고 있으며;
도 4는 본 발명의 강조된 분기점 및 교차 창 영역을 두 가지 SEM 마이크로사진으로 도시하고 있으며;
도 5는 향상된 세정을 위해 섬유 고정 처리부가 나이프 유형의 섬유 구조를 어떻게 형성하는지를 한 가지 SEM으로 도시하고 있으며;
도 6은 본 명세서에서 설명된 와이프에 의한 적층형 플라스틱 표면(사무소 책상)으로부터의 영구성 마커 잉크 얼룩 제거를 도시하고 있으며;
도 7은 본 명세서에서 설명된 와이프에 의한 세라믹 타일 및 적층형 바닥 표면 상의 영구성 마커 잉크 얼룩 제거를 도시하고 있으며; 그리고
도 8은 연속(원 상태) 형성 공정으로 배면 기재의 표면 상에 열경화성 섬유층을 형성하는 것을 개략적으로 도시하고 있다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적인 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위해 의도된다. 도면은 대표하기 위한 것이고 반드시 일정 축척으로 도출된 것은 아니다. 도면의 특정 비율은 과장된 반면, 다른 부분은 최소화되었다.
본 발명에 설명된 진전은 다음을 이유로 아이디어를 좋아하는 소비자 테스트 패널들에 의해 최상위 개념으로 순위가 매겨진, 다목적 심한 얼룩 제거 와이프를 제공한다: a) 일회용 지우개 와이프가 동시에 긁고 닦을 수 있다 (즉, 발포체 지우개에 비해 다기능성임); b) 일회용 지우개 와이프가 세정 중인 표면에 잔여물을 덜 남기는 것으로 인식된다; c) 일회용 지우개 와이프가 발포체보다 가정용품 표면에 더 부드럽고 순한 것으로 인식된다; d) 일회용 지우개 와이프가 발포체보다 압력-유도, 회복불능 변형과 파손에 더 많은 내성을 지닌다; 및 e) 일회용 지우개 와이프가 발포체보다 적은 재료를 사용하며 따라서 보다 비용 효과적이다.
현재의 일상적인 세정 종이/와이프와 현재의 발포체 기반 지우개의 구조 비교는 일상적인 세정 종이/와이프가 유연한 포어를 갖는 유연한 열가소성 또는 셀룰로오스 섬유로 인해 미세-구조적으로 부드럽고; 섬유는 이동성이 있으며 닦는 도중에 영구적으로 고정되지 않는다는 것을 입증한다. 현재의 발포체 기반 지우개는 고정된 개방 셀 및 강성 개방 셀이 있는 열경화성 플라스틱으로 인해 미세-구조적으로 강성이다. 이상적인 해결책은 이러한 기능들을 통합한다; 심한 얼룩 와이프는 와이프/타올의 유연한 세정 표면에 강성 미세 포어 또는 개방 셀 구조를 포함하도록 개발되었다. 제안된 해결책의 핵심 요소가 여기에 설명되어 있다.
a) 수력엉킴된 웹 같은 지지 부직포나 직조 기재, 또는 임의의 다른 지지 기재에 이미 형성된 강성 개방 셀 표면 미세구조를 가진 열경화성 부직포 웹을 적층하고; 그리고 b) 스테이플 열경화성 섬유를 이미 제조되었거나 원 상태로 형성된 배면 기재 상에 습식-레이드 또는 에어-레이드한 후, 섬유들을 폐쇄해서 열경화성 바인더 중합체에 의해 원하는 강성 개방 셀 미세구조 또는 열경화성 중합체 코팅층을 형성하는 와이프가 제조될 수 있다.
본 발명에 적합한 부직포 배면 기재는, 종이 타월감, 스펀본드, 멜트블로운, 코폼, 에어레이드, 본디드 카디드 웹 재료, 수력엉킴(hydroentangled)(스펀레이스) 재료, 그들의 조합 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 부직포 재료를 만드는 섬유는 본 기술분야에 주지된 이성분 또는 중합체 혼방 섬유를 생성하는 것들을 포함하는, 멜트블로우잉 또는 스펀본딩 공정에 의해 생성될 수 있다. 이들 공정은 일반적으로 압출기를 사용하여 용융된 열가소성 중합체를 방적돌기(spinneret)에 공급하며, 여기서 상기 중합체는 스테이플 길이이거나 그보다 길 수 있는 섬유를 산출하도록 섬유화된다. 그런 다음, 섬유가 통상 공압식으로 인출되고, 이동식 성형 매트 또는 벨트 상에 피착되어 부직포 직물을 형성한다. 스펀본드 및 멜트블로운 공정에서 생성된 섬유는 극세사일 수 있다. 본 발명의 극세사는 약 75μm 이하의 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 0.5μm 내지 약 50μm의 평균 직경을 갖는 작은 직경 섬유, 또는 보다 구체적으로 극세사는 약 2μm 내지 약 40μm의 평균 직경을 가질 수 있다.
본 발명의 적절한 기재는, 부직포, 직물, 편직물, 또는 이러한 물질들의 적층체를 포함할 수 있다. 또한, 기재는, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 티슈 또는 타월일 수 있다. 이러한 기재를 형성하는 데 적절한 물질과 공정은 일반적으로 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용될 수 있는 부직포 직물의 일부 예는, 종이 타월감, 스펀본디드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹, 에어-레이드 웹, 코폼 웹, 스펀레이스 또는 수력으로 엉킨 웹 등을 포함하지만, 이러한 예들로 한정되지 않는다. 각 경우에, 부직포를 제조하는 데 사용되는 섬유들 중 적어도 하나는 열가소성 물질 함유 섬유이다. 또한, 부직포는, 열가소성 섬유들과 천연 섬유들, 예를 들어, 셀룰로오스 섬유들(침엽수 펄프, 활엽수 펄프, 열기계적 펄프 등)의 조합일 수 있다. 일반적으로, 비용과 원하는 특성의 관점에서 볼 때, 본 발명의 기재는 부직포다.
필요하다면, 부직포는, 또한, 당업계에 공지되어 있는 기술들을 이용하여 결합되어서 내구성, 강도, 핸드, 심미감, 질감, 및/또는 부직포의 다른 특성들을 개선할 수 있다. 예를 들어, 부직포는, 열적으로 결합(예를 들어, 패턴 결합, 통기 건조), 초음파 결합, 접착제 결합 및/또는 기계적으로(예를 들어, 바늘) 결합될 수 있다. 예를 들어, 다양한 패턴 결합 기술들은, Hansen의 미국특허 제3,855,046호; Levy 등의 미국특허 제5,620,779호; Haynes 등의 미국특허 제5,962,112호; Sayovitz 등의 미국특허 제6,093,665호; Romano 등의 미국 디자인 특허 제428,267호; 및 Brown의 미국 디자인 특허 제390,708호에 기재되어 있다.
부직포는 연속 심(seam) 또는 패턴에 의해 결합될 수 있다. 추가 예로, 부직포 직물은, 시트의 둘레를 따라 또는 에지들에 인접하는 웹의 폭이나 교차 방향에 걸쳐 단순히 결합될 수 있다. 열적 결합과 라텍스 함침의 조합 등의 다른 결합 기술들을 사용할 수도 있다. 대안으로 및/또는 추가적으로, 예를 들어, 분무나 인쇄에 의해 수지, 라텍스, 또는 접착제를 부직포에 적용할 수 있고, 원하는 결합을 제공하도록 건조시킬 수 있다. 다른 적절한 결합 기술들은, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호, Anderson 등의 미국특허 제6,103,061호, 및 Varona의 미국특허 제6,197,404호에서 알 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 기재는, 단성분 섬유 및/또는 다성분 섬유를 함유하는 스펀본디드 웹으로부터 형성된다. 다성분 섬유들은 적어도 두 개의 중합체 성분으로부터 형성된 섬유들이다. 이러한 섬유들은, 일반적으로 개별적인 압출기들로부터 압출되지만 하나의 섬유를 형성하도록 함께 스핀된다. 각 성분의 중합체는 일반적으로 서로 다르지만, 다성분 섬유들은 유사한 또는 동일한 중합체 물질들의 개별적인 성분들을 포함할 수 있다. 개별적인 성분들은, 통상적으로 섬유의 단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치하는 별개의 구역들에 배열되며, 섬유의 전체 길이를 따라 실질적으로 연장된다. 이러한 섬유들의 구성은, 예를 들어, 나란한 배열, 파이 배열, 또는 다른 임의의 배열일 수 있다.
다성분 섬유들은, 또한, 이용되는 경우, 스플릿될 수 있다. 스플릿가능한 다성분 섬유들을 제조하는 경우, 단일 다성분 섬유를 함께 형성하는 개별적인 세그먼트들은, 하나 이상의 세그먼트가 단일 다성분 섬유의 외면의 일부를 형성하는 방식으로 다성분 섬유의 길이 방향을 따라 인접해 있다. 다시 말하면, 하나 이상의 세그먼트는 다성분 섬유의 외주를 따라 노출된다. 예를 들어, 스플릿가능한 다성분 섬유들을 제조하기 위한 방법들 및 이러한 섬유들은 Pike의 미국특허 제5,935,883호 및 Marmon 등의 미국특허 제6,200,669호에 개시되어 있다.
본 발명의 기재는 또한 코폼 물질을 함유할 수 있다. "코폼 물질"이라는 용어는, 일반적으로 제2 비-열가소성 물질과 열가소성 섬유들의 안정화된 매트릭스 또는 혼합물을 포함하는 복합 물질을 가리킨다. 일례로, 코폼 물질은, 형성되는 동안 다른 물질들이 웹에 첨가되는 슈트 근처에 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드가 배치되는 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 다른 물질들은, 면, 레이온, 재활용 종이, 펄프 플러프 등의 목재 펄프 또는 비목재 펄프, 및 초소수성 입자, 무기 흡수 물질, 처리된 중합체 스테이플 섬유 등의 섬유상 유기 물질을 포함할 수 있지만, 이러한 예들로 한정되지 않는다. 이러한 코폼 물질의 일부 예는, Anderson 등의 미국특허 제4,100,324호, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호, 및 Georger 등의 미국특허 제5,350,624호에 개시되어 있다.
또한, 기재는 하나 이상의 표면 상에 질감이 부여되어 있는 물질로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 측면에 있어서, 기재는, 이중-질감 스펀본드 또는 멜트블로운 물질로 형성될 수 있는데, 예를 들어, Lamers 등의 미국특허 제4,659,609호, Win 등의 미국특허 제4,833,003호에 기재되어 있다.
본 발명의 구체적인 일 측면에 있어서, 기재는 수력으로 엉킨 부직포로 형성된다. 수력엉킴 공정 및 서로 다른 섬유들의 다양한 조합을 함유하는 수력으로 엉킨 복합 웹은 당업계에 알려져 있다. 통상적인 수력엉킴 공정은 물의 고압 제트 스트림을 이용해서, 섬유들 및/또는 필라멘트들이 엉키게 하여 고 엉킴 통합 섬유 구조, 예를 들어, 부직포를 형성하도록 한다. 스테이플 길이 섬유들과 연속 필라멘트들의 수력으로 엉킨 부직포 직물은, 예를 들어, Evans의 미국특허 제3,494,821호 및 미국특허 제4,144,370호에 개시되어 있다. 연속 필라멘트 부직포 웹과 펄프 층의 수력으로 엉킨 복합물 부직포는, 예를 들어, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호 및 Anderson 등의 미국특허 제6,315,864호에 개시되어 있다.
이러한 부직포들 중에서, 열가소성 섬유와 엉킨 스테이플 섬유와 함께 수력으로 엉킨 부직포 웹이 기재로서 특히 적합하다. 수력으로 엉킨 부직포 웹의 구체적인 일례로, 스테이플 섬유는 실질적으로 연속적인 열가소성 섬유와 수력으로 엉킨다. 스테이플 섬유는, 셀룰로오스 스테이플 섬유, 비-셀룰로오스 스테이플 섬유, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적절한 비-셀룰로오스 스테이플 섬유는, 폴리올레핀 스테이플 섬유, 폴리에스테르 스테이플 섬유, 나일론 스테이플 섬유, 폴리비닐 아세테이트 스테이플 섬유 등의 열가소성 스테이플 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적절한 셀룰로오스 스테이플 섬유는, 예를 들어, 펄프, 열기계적 펄프, 합성 셀룰로오스 섬유, 개질된 셀룰로오스 섬유 등을 포함한다. 셀룰로오스 섬유는 이차 공급원 또는 재활용 공급원으로부터 얻을 수 있다. 적절한 셀룰로오스 섬유 공급원의 일부 예는, 열기계적, 표백된 및 미표백된 침엽수 펄프 및 활엽수 펄프 등의 천연 목재 섬유를 포함한다. 이차 또는 재활용 셀룰로오스 섬유는, 사무실 폐기물, 신문인쇄용지, 브라운 페이퍼 스톡, 페이퍼보드 스크랩 등에서 얻을 수 있고, 또한 사용될 수 있다. 또한, 마닐라삼, 아마, 밀크위드, 면, 개질된 면, 면 린터 등의 식물 섬유도 셀룰로오스 섬유로서 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이온 및 비스코스 레이온 등의 합성 셀룰로오스 섬유를 사용할 수 있다. 개질된 셀룰로오스 섬유는, 일반적으로 탄소 사슬을 따라 히드록실기를 적절한 라디칼(예를 들어, 카르복실, 알킬, 아세테이트, 질산염 등) 로 대체함으로써 형성되는 셀룰로오스의 유도체로 구성된다.
특히 적절한 한 가지 수력엉킴 부직포 웹은, 스펀본드 섬유들과 수력으로 엉킨 펄프 섬유들을 갖는 실질적으로 연속적인 섬유들인 폴리프로필렌 스펀본드 섬유들의 부직포 웹 복합물이다. 특히 적절한 다른 한 가지 수력엉킴 부직포 웹은, 스펀본드 섬유들과 수력으로 엉킨 셀룰로오스 및 비-셀룰로오스 스테이플 섬유들의 혼합물을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 섬유들의 부직포 웹 복합물이다.
본 발명의 기재는, 열가소성 섬유들로만 제조될 수 있고 또는 열가소성 섬유들과 비-열가소성 섬유들 모두를 함유할 수 있다. 일반적으로, 기재가 열가소성 섬유들과 비-열가소성 섬유들 모두를 함유하는 경우, 열가소성 섬유들은 기재의 중량 기준 약 10% 내지 약 90%를 차지한다. 구체적인 일 측면에서, 기재는 중량 기준 열가소성 섬유들을 약 10% 내지 약 30% 함유한다.
일반적으로, 부직포 기재는, 약 17gsm 내지 약 200gsm, 더욱 바람직하게는, 약 33gsm 내지 약 200gsm 범위의 평량을 갖는다. 실제 평량은, 200gsm보다 클 수 있지만, 많은 응용분야에서, 평량은 33gsm 내지 150gsm 범위에 있다.
기재의 적어도 일부를 구성하는 열가소성 물질 또는 섬유는 본질적으로 임의의 열가소성 중합체일 수 있다. 적절한 열가소성 중합체는, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐염화물, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산 등의 생분해성 중합체, 및 이들의 공중합체와 블렌드를 포함한다. 적절한 폴리올레핀은, 폴리에틸렌, 예를 들어, 고 밀도 폴리에틸렌, 중간 밀도 폴리에틸렌, 저 밀도 폴리에틸렌과 선형 저 밀도 폴리에틸렌; 폴리프로필렌, 예를 들어, 동일배열 폴리프로필렌, 교대배열 폴리프로필렌, 동일배열 폴리프로필렌과 혼성배열 폴리프로필렌의 블렌드, 및 이들의 블렌드; 폴리부틸렌, 예를 들어, 폴리(1-부텐)과 폴리(2-부텐); 폴리펜텐, 예를 들어, 폴리(1-펜텐)과 폴리(2-펜텐); 폴리(3-메틸-1펜텐); 폴리(4-메틸 1-펜텐); 및 이들의 공중합체와 블렌드를 포함한다. 적절한 공중합체는, 에틸렌/프로필렌 및 에틸렌/부틸렌 공중합체 등의 두 개 이상의 서로 다른 불포화 올레핀 단량체들로부터 제조되는 랜덤 및 블록 공중합체들을 포함한다. 적절한 폴리아미드는, 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 4/6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6/10, 나일론 6/12, 나일론 12/12, 카프로락탐과 알킬렌 산화물 디아민의 공중합체 등, 및 이들의 블렌드와 공중합체를 포함한다. 적절한 폴리에스테르는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌 테레프탈레이트, 폴리시클로헥실렌-1,4-디메틸렌 테레프탈레이트, 및 이들의 이소프탈레이트 공중합체, 및 이들의 블렌드를 포함한다. 이러한 열가소성 중합체는, 본 발명에 따라 실질적으로 연속적인 섬유들과 스테이플 섬유들 모두를 제조하는 데 사용될 수 있다.
또 다른 일 측면에서, 기재는 티슈 제품일 수 있다. 티슈 제품은 균질성 또는 다층 구성일 수 있고, 이러한 것으로 제조된 티슈 제품은 한 겹 또는 다 겹 구성일 수 있다. 소정의 예시적인 측면들에서, 티슈 제품은 약 10g/m2 내지 약 65g/m2의 평량 및 약 0.6g/cc 이하의 밀도를 가질 수 있다. 다른 측면들에서, 평량은 약 40g/m2 이하일 수 있고, 밀도는 약 0.3g/cc 이하일 수 있다. 또 다른 측면들에서, 밀도는 약 0.04g/cc 내지 약 0.2g/cc일 수 있다. 달리 언급하지 않는 한, 종이에 대한 모든 양과 중량은 건조 기준에 따른 것이다. 기계 방향으로의 인장 강도의 범위는, 약 100 내지 약 5,000g/폭(인치)이다. 교차 기계 방향으로의 인장 강도의 범위는 약 50 내지 약 2,500g/폭(인치)이다. 흡수성은, 통상적으로 섬유 g 당 약 5g 물 내지 섬유 g 당 약 9g 물이다.
종래의 프레스된 티슈 및 종이 제품과 이러한 제품을 제조하기 위한 방법은 당업계에 주지되어 있다. 적절한 경우에, 티슈 및 종이 제품은, 통상적으로, 당업계에서 종종 형성 와이어라 칭하는 구멍 형성 와이어 상에 제지 지료를 증착함으로써 제조된다. 일단 지료가 형성 와이어 상에 증착되면, 이것을 웹이라 칭한다. 웹은, 웹을 프레스하고 상승 온도에서 건조시킴으로써 탈수된다. 전술한 공정에 따라 웹을 제조하기 위한 통상적인 장비와 구체적인 기술은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 통상적인 공정에서는, 가압된 헤드박스로부터 저 농도 펄프 지료를 제공하며, 이러한 헤드박스는 습윤 웹을 형성하도록 펄프 지료의 얇은 증착물을 형성기 와이어 상으로 전달하기 위한 개구를 갖는다. 이어서, 웹은, 통상적으로 진공 탈수에 의해 약 7% 내지 약 25%의 섬유 일관성(총 웹 중량 기준)으로 탈수되고, 웹이 대향하는 기계적 부재들, 예를 들어, 원통형 롤들에 의해 전개되는 압력을 받게 되는 프레싱 동작에 의해 추가로 건조된다. 이어서, 탈수된 웹은, 양키 드라이어(Yankee dryer)라고 당업계에 알려져 있는 스팀 드럼 장치에 의해 추가로 프레싱 및 건조된다. 압력은, 웹에 대하여 프레싱을 행하는 대향 원통형 드럼 등의 기계적 수단에 의해 양키 드라이어에서 전개될 수 있다. 다수의 양키 드라이어 드럼을 채택할 수 있고, 이에 의해 추가 프레싱이 드럼들 간에 선택적으로 발생한다. 형성된 시트들은, 섬유들이 촉촉하고 이어서 압축 상태에서 건조되는 동안 전체 웹이 상당한 기계적 압축력을 받기 때문에, 컴팩트화되는 것으로 간주된다. 다른 측면들에서, 티슈 또는 종이는 당업계에 공지된 바와 같은 크레이프 가공에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 측면은, 언크레이프된(uncreped) 통기 건조 기술을 이용해서 티슈 제품을 형성한다. 통기 건조는 웹의 벌크와 연성을 증가시킬 수 있다. 이러한 기술의 예들은, Cook 등의 미국특허 제5,048,589호, Sudall 등의 미국특허 제5,399,412호, Hermans 등의 미국특허 제5, 510,001호, Ruqowski 등의 미국특허 제5,591,309호, Wendt 등의 미국특허 제6,017,417호, 및 Liu 등의 미국특허 제6,432,270호에 개시되어 있다. 언크레이프된 통기 건조는, 일반적으로 하기 단계들을 포함한다: (1) 셀룰로오스 섬유들, 물, 및 선택사항으로 기타 첨가제의 지료를 형성하는 단계; (2) 주행중인 구멍난 벨트(foraminous belt) 상에 지료를 증착하고 이에 따라 상기 주행중인 구멍난 벨트의 상부에 섬유상 웹을 형성하는 단계; (3) 상기 섬유상 웹을 통기 건조를 거치게 하여 물을 상기 섬유상 웹으로부터 제거하는 단계; 및 (4) 상기 건조된 섬유상 웹을 상기 주행중인 구멍난 벨트로부터 제거하는 단계.
본 발명의 부직포는 또한 다층 적층체일 수도 있다. 다층 적층체의 예는 일 측면이고, 여기서 층들 중 일부가 스펀본드이고 및 일부가 멜트블로운인, 예를 들어 Brock 등에 의한 미국 특허 제4,041,203호, Collier 등에 의한 미국 특허 제5,169,706호, 및 Bornslaeger에 의한 미국 특허 제4,374,888호에 개시되어 있는 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 적층체이다. 이러한 적층체는 이동식 형성 벨트 상에 처음에 스펀본드 직물층, 그 다음에 멜트블로운 직물층, 및 마지막으로 다른 스펀본드 층을 순차적으로 피착하고, 그런 다음 그 적층체를 이하에서 설명되는 방식으로 접합함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 직물층은 개별적으로 이루어지고, 롤로 수집되며, 별개의 접합 단계에서 조합될 수 있다. 이러한 직물은 통상적으로 약 0.1 내지 12OSY(제곱야드 당 온스)(6 내지 400gsm), 보다 구체적으로 약 0.75 내지 약 3OSY의 평량을 갖는다.
배면 기재(예, 부직포 등)에 대한 열경화성 섬유를 첨가하는 것은 적어도 두 가지 방법으로 달성될 수 있다: 부직포 기재에 섬유를 부착하거나, 섬유의 매트릭스를 형성하고, 이어서 부직포 기재에 그 매트릭스를 부착하는 것.
본 발명에 적합한 섬유는 바람직하게는 열경화성 중합체로 만들어진 섬유 군에서 선택된다. 열경화성 중합체로부터의 섬유는 표면 접촉 및 세정에 대해 잠재적으로 더 강고하고 더 마모성이다. 이러한 중합체의 예로는 표 1에 나열한 것들을 포함하지만 이들에만 한정되지는 않는다.
열경화성 중합체
명칭 특성 적용분야 및 용도
우레아 포름알데히드 강함, 절연체, 취성, 단단함, 딱딱함. 전기 부속품, 핸들 및 손잡이
폴리에스테르 수지 액체 원료 상태, 딱딱한 경질, 절연체, 화학적 내성, 섬유 보강 없이 취성. 주조, 접착 섬유 (유리, 케블라(Kevlar), 탄소 섬유)
에폭시 수지
상표명 아랄다이트(Araldite) 포함. 		양호한 절연체, 취성 화학적 내성. 접착제, 접착 섬유, 캡슐화.
멜라민 포름알데히드 단단함, 강함, 내열성. 접착제, 접착 섬유, 캡슐화.
폴리카보네이트 단단함, 강함, 투명함, 고 굴절률 안경 렌즈
아래의 실시예들에서 사용되는 섬유는 열경화성 멜라민 수지로부터 이루어진다. 본 발명에 적합한 열경화성 멜라민 섬유는 연속 또는 스테이플 섬유, 예를 들어 Quadbeck-Seeger에 의한 미국 특허출원공개 제2009/0084400호에 설명되어 있는 멜트블로운 섬유, Basofil Inc.로부터의 숏-컷 건식 스테이플 섬유, 및 Engineered Fiber Technology로부터의 숏-컷 습식 스테이플 섬유일 수 있다.
멜트블로운 열경화성 멜라민 섬유 및 스테이플 섬유는 모두 원하는 두께 및 평량을 갖는 미리 제조된 섬유 웹들을 적층함으로써 배면 기재에 부착될 수 있다. 대안적으로, 멜트블로운 웹 또는 스테이플 섬유 웹은 연속 공정으로 미리 제조 또는 원 상태로 제조된 배면 기재 상에 직접 형성될 수 있다. 예를 들면, 열경화성 멜라민 스테이플 섬유 최상부층은, 실시예 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 전통적인 제지 공정에서 적층형 헤드 박스로부터 스테이플 멜라민 섬유 및 펄프 섬유를 도입함으로써 원 상태로 형성된 펄프 섬유 웹 상에 형성될 수 있다. 이러한 예로부터, 펄프 섬유 웹이 바닥부 헤드 박스로부터 도입되어 펄프 섬유 풍부형 배면 기재를 형성한다. 그런 다음, 멜라민 섬유가 최상부 헤드 박스로부터 미리 형성된 포획 기재에 피착된다. 이러한 원 상태의 2층 형성 실시예에서, 최상부 멜라민 섬유층은 3 GSM 정도로 낮은 것 내지 원하는 만큼 높은 것일 수 있다.
열경화성 섬유 최상부층은 바람직하게는 적어도 70 중량% 이상의 열경화성 섬유를 포함한다(즉, 바인더 섬유, 바인더 코팅층, 및 다른 첨가 섬유는 30%를 초과하지 않아야 한다). 열경화성 섬유 최상부층은 배면 기재의 평량에 상관 없이 ~3-10 GSM 정도로 낮은 것 내지 ~30 GSM 정도로 높은 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 와이프는 재료 비용을 감안하지 않을 경우에 ~100% 열경화성 섬유로 구성될 수 있고, 열경화성 섬유는 독립형 세정 용품에 대해 충분히 강하고 유연하다.
전체 와이프 내부에 균일하게 분포된 열경화성 섬유로 와이프를 형성하기 위해서 다른 섬유(예를 들어, 펄프 섬유, 합성 섬유 등) 와 멜라민 섬유를 균일하게 혼합하는 것은 본 발명의 범위 안에 속하지 않는다. 실험실 연구에 의하면, 펄프 섬유뿐만 아니라 열가소성 수지로부터의 다른 합성 섬유를 70% 아래의 비율의 멜라민 섬유와 혼합하는 것이, 물을 사용해서 심한 얼룩(예를 들어, 영구성 마커 잉크 자국)이 있는 일부 가재도구 표면 상에 효과적이지 못하다는 것이 시연되었다. 예를 들면, 50% BASOFIL 멜라민 섬유와 50% 펄프 섬유를 갖는 균일하게 형성된 와이프는, 예를 들어 주거 개량 소매 매장에서 흔히 발견되는 대표적인 적층 바닥 표면에 묻은 임의의 상당량의 영구성 마커 잉크 자국을 제거하지 못한다.
본 명세서에서 설명되는 바와 같이 배면 기재에 부착된 열경화성 섬유 웹은, 강성 섬유가 표면 상에서 닦는 동작 동안에 와이프 상에서 쉽게 이동할 수 있어 섬유와 세정될 표면 간에 감소된 마찰로 이어지기 때문에 효과적인 얼룩 제거에 충분하지 못하다. 섬유의 강성의 이점을 취하기 위해서, 섬유들이 닦는 도중에 그들의 이동을 감소시키거나 없애도록 고정되어야만 한다. 섬유를 고정시키는 것은 섬유와 세정될 표면 간의 마찰을 증가시키고, 이에 따라 세정 성능을 개선한다. 강성의 고정 기구가 섬유와 표면 간의 최대 마찰을 보장하기 위해서 열경화성 섬유로 이루어진 와이프 내에 포함될 필요가 있다. 강성의 고정 기구는 섬유들을 함께 고정하도록 이들 섬유 상에 분무되는 추가 중합체 수지일 수 있다. 바람직하게는, 섬유 고정 물질은 또한 섬유를 고정하는 것과 닦는 도중에 고정 기구 자체의 이동을 방지하는 것 양쪽 모두를 행하도록 열경화성 중합체로부터 선택된다.
섬유 고정 단계는, 특히 스테이플 열경화성 섬유에 대하여, 와이프의 표면 상에 강성의 미세구조 개방 포어를 형성하는 데에 중요하며, 이는 이러한 섬유가 일반적으로 서로에 대하여 한정된 친화도를 갖고, 또한 펄프 또는 다른 합성 섬유와 같이 서로 교합하기에는 너무 강성이기 때문이다. 또한, 강성 섬유는, 이러한 섬유가 와이프의 표면 상에 적절하게 고정되지 못하는 경우 닦는 도중에 보풀형성(linting)되거나 파손되기 쉽다.
적합한 고정 물질은 다음과 같은 것을 포함한다: Fiber Innovation Technologies로부터의 CoPET/PET T-201, T-203과 같은 다양한 Bi-Co 바인더 섬유, Engineered Fiber Technology로부터의 것들과 같은 다양한 바인더 폴리비닐 알코올(PVA) 섬유, Celanese Emulsion Polymers로부터의 것들과 같은 다양한 라텍스 중합체, Lubrizol로부터의 HYCAR 및 PERMAX 브랜드 에멀젼, Kraton으로부터의 에멀젼 중합체, 및 가장 바람직하게는 CYTEC, Inc.로부터의 CYMEL 328 및 CYMEL 385 수지 등의 멜라민 수지와 같은 열경화성 중합체.
최상부층으로부터의 열경화성 섬유의 보풀형성을 더욱 감소시키기 위해서, 표면으로부터 먼지 입자를 포획하기 위한 점착성 천(tack cloths)에서 일반적으로 사용되는 것과 같은 점착성 처리제(tacking treatment)가 본 명세서에서 설명된 섬유 고정 화학물질 및 재료에 첨가될 수 있다. 점착성 처리제는 원하는 와이프 표면 특성에 따라, 분리해서 또는 함께 적용될 수 있다. 이러한 점착성 처리제의 일례에서, 폴리-이소부틸렌(PIB) 에멀젼이 열경화성 섬유 최상부층에 적용되어 섬유 고정뿐만 아니라 보풀형성 감소를 위한 점착성을 제공한다.
본 발명에 적합한 열경화성 섬유는 다양한 길이 및 형상일 수 있다. 일부 측면에서, 섬유는 임의의 추가 고정 처리가 적용되기 전에 섬유들 사이에 움직임 고정 기구를 가질 수 있다. 이러한 섬유의 일례는, 섬유가 자가-연결 분기점을 갖는 Panzer 등에 의한 미국 특허출원공개 제2010/0269318호에 기재되어 있다. 분기점은 각기 길이 방향으로 연속하는 2개 이상의 섬유가 하나의 지점으로 수렴되고 병합에 의해 서로 물리적으로 연결되는 지점이다. 이러한 분기점을 갖는 섬유들은, 이들이 미리 내장된 섬유 고정 기구를 제공하기 때문에 본 발명에서 유리하다. 동시에, 이러한 분기점은 닦는 도중에 섬유 보풀형성을 방지하거나 적어도 감소시키기 위해서 취성의 열경화성 섬유를 함께 보유하는 것을 보조할 수 있다.
열경화성 멜라민 섬유와 섬유 분기 유닛의 조합뿐만 아니라 추가 섬유 고정 처리는, OMPG/AP Fibre GmbH (Breitscheidstraße 97
07407 Rudolstadt 독일 튀링겐)(미국 뉴저지주 포트 머리의 Borealis Group, Inc.의 독일 자회사)로부터 입수 가능한 멜트블로운 멜라민 섬유 및 부직포 시트에서 찾을 수 있다. Borealis로부터의 열경화성 멜라민 멜트블로운 섬유 및 부직포는 Borealis 섬유가 분기 유닛을 갖는다는 점에서 다른 것들과 다르다(미국 특허출원공개 제2010/0269318호 참조). 실시예 3-6은 섬유 고정 처리제를 갖는 멜라민 중합체로 이루어진 멜트블로운 부직포를 사용하는 것을 포함하는 이들 섬유을 사용하는 다양한 제품 형태를 설명하고 있다.
본 발명의 일부 측면에서, 열경화성 섬유 최상부층은 배면 기재의 양면 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 열경화성 섬유 최상부층은 배면 기재의 표면의 일부에만 국한될 수 있다. 국한된 영역, 예를 들어, 스트립, 정사각형, 원 등이 배면 기재 표면 상의 어느 곳에서 임의의 형상 또는 치수로 배치될 수 있다. 이러한 샘플은 효과적인 세정에 충분한 심한 얼룩 제거 영역을 여전히 허용하면서도 와이프의 비용을 더욱 감소시킬 수 있다. 국한된 심한 얼룩 제거 영역은 컬러 코딩되거나 마킹될 수 있다.
본 발명의 와이프가 축축할 때에 가장 잘 수행되는 것과, 열경화성 섬유가 셀룰로오스 및 일반적인 열가소성 합성 섬유보다 높은 유전율을 갖는 것을 또한 발견하였다. 공동 계류중인 미국 특허출원 제14/042071호는, 와이프에 일부 수분을 첨가하여 사용할 때에 와이프로부터 세정될 표면으로의 유전율 구배(dielectric gradient)의 형성이 유리할 수 있는 방법을 설명하고 있다.
본 명세서에서 설명되는 와이프로의 수분 첨가는 세정을 위해 와이프를 사용할 때에 사용자에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로, 수분이 와이프의 중량에 비해서 바람직하게는 200%를 초과하지 않게 첨가된 수분의 양으로 와이프에 사전에 첨가될 수 있어, 원하는 유전율 구배가 세정을 위해 유지될 수 있다.
여기서, 열경화성 멜라민 최상부층 내의 수분은 멜라민 섬유가 근본적으로 소수성 섬유이어서 첨가된 수분을 와이프의 친수성 측면으로 강제할 것이기 때문에 바닥부 기재층보다 현저하게 낮을 수 있음을 유의해야 한다. 이렇게 강제된 수분 분포는 실제로 멜라민 측면 내의 수분 수준을 제어하는 것을 보조해서 바람직한 유전율 구배가 유지될 수 있다.
본 발명의 일부 측면들에서는, 계면활성제가 소수성의 열경화성 섬유 최상부층에 첨가되어 와이프의 습식화를 용이하게 할 수 있다.
수분 함량은, 용품의 건조 중량과 첨가되는 수분의 중량 비에 따라 산출된다. 예를 들어, 10%, 100%, 200% 수분 레벨은, 물 0.1그램, 1그램, 및 2그램이 중량 1그램의 건식 용품에 첨가되는 것을 의미한다.
실시예
본 명세서에서 설명되는 물질의 얼룩 제거 효능을 평가하는 데에 다음의 시험 절차가 사용되지만, 유사한 시험이 본 발명에서 설명되는 임의의 와이프 물질에 대해 행해질 수 있다.
실시예 1. 개질되지 않은 종이 타월 및 와이프(예를 들어, 셀룰로오스 섬유 기반의 SCOTT 브랜드 및 VIVA 브랜드 종이 타월 및 수력엉킴된 WYPALL-X60 와이프(~85% 펄프 섬유 및 ~15% 폴리프로필렌 스펀본드), 모두 Kimberly-Clark Corp.로부터 입수 가능함)에 의한 단단한 표면으로부터 심한 얼룩 제거의 비효율성 시연.
이 실시예에서, 영구성 마커 잉크(SHARPIE 브랜드 영구성 마커)의 자국을 사무소 책상, 타일, 및 견목 표면과 같은 다양한 표면 상에 기록하였다. 자국을 실온에서 적어도 수 시간 동안 방치하여 건조시켰다. 얼룩을 완전히 건조시킨 후, 처음에 와이프에 물을 첨가함으로써 또는 표면 위에 물을 분무함으로써 세정을 위해 본 명세서에서 설명되는 세정 용품을 사용하였다. 구체적으로, 개질되지 않은 WYPALL-X60 브랜드 와이프를 사용하였다. 매우 평활하고 고도로 연마된 표면을 제외하고는, 열경화성 중합체 섬유가 없는 타월 및 와이프는 일상적인 세정 및 닦기로 잉크 자국을 제거하는데 효과적이지 않았다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 주로 와이프와 표면 간의 물리적인 마찰로 인해, 대조예에 비해서 약간의 색 강도 저하만이 관찰되었다.
실시예 2. 와이프 내에 강성 포어 또는 개방 셀 구조가 없는 열경화성 섬유만의 비효율성 시연.
2가지 유형의 세정 용품을 이 실시예를 위해 제조하였다: 종이류 타월 핸드 시트 및 WYPALL 유형의 수력엉킴된 와이프. 이 실시예에서 사용된 열경화성 멜라민 섬유는 Engineered Fibers Technology (핸드 시트용, 습식 페이스트 형태로 ~25-40%) 및 Basofil Inc.(WYPALL 유형의 수력엉킴된 와이프에 대하여 ~6-12MM 길이의 숏-컷 건식 섬유)로부터 구매하였다. 일상적인 습식 공정에 의해 멜라민 섬유 비율이 최대 70%이고 나머지가 펄프 섬유로 구성된 종이류 핸드 시트를 제조하였다(100% 멜라민 섬유 시트는 강도가 없다). 사전에 제조된 45 GSM WYPALL 유형의 수력엉킴된 시트(9 GSM 스펀본드를 가짐) 상에Basofil로부터의 멜라민 섬유를 수력엉킴시킴으로써, 최상부층(~20 GSM)으로서 100% 멜라민 섬유를 갖는 WYPALL 유형의 수력엉킴된 와이프를 제조하였다. 그런 다음, 이러한 종이류 핸드 시트 및 WYPALL 유형의 수력엉킴된 와이프를 실시예 1에서 설명한 것과 동일한 절차로 영구성 마커 잉크 얼룩 제거를 위해 사용하였다. 이러한 세정 용품에 대하여 관찰된 세정 효능은 실시예 1에서 관찰된 것보다 양호하지만, 이러한 핸드 시트 및 와이프는 The Procter & Gamble Company로부터 입수 가능한 MR. CLEAN MAGIC ERASER 멜라민 블록의 성능과 비교했을 때에 대략 50%의 제거 효능에 도달한다.
실시예 3. 와이프 내의 강성 포어 또는 개방 셀 구조를 갖는 심한 얼룩 제거 와이프의 효율성 시연.
본 발명에서 설명되는 바와 같이 강성 포어 또는 개방 셀을 갖는 와이프에 의한 심한 얼룩 제거의 효율성은 다양한 표면(유리, 타일, 적층체, 견목재, 벽, 기록용 칠판, 스테인리스 스틸 등) 상의 다양한 심한 얼룩(영구성 마커 잉크 자국, 크레용 자국, 수프 자국, 치약 자국, 욕실 석회 등)을 세정하는 데에 성공적으로 시연되었다. 모든 시연은 소량의 물만을 첨가한 와이프(<100% 와이프 중량)를 사용하여 행하였다. 시연을 위해 사용된 와이프는 OMPG/Borealis로부터 입수 가능한 55 GSM 부직포 기반 시트이다. 동일한 열경화성 멜라민 수지를 사용하는 대략 3 GSM의 추가 섬유 고정 처리제를 갖는 100% 멜트블로운 멜라민 섬유를 제조하였다. 와이프의 강성 포어 또는 개방 셀 표면 구조(섬유 분기를 포함함)가 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시되어 있다. 섬유 고정 처리제는 또한 향상된 세정을 위해 나이프 유형의 섬유 구조를 형성하며, 이것이 도 5에 도시되어 있다.
도 2는 열경화성 중합체에 의한 열경화성 섬유와 섬유 고정 처리제 모두를 갖는 본 명세서에서 설명된 와이프의 표면 구조를 도시하고 있다. 도 3은 본 발명에서 설명되는 바와 같이 열경화성 섬유 고정 처리제 및 열경화성 섬유 분기점의 확대도를 도시하고 있다. 도 4는 물질의 강조된 분기점 및 교차 창 영역을 도시하고 있다. 도 5는 향상된 세정을 위해 나이프 유형의 섬유 구조를 형성하는 섬유 고정 처리부를 도시하고 있다.
모든 시연에서, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 제조된 와이프는 개질되지 않은 상용 종이/타월보다도 세정 효율이 실질적으로 양호하며, 또한 MR. CLEAN MAGIC ERASER 멜라민 블록의 성능과 합치한다. 도 6 및 도 7은 MR. CLEAN MAGIC ERASER 멜라민 블록과 본 명세서에서 설명된 와이프 간의 직접 비교이다. 도 6은 본 명세서에서 설명된 와이프에 의한 적층형 플라스틱 표면(사무소 책상)으로부터의 영구성 마커 잉크 얼룩 제거의 시연을 제공한다. 도 7은 본 명세서에서 설명된 와이프 및 MR. CLEAN MAGIC ERASER 멜라민 블록에 의한 세라믹 타일 및 적층형 바닥 표면 상의 영구성 마커 잉크 얼룩 제거를 도시하고 있다.
실시예 4. 심한 얼룩 제거용 최상부층을 갖는 세정 용품.
실시예 3에서 설명된 와이프는 대략 10 GSM 기본 시트 정도로 얇게 제조될 수 있지만, 이러한 와이프는 적절한 강도가 부족하며 취급하기가 어렵다. 그러나, 얇은 와이프는 이 실시예 4에서 시연된 바와 같이, 얇은 강성 포어 또는 개방 셀 섬유 최상부층과 배면 기재를 조합함으로써 제조될 수 있다. 이 실시예에서의 최상부층은 멜트블로운 공정을 이용하여 배면 기재 상에 직접 피착될 수 있다. 와이프는 또한 배면 기재 상에 열경화성 섬유를 포함하는 미리 제조된 얇은 기본 시트를 적층함으로써 형성될 수도 있다. 배면 기재는 종이 타월, 와이프, 발포체 등일 수 있다. 이 실시예 4를 위해 사용된 3개의 대표적인 배면 기재는 VIVA 브랜드 종이 타월, WYPALL-X60 와이프, 및 Touch Screen Microfiber 와이프이며, 이들 모두는 Kimberly-Clark Corp.로부터 입수 가능하다. 최상부층은 6 GSM의 추가 섬유 고정 처리제가 첨가된 20 GSM OMPG 기본 시트이다. 시험은, OMPG 기본 시트를 갖는 와이프가 멜라민 섬유로 이루어진 와이프보다 양호하게 세정한 것을 나타내었다.
이러한 구성은 세정 향상 표면 및 대향하는 표준 닦기 표면을 갖는 와이프를 제공하는 것을 비롯한 다수의 이점을 제공한다. 이러한 구성은 또한 비용 절감을 제공하며, 열경화성 섬유가 셀룰로오스 및 다른 합성 섬유보다도 더욱 고가이기 때문에, 셀룰로오스 또는 다른 합성 섬유로 이루어진 배면 기재 상에 열경화성 섬유의 얇은 층만을 사용하는 것이 와이프 비용을 상당히 감소시킬 수 있다.
실시예 5. 심한 얼룩 제거용 스트립 또는 영역을 갖는 세정 용품.
실시예 4에서 설명된 심한 얼룩 제거용 최상부층이 배면 기재의 표면의 일부만으로 더욱 국한될 수 있다. 하나의 실행에서, 최상부층의 스트립이 배면 기재의 표면 상에 적층될 수 있다. 다른 실행에서는, 최상부층이 임의의 원하는 형상 및 크기를 갖고서 배면 기재의 표면의 임의의 부분에 배치될 수 있다. 이러한 샘플은 여전히 충분한 심한 얼룩 제거 능력을 가지면서도 와이프의 비용을 더욱 감소시킬 수 있다. 국한된 심한 얼룩 제거 영역은 컬러 코딩되거나 마킹될 수 있다.
실시예 6. 연속(원 상태) 형성 공정으로 배면 기재의 표면 상에 열경화성 섬유를 형성
도 8에 도시된 바와 같이, 열경화성 섬유층은, 바닥부 배면 기재층 및 열경화성 섬유층을 형성하기 위한 스테이플 섬유가 연속 단계로 도입되는 습식(wet-laid) 공정에 의해 형성될 수 있다. 최상부 및 바닥부 층의 중량비는 섬유 현탁액 탱크 내의 섬유 하중, 흐름 속도, 및 다른 관련 파라미터에 의해 제어될 수 있다. 최상부 및 바닥부 섬유층 간의 부착뿐만 아니라, 강성의 미세구조 개방 포어를 형성하기 위한 섬유 고정은, 처음에 분무(또는 플러딩(flooding))하고, 이어서 열경화성 중합체 바인더 제형을 제거하는 진공 흡인 다음에 제공된다. 그런 다음, 결과적인 용품이 롤에 감기 전에 건조 스테이션으로 이송된다. 특정 실시예에서, 3, 6, 10, 20, 및 30 GSM에서의 스테이플 멜라민 섬유층(Basofil, Inc.로부터의 절단 길이 ~5-10mm) 이 펄프 섬유 바닥부 층(Buckeye Technologies Inc.로부터의 HP-11)의 최상부에 성공적으로 생성되었다.
실시예 7. 심한 얼룩 제거용 키트
본 발명에서 설명된 와이프는 상이한 표면에 대해 다양한 심한 얼룩 제거 용품을 갖는 세정 키트 내에 포함될 수 있다. 물/제형 스프레이가 물/제형 공급원을 제공하기 위해 키트 내에 또한 포함될 수 있다.
본원에 개시된 치수들과 값들은 인용된 정확한 수치 값으로 엄밀하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 이러한 치수는, 인용된 값 및 이 값 주변의 기능적으로 동등한 범위 모두를 의미하고자 하는 것이다. 예로서, "40mm"라고 개시된 치수는 "약 40mm"를 의미하고자 하는 것이다.
발명의 상세한 설명에 인용된 모든 문헌은 본원에서 참고문헌으로 관련 부분에서 통합되어 있고; 임의의 인용은 본 발명과 관련하여 선행 기술이라고 인정하는 것으로 해석되어선 안 된다. 본원에서 기재된 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고 문헌으로 통합된 문헌의 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되면, 본 명세서에 기재된 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 측면이 예시되고 기술되었지만, 본 발명의 다양한 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 변경과 개질이 행해질 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위에서 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 변경과 개질을 포괄하고자 한다.

Claims (20)

  1. 배면 기재; 및
    상기 배면 기재에 부착된 기능성 층을 포함하되, 상기 기능성 층은 열경화성 섬유들을 포함하는, 부직포 물질.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기능성 층은 열경화성 섬유들을 포함하는 부직포 웹이고, 여기서 상기 부직포 웹은 상기 배면 기재에 부착된, 부직포 물질.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기능성 층은 상기 배면 기재 상에 배치된 열경화성 섬유들 및 열경화성 중합체를 포함하는, 부직포 물질.
  4. 제1항에 있어서, 상기 부직포 배면 기재는 셀룰로오스 물질을 포함하는, 부직포 물질.
  5. 제1항에 있어서, 상기 부직포 배면 기재는 중합체 물질을 포함하는, 부직포 물질.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열경화성 섬유들은 멜라민인, 부직포 물질.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열경화성 섬유들은 상기 기능성 층 내부에 강고하게 고정된, 부직포 물질.
  8. 제5항에 있어서, 상기 기능성 층은 중합체 수지를 더 포함하는, 부직포 물질.
  9. 제1항에 있어서, 상기 배면 기재는 극세사, 종이 타올감, 및 부직포 와이프로부터 선택되는, 부직포 물질.
  10. 제1항에 있어서, 상기 배면 기재는 제1 표면을 가지고, 여기서 상기 기능성 층은 상기 제1 면의 일부분에만 부착된, 부직포 물질.
  11. 제1항에 있어서, 물을 더 포함하는, 부직포 물질.
  12. 부직포 배면 기재; 및
    열경화성 섬유들을 포함하는 부직포 기능성 층을 포함하고, 여기서 상기 열경화성 섬유들은 상기 배면 기재 상에 피착된, 표면 세정 와이프.
  13. 제12항에 있어서, 상기 열경화성 섬유들은 멜라민인, 표면 세정 와이프.
  14. 제12항에 있어서, 상기 열경화성 섬유들은 중합체 수지를 갖는 상기 기능성 층 내부에 강고하게 고정된, 표면 세정 와이프.
  15. 제12항에 있어서, 물을 더 포함하는, 표면 세정 와이프.
  16. 배면 기재를 포함하고, 여기서 상기 배면 기재는 내부에 포어들을 포함하고, 여기서 상기 배면 기재는 중량 기준 배경 수분율을 가지는, 세정 용품 시트;
    열경화성 섬유들을 포함하고, 여기서 상기 배면 기재에 부착된, 부직포 기능성 층; 및
    상기 포어들 내부에 실질적이면서 분리되어 배치되고, 여기서 상기 배경 수분율보다 5 내지 150 퍼센트 포인트 높은 중량 기준 수분율을 갖는, 액체수를 포함하는, 세정 용품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 직물 기재는 섬유들을 갖는 부직포 물질이고, 여기서 상기 포어들은 상기 섬유들 사이에 형성되는, 세정 용품.
  18. 제16항에 있어서, 상기 열경화성 섬유들은 멜라민인, 세정 용품.
  19. 제16항에 있어서, 상기 열경화성 섬유들은 중합체 수지를 갖는 상기 기능성 층 내부에 강고하게 고정된, 세정 용품.
  20. 제16항에 있어서, 상기 배면 기재는 극세사, 종이 타올감, 및 부직포 와이프로부터 선택되는, 세정 용품.
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