MÉTODO Y APARATO PARA ELABORAR PLIEGO DE LIMPIEZA
Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente a un método para aplicar un aditivo a una tela, y más particularmente, a un método para aplicar un aditivo, tal como un adhesivo, a regiones seleccionadas de una tela, tal como una tela no tejida, a modo de formar, por ejemplo, un trapo o un pliego de limpieza. Antecedentes de la Invención Son conocidos los trapos y pliegos de limpieza con adhesivo. La Publicación de Solicitud de Patente Norteamericana No. 2003/0171051 (Bergsten) por ejemplo, describe un trapo que incluye un primer miembro de limpieza unido a un miembro de apoyo a lo largo de valles, por lo cual el miembro de limpieza incluye una pluralidad de picos discretos. En una modalidad, el adhesivo se proporciona en los valles y no en los picos del miembro de limpieza. También se describen los métodos para elaborar los trapos. La industria, sin embargo, siempre está buscando maneras mejoradas para producir trapos y busca mejoras para los mismos trapos. Por lo tanto sería deseable proporcionar una manera más simple, más eficiente, y más confiable para producir trapos. También será deseable proporcionar trapos que sean más efectivos, menos costosos, y más durables. REF. 183098
Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un método para aplicar selectivamente un aditivo a una tela de material para formar, por ejemplo, un trapo o pliego de limpieza. El método generalmente incluye la transportación de una tela de material, tal como una tela no tejida de material, entre un par de rodillos. Un rodillo es un rodillo modelado que tiene una superficie externa con regiones elevadas y huecas y el otro rodillo tiene una superficie externa generalmente lisa. La región elevada del rodillo modelado está revestida con un aditivo, tal como un adhesivo, tal que mientras la tela se transporta entre los dos rodillos, las regiones seleccionadas de la tela que son acopladas por la región elevada del rodillo modelado se comprimen y revisten simultáneamente con el adhesivo. Más específicamente, el método incluye las etapas de proporcionar un rodillo modelado que tiene una superficie externa con una región superficial elevada y una región superficial hueca, revestir un aditivo sobre la región superficial elevada del rodillo modelado sin revestir el aditivo sobre la región superficial hueca del rodillo modelado, proporcionar un rodillo plano que tiene una superficie externa generalmente lisa arreglada en contacto giratorio con el rodillo modelado, y transportar la tela de material entre el rodillo modelado y el rodillo plano, de tal
modo transfiriendo el aditivo a las regiones seleccionadas de la tela. En un aspecto de la invención, la tela puede ser relativamente gruesa y se puede formar de un material permanentemente deformable, por consiguiente permite que la tela procesada sea formada con una topografía superficial tridimensional macroscópica. El método comprende preferiblemente la etapa de comprimir o estampar permanentemente la tela, de tal modo se forma una tela que tiene una topografía superficial tridimensional con regiones superficiales elevadas y huecas. En un aspecto particular de la invención, la etapa de aplicar el aditivo a la tela y la etapa de estampar la tela, ocurren simultáneamente. En otro aspecto, el aditivo se transfiere solamente a las regiones huecas de la tela estampada. El aditivo es preferiblemente un polímero pegajoso, más preferiblemente un adhesivo, incluso más preferiblemente un adhesivo sensible a la presión, e incluso más preferiblemente un adhesivo de acrilato. En un aspecto preferido, la tela de entrada es comprimible y capaz de conservar indefinidamente una forma comprimida. La tela puede comprender una espuma, esponja, y material fibroso. En una modalidad, el material fibroso puede ser un material no tejido que comprende fibras semi-sintéticas, naturales, regeneradas, y combinaciones de las mismas. Adicionalmente, la tela no tejida puede ser una
tela cardada, una tela expuesta al aire, una tela no tejida hilada, una tela soplada por fusión, tela hidroentrelazada, tela plisada, y combinaciones de las mismas. En una modalidad específica, la tela no tejida es una mezcla de por lo menos dos tipos de fibras. La mezcla de fibras puede incluir fibras aglutinadas que, en una modalidad, son activadas con calor. Las fibras pueden tener un denier de aproximadamente 1 a aproximadamente 50. La tela puede tener un peso base de aproximadamente 10 gramos/m2 a aproximadamente 150 gramos/m2. Adicionalmente, la tela puede tener un espesor sin comprimir inicial de aproximadamente 0.1 milímetros a aproximadamente 25 milímetros. En una modalidad más específica, la tela además puede incluir una capa de refuerzo. La capa de refuerzo puede ser una red, espuma, un tejido de punto, tela tejida, tela no tejida, papel, película plástica, filamentos, o laminados de los mismos. En un aspecto, la capa de refuerzo puede ser elástica. En otro aspecto, la región superficial hueca del rodillo modelado puede incluir una pluralidad de depresiones discretas separadas por la región superficial elevada. En un aspecto más específico, la región superficial elevada del rodillo modelado puede incluir una superficie interconectada continuamente, y en un aspecto incluso más específico, la superficie interconectada continuamente se puede proporcionar
en un arreglo rectilíneo. En una modalidad, la región superficial elevada del rodillo modelado comprende una pluralidad de picos discretos. En otra modalidad, los picos del rodillo modelado tienen una estructura corrugada. Las corrugaciones se pueden formar en la dirección de la máquina o en dirección transversal. En un aspecto específico, los huecos del rodillo modelado tienen una profundidad de aproximadamente 1 milímetros a aproximadamente 4 milímetros. En otro aspecto, la distancia circunferencial entre los centros de los huecos adyacentes del rodillo modelado oscila de aproximadamente 5 milímetros a aproximadamente 20 milímetros. En una modalidad, el área superficial de la región superficial elevada puede comprender por lo menos aproximadamente 50% del área superficial externa total del rodillo modelado. Los huecos pueden tener una abertura en sección transversal con forma de rombo, circular, óvalo, triangular, cuadrada, rectangular, hexagonal u octagonal. Adicionalmente, el área en sección transversal de cada abertura hueca es generalmente de aproximadamente 2 mm2 a aproximadamente 100 mm2. En otra modalidad, la invención además comprende un rodillo de transferencia arreglado para transferir el aditivo a las regiones elevadas del rodillo modelado. En otro aspecto de la invención, el rodillo modelado se puede calentar a una temperatura de por lo menos
aproximadamente 250°F. En aún otro aspecto, el rodillo de transferencia se puede calentar a una temperatura de por lo menos 300°F. La invención también proporciona una tela elaborada de acuerdo al método descrito, y preferiblemente un pliego de limpieza elaborado de acuerdo al método descrito. En un aspecto específico, la presente invención proporciona un método para simultáneamente formar una tela tridimensional y aplicar selectivamente el adhesivo a la tela para producir un pliego de limpieza tridimensional cuyo método incluye (a) proporcionar un rodillo de transferencia de adhesivo que tiene una superficie externa arreglada en contacto giratorio con un rodillo modelado; (b) aplicar una capa de adhesivo sensible a la presión a la superficie externa del rodillo de transferencia de adhesivo; (c) proporcionar un rodillo modelado que tiene una superficie externa que comprende regiones elevadas y regiones huecas;
(d) girar el rodillo modelado y el rodillo de transferencia de adhesivo en contacto para transferir el adhesivo a las regiones elevadas del rodillo modelado; (e) proporcionar un rodillo plano que tiene una superficie externa generalmente lisa arreglada en contacto giratorio con el rodillo modelado; (f) proporcionar una tela de una sola capa, comprimible, cardada, no tejida de material que comprende una mezcla de fibras formadas de diversos materiales y diferentes tamaños,
la tela tiene un espesor de por lo menos aproximadamente 0.5 milímetros y un peso base de aproximadamente 10 gramos/m2 a aproximadamente 100 gramos/m2; y (g) transportar la tela de material entre el rodillo modelado y el rodillo plano, de tal modo comprimiéndose simultáneamente y transfiriéndose el adhesivo sensible a la presión a las regiones seleccionadas de la tela. La invención también proporciona un aparato para aplicar selectivamente un aditivo a una tela de material. El aparato incluye un rodillo de transferencia que tiene una superficie externa, un distribuidor arreglado para depositar el aditivo en la superficie externa del rodillo de transferencia, un rodillo modelado arreglado en contacto giratorio con el rodillo de transferencia, el rodillo modelado tiene una superficie externa con una región superficial elevada y una región superficial hueca, y un rodillo plano que tiene una superficie externa generalmente lisa arreglada en contacto giratorio con el rodillo modelado, mediante el cual una tela de material se pueda transportar entre el rodillo modelado y el rodillo plano para transferir el aditivo a las regiones seleccionadas de la tela. En una modalidad más específica, la invención proporciona un aparato para simultáneamente formar una tela tridimensional y aplicar selectivamente el adhesivo a la tela para producir un pliego de limpieza tridimensional, en donde
el aparato incluye un rodillo de transferencia de adhesivo que tiene una superficie externa arreglada en contacto giratorio con un rodillo modelado; un distribuidor para aplicar una capa de adhesivo sensible a la presión a la superficie externa del rodillo de transferencia de adhesivo; un rodillo modelado que tiene una superficie externa que comprende regiones elevadas y regiones huecas; un rodillo plano que tiene una superficie externa generalmente lisa arreglada en contacto giratorio con el rodillo modelado; medios para proporcionar una tela de una sola capa, comprimible, cardada, no tejida de material que comprende una mezcla de fibras formadas de diferentes materiales y diferentes tamaños, la tela tiene un espesor de por lo menos aproximadamente 0.5 milímetros y un peso base de aproximadamente 10 gramos/m2 a aproximadamente 150 gramos/m2; y medios para transportar la tela de material entre el rodillo modelado y el rodillo plano, por lo cual simultáneamente se comprime y se transfiere el adhesivo sensible a la presión a las regiones seleccionadas de la tela. Breve Descripción de las Figuras La presente invención será descrita adicionalmente con referencia a las figuras anexas, en las cuales: La figura 1 es una representación esquemática de un aparato de acuerdo con la invención para aplicar
selectivamente un aditivo a una tela; La figura 2 es una vista en perspectiva del rodillo plano de la figura 1 ; La figura 3 es una vista en perspectiva del rodillo modelado de la figura 1; y La figura 4 es una vista en perspectiva de un pliego de limpieza elaborado de acuerdo al método y aparato de la invención. Descripción Detallada de la Invención Refiriéndose ahora a las figuras, en donde los números de referencia similares refieren a partes similares o correspondientes a través de varias vistas, la figura 1 muestra un aparato 2 para aplicar selectivamente un aditivo 14 a una tela de material 4. El aparato 2 incluye generalmente un distribuidor 6, un rodillo de transferencia 8, un rodillo modelado 10, y un rodillo plano 12. En la modalidad ilustrada, el distribuidor 6 distribuye el aditivo 14 sobre la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8. El rodillo de transferencia 8 gira en el sentido del reloj de acuerdo con lo indicado por la flecha 18. En una modalidad particular, el aditivo 14 es un adhesivo y el rodillo de transferencia 8 es un rodillo de transferencia de adhesivo que acopla giratoriamente el rodillo modelado 10 para transferir el adhesivo del rodillo de transferencia 8 al rodillo modelado 10.
En la modalidad ilustrada, se proporciona una cuchilla limpiadora 20 adyacente a la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8 para esparcir el aditivo 14 uniformemente sobre la superficie externa entera 16 del rodillo de transferencia 8. La cuchilla 20 distribuye uniformemente el aditivo 14 y produce una capa lisa que tiene un espesor generalmente uniforme y constante. Alternativamente, el aditivo se puede revestir de una manera discontinua o revestir a un espesor variable. El espesor deseado del aditivo 14 aplicado al rodillo de transferencia 8 dependerá del tipo de aditivo, de la aplicación del uso final prevista para la tela, y de la geometría del rodillo modelado 10. En el caso donde el aditivo es un adhesivo y la tela 4 es un material no tejido útil como un pliego de limpieza, el espesor del adhesivo 14 oscila generalmente de un mínimo de aproximadamente 1 milipulgada y, más particularmente, por lo menos aproximadamente 2 milipulgadas a un máximo no mayor de aproximadamente 7 milipulgadas y, más particularmente, no más de 5 milipulgadas. En una modalidad específica, el adhesivo se recubre a un espesor de aproximadamente 3 milipulgadas. La separación 22 entre la cuchilla limpiadora 20 y la superficie externa 16 del rodillo de transferencia de adhesivo 8 se puede ajustar para controlar el espesor de la capa adhesiva en el rodillo de transferencia de adhesivo 8.
También se pueden utilizar y se consideran dentro del alcance de la presente invención, otros métodos conocidos para aplicar el aditivo a la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8, tal como rociar el aditivo directamente sobre la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8 o usar el recubrimiento por grabado para revestir la superficie externa 16 del rodillo de transferencia de adhesivo con el aditivo. Adicionalmente, el aditivo se puede aplicar en tiras usando las técnicas de recubrimiento de patrón conocidas para producir las regiones que tienen el aditivo aplicado a las mismas y las regiones adyacentes libres del aditivo. El rodillo de transferencia 8 se arregla para girar en contacto con el rodillo modelado 10. Refiriéndose a las figuras 1 y 3, el rodillo modelado 10 incluye una superficie externa 24 que tiene una región superficial elevada o levantada 26 y regiones superficiales huecas 28 definidas por una pluralidad de surcos, depresiones, cavidades, o huecos discretos 30. Será reconocido que la región superficial elevada 26 y las regiones superficiales huecas 28 de la superficie externa 24 del rodillo modelado 10 pueden estar en una variedad amplia de patrones dependiendo del patrón deseado del aditivo que se proporcionará en la tela 4 y de la topografía deseada de la tela procesada. En la modalidad ilustrada, la región superficial
elevada 26 es una superficie interconectada continuamente. Es decir, la región superficial elevada entera 26 es un cuadriculado que forma una sola superficie modelada. La región superficial elevada 26 rodea las huecos individuales 30. En general, la región superficial elevada 26 comprende por lo menos aproximadamente 20%, más generalmente por lo menos aproximadamente 50% y, más particularmente, por lo menos aproximadamente 66% del área superficial externa total 24 del rodillo modelado 10. Indicado de otra manera, la relación del área de la región superficial elevada 26 al área combinada de las aberturas 32 de las huecos 30 es comúnmente por lo menos aproximadamente 1:5, más generalmente por lo menos aproximadamente 1:1 y, más particularmente, por lo menos aproximadamente 2:1. En la modalidad ilustrada, los huecos 30 son depresiones o cavidades discretas que tienen una forma frusto-piramidal invertida. Cada hueco 30 es separado por la región superficial elevada 26. La abertura 32 de cada hueco 30 (que corresponda a la base de la frusto pirámide invertida) tiene comúnmente un área en sección transversal mínima de por lo menos aproximadamente 2 milímetros cuadrados (mm2) , más comúnmente por lo menos aproximadamente 5 mm2, e incluso más comúnmente por lo menos 10 mm2. La abertura 32 tiene comúnmente un área en sección transversal máxima de no más de aproximadamente 100 mm2, más comúnmente no mayor de
aproximadamente 50 mm2, e incluso más comúnmente no mayor de aproximadamente 25 mm2. En una modalidad particular, las aberturas 32 tienen un área en sección transversal de aproximadamente 15 milímetros cuadrados (mm2) . Los huecos 30 tienen una profundidad mínima 38 (que corresponda a la altura de la frusto-pirámide invertida) de por lo menos aproximadamente 0.5 milímetros (mm) , más particularmente por lo menos aproximadamente 1 mm, e incluso más particularmente, por lo menos aproximadamente 1.5 mm, y una profundidad máxima de no más de aproximadamente 5 mm, más particularmente, no más de aproximadamente 4 mm, e incluso más particularmente, no más de aproximadamente 3.5 mm. En una modalidad particular, los huecos 30 tienen una profundidad 38 de aproximadamente 3 mm. La distancia circunferencial mínima 34 entre los huecos adyacentes 30 es comúnmente de por lo menos aproximadamente 3 mm, más comúnmente por lo menos aproximadamente 5 mm, e incluso más comúnmente, por lo menos aproximadamente 7 mm, y la distancia circunferencial máxima 34 entre los huecos adyacentes 30 es comúnmente de no más de aproximadamente 25 mm, más comúnmente de no más de aproximadamente 12 mm, incluso más comúnmente no más de aproximadamente 10 mm. En una modalidad particular, la distancia circunferencial 34 entre los huecos adyacentes 30 es de aproximadamente 8 mm, y la distancia circunferencial 36
entre los centros de los huecos adyacentes 30 es de aproximadamente 12 mm. Las aberturas 32 pueden tener una variedad amplia de formas en sección transversal incluyendo, por ejemplo, círculos, cuadrados, triángulos, óvalos, o rombos. Adicionalmente, las superficies laterales de los huecos se pueden estar inclinadas o ahusadas internamente en dirección contraria a las aberturas 32 de acuerdo con lo ilustrado en las figuras 1 y 3, o las superficies laterales pueden ser paralelas. Cuando el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 giran en contacto, el aditivo 14 se transfiere de la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8 a la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10. Un poco de aditivo se puede transferir a las superficies laterales inclinadas de la hueco 30 pero esencialmente no se transfiere ningún aditivo a los fondos 39 de los huecos 30. La superficie externa 24 del rodillo modelado 10 se diseña para que el aditivo 14 sea transferido a la región superficial elevada 26 pero no se transfiere a los fondos 39 de los huecos 30. Esto se logra seleccionando un aditivo adecuado, ajustando o controlando las propiedades visco-elásticas del aditivo, controlando el espesor de la capa de aditivo 14 cubierta sobre el rodillo de transferencia 8, y diseñando los huecos 30 en el rodillo modelado 10 para tenga un área 32 y profundidad 38 abierta en sección
transversal suficientemente grande para evitar que el aditivo 14 sea transferido a los fondos 39 de los huecos 30. En una modalidad de la invención, el aditivo es un polímero pegajoso tal como un adhesivo y, más particularmente, un adhesivo sensible a la presión. El adhesivo particular no es crítico para la invención siempre y cuando una capa generalmente uniforme de adhesivo se pueda transferir del rodillo de transferencia 8 a la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10. Los adhesivos adecuados incluyen cualquiera que sea capaz de ser pegajoso a temperatura ambiente, incluyendo los adhesivos que sean inicialmente pegajosos y los que sean inicialmente no pegajosos pero que puedan activarse para que sean pegajosos. Los adhesivos adecuados incluyen cualquier adhesivo sensible a la presión, incluyendo los materiales basados en acrilatos, siliconas, poli-alfa-olefinas, poliisobutilenos, copolímeros en bloque de caucho (tal como copolímeros en bloque de estireno/isopreno/estireno y estireno/butadieno/estireno) , cauchos de estireno butadieno, isoprenos sintéticos, caucho natural, y mezclas de los mismos. Los adhesivos sensibles a la presión pueden estar recubiertos de solvente, agua, radiación polimerizada, o procesados con fusión por calor. Estos adhesivos sensibles a la presión pueden o no estar reticulados . La reticulación se puede realizar por métodos bien conocidos, incluyendo
procesos químicos, iónicos, físicos, o inducidos por radiación. Para mejorar la fuerza cohesiva del adhesivo una vez depositado en los valles del miembro de limpieza, se puede utilizar un poco de reticulación. Para permitir que la viscosidad baja se procese fácilmente mientras que se proporciona una buena fuerza cohesiva, se prefieren los adhesivos con reticulación física, reticulación iónica, o una cierta forma de reticulación posterior. La reticulación posterior se puede realizar exponiendo el adhesivo a radiación, tal como radiación con haz de electrones o ultravioleta (UV) de alta intensidad. Para la reticulación UV, puede ser deseable incorporar un grupo foto-receptivo en la estructura del polímero para facilitar la reacción de reticulación. La Patente Norteamericana No. 4,737,559 (Kellen y col.) describe los ejemplos de tales adhesivos reticulados por UV. La reticulación física o iónica proporciona la ventaja de que el proceso es térmicamente reversible, haciéndola preferido particularmente para el proceso de fusión por calor. Los adhesivos reticulados físicamente incluyen los basados en copolímeros en bloque de caucho. Los ejemplos de copolímeros en bloque de caucho sintéticos incluyen Kraton™ disponible comercialmente de Kraton Polymers de Houston, Texas, y Vector™ disponible comercialmente de Exxon-Mobil de Houston, Texas. Estos copolímeros en bloque
se formulan comúnmente en adhesivos sensibles a la presión componiéndolos con agentes de pegajosidad y/o aceites. Otros adhesivos reticulados físicamente incluyen los polímeros injertados con macrómeros de acuerdo con lo descrito en la Patente Norteamericana No. 5,057,366 (Husman y col.). Los adhesivos útiles en esta invención pueden ser pegajosos bajo condiciones secas y húmedas. Los adhesivos con alta pegajosidad bajo condiciones húmedas se describen en la Publicación PCT No. WO 00/56828. Los adhesivos sensibles a la presión también pueden estar revestidos contra el agua en forma de látex o dispersión. Estos adhesivos se pueden basar en polímeros como el caucho natural, acrilatos, estireno-butadienos, y viniléteres. Especialmente cuando están cubiertos directamente en un sustrato poroso, tejido, o no tejido, los adhesivos de látex pueden no ser lo suficientemente viscosos para prevenir la penetración excesiva en el sustrato. Mientras que la viscosidad y el flujo del adhesivo de látex se puedan controlar mediante el contenido de sólidos del material, puede ser más benéfico formular el látex con agentes de espesamiento. Los agentes de espesamiento comúnmente son categorizados como polímeros solubles en agua o agentes de espesamiento asociativos. En el caso de los adhesivos sensibles a la presión, se debe tener cuidado particular en la selección del agente de espesamiento a modo de que interfiera con las propiedades
adhesivas . Un adhesivo adecuado es un adhesivo de acrilato de iso-octilo al 95%, sensible a la presión, fusionado por calor de ácido acrílico al 5%. Tales adhesivos se describen en la Patente Norteamericana No. 5,753,768. Para controlar la viscosidad y mejorar la transferencia de adhesivo entre el rodillo de transferencia 8 y la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10, se pueden calentar el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10. En ciertas modalidades, el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 se mantienen a una temperatura mínima de por lo menos de aproximadamente 200 °F, más particularmente por lo menos aproximadamente 250 °F, e incluso más particularmente por lo menos aproximadamente 300 °F, y a una temperatura máxima de no más de aproximadamente 350 °F, más comúnmente no más de aproximadamente 325°F, e incluso más comúnmente, no más de aproximadamente 310°F. El rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 se calientan preferiblemente a una temperatura mínima para que el adhesivo no se coagule o solidifique antes de que se aplique a la tela 4. La temperatura mínima depende del adhesivo pero es generalmente de por lo menos 200°F. El calentamiento del rodillo de transferencia 8 y del rodillo modelado 10 reduce la formación de "hebras" de
adhesivo (no mostrados) que se puedan estirar entre el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 durante el proceso de recubrimiento. Tales hebras se pueden formar en ciertos adhesivos a velocidades altas de procesamiento. Durante la ruptura, las hebras de adhesivo pueden dar lugar a un adhesivo transferido inadvertidamente a los fondos 39 de los huecos, lo cual a su vez causa que el adhesivo sea transferido a las regiones elevadas 52 de la tela. La formación de hebras de adhesivo depende de un número de factores incluyendo el tipo de adhesivo que es transferido, peso del recubrimiento de adhesivo, y de la velocidad del procesamiento (es decir, la velocidad giratoria del rodillo de transferencia 8 y del rodillo modelado 10) . La formación de hebras de adhesivo se puede controlar, por ejemplo, ajustando el peso del recubrimiento de adhesivo, ajustando la velocidad de línea, ajustando la temperatura y la viscosidad del adhesivo, o agregando los aditivos y rellenos al adhesivo . El adhesivo tiene comúnmente una viscosidad mínima de aproximadamente 4000 centipoises (cps), más particularmente, por lo menos aproximadamente 10,000 cps, y muy particularmente, por lo menos aproximadamente 25,000 cps, y una viscosidad máxima de no más de aproximadamente 200,000 cps, más particularmente, no más de aproximadamente 150,000 cps, y muy particularmente, no más de aproximadamente 100,000
cps a la temperatura aplicada. En la modalidad ilustrada, un elemento de separación de adhesivo 60 se arregla entre el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 para romper o cortar cualquier hebra de adhesivo que pueda unir la separación entre el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 después de que el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10 han girado en contacto y comiencen a separarse. El elemento de separación de adhesivo 60 puede ser, por ejemplo, un alambre caliente, dispositivo ultrasónico, láser, chorro de agua a presión alta, o una corriente de aire a presión alta. Para maximizar la probabilidad de que cualquier hebra sea cortada de una manera controlada por el elemento de separación de adhesivo 60, el elemento 60 se ubica tan cerca como sea posible del lugar en donde se desacoplan las superficies del rodillo de transferencia 8 y del rodillo modelado 10. En una modalidad particular, el elemento de separación de adhesivo 60 se ubica no más de un milímetro del lugar en donde se desacoplan el rodillo de transferencia 8 y el rodillo modelado 10. En la modalidad ilustrada, el elemento de separación de adhesivo 60 es un elemento de calentamiento con resistencia eléctrica, tal como un elemento de calentamiento o alambre NICROM, que corta cualquier hebra de adhesivo que pueda unir la separación entre el rodillo de transferencia 8
y el rodillo modelado 10 mientras que los rodillos se desacoplan. El elemento 60 se calienta comúnmente a una temperatura suficientemente alta para quemar cualquier adhesivo residual que se pueda adherir al elemento 60 durante el proceso de corte a modo que el adhesivo no se acumule en el elemento 60. La temperatura particular necesitada por el elemento 60 dependerá del adhesivo usado pero comúnmente será por lo menos de aproximadamente 500°F, y más particularmente a por lo menos aproximadamente 600°F. Un segundo elemento de separación de adhesivo 62 se puede arreglar entre la tela 4 y el rodillo modelado 10 para cortar cualquier hebra de adhesivo que se forme entre la tela 4 y el rodillo modelado 10 mientras que el adhesivo se transfiere del rodillo modelado 10 a la tela 4. El segundo elemento de separación de adhesivo 62 puede ser idéntico al primer elemento de separación de adhesivo 60. El segundo elemento de separación de adhesivo 62 está arreglado adyacente a la primera superficie principal 48 revestida con adhesivo de la tela 4 mientras que la tela 4 sale de los rodillos plano y modelado 12, 10. El rodillo modelado 10 gira en dirección contraria al sentido del reloj de acuerdo con lo indicado por la flecha 40 en contacto con el rodillo plano 12 que gira en el sentido del reloj de acuerdo con lo indicado por la flecha 42. De acuerdo a una propiedad de caracterización de la invención,
la superficie externa 44 del rodillo plano 12 es generalmente lisa. Es decir, la superficie externa 44 del rodillo plano 12 no incluye las protuberancias que acoplan los huecos 30 del rodillo modelado 10 y por el contrario generalmente está libre de dimensionalidad macroscópica. La tela 4 se transporta entre el rodillo plano 12 y el rodillo modelado 10. La tela 4 incluye una primera superficie principal 48 que enfrenta al rodillo modelado 10 y a una segunda superficie principal 50 que enfrenta al rodillo plano 12. Mientras que la tela 4 se transporta entre los rodillos plano 12 y modelado 10, la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10 fuerza la tela 4 contra la superficie externa 44 del rodillo plano 12, a modo de simultáneamente comprimir la tela y transferir el aditivo 14 a las regiones comprimidas 56 (figura 4) de la tela procesada 4. Dependiendo del espesor, densidad, y capacidad de compresión de la tela de entrada 4, las regiones comprimidas 56 pueden formar una región hueca que tenga el aditivo aplicado a la misma de acuerdo con lo representado en la figura 4. El material de tela particular tiene propiedades físicas suficientes para soportar los requisitos físicos del proceso de fabricación y también es capaz de tener un aditivo transferido a por lo menos una de sus superficies. De acuerdo a un aspecto de caracterización de la invención, si
la tela se proporciona con una topografía perfilada o tridimensional, la tela también es capaz de soportar la formación de la topografía perfilada y es capaz de conservar la forma perfilada indefinidamente después de que se haya creado la topografía superficial. Así, en una modalidad, la tela de entrada 4 es suficientemente gruesa para permitir que una topografía superficial microscópicamente tridimensional sea formada en la tela, y también se puede deformar permanentemente para que cuando la tela se transporte entre el rodillo modelado 10 y el rodillo plano 12, se produzca una tela que tenga una topografía superficial tridimensional. La tela 4 puede ser espuma, esponja o un material fibroso tal como una tela de punto o tejida, o no tejida. Una tela preferida es una tela no tejida. La tela no tejida se puede preparar por cualquier operación adecuada de formación por fusión o de formación mecánica. Por ejemplo, la tela no tejida puede estar cardada, no tejida hilada, hidroentrelazada, soplada por fusión, expuesta al aire, plisada, o elaborada por otros procesos conocidos en la técnica. Las telas preferidas incluyen las telas no tejidas elaboradas de uno o más de una variedad de polímeros termoplásticos que se conocen para formar fibras. Los polímeros termoplásticos adecuados se pueden seleccionar de poliolefinas (tal como polietilenos, polipropilenos, y
polibutilenos) , poliamidas (tal como nylon 6, nylon 6/6, y nylon 10), poliésteres (tal como tereftalato de polietileno), copolímeros que contienen monómeros de acrílico, y mezclas y copolímeros de los mismos. Las fibras semisintéticas (tal como fibras de acetato) , fibras naturales (tal como algodón) , fibras regeneradas (tal como rayón) , y otras fibras no termoplásticas, también se pueden mezclar con las fibras termoplásticas. En una modalidad preferida, la tela incluye una mezcla de fibras y una de las fibras es una fibra aglutinada. En una modalidad, las fibras aglutinadas son activadas por calor. Tal fibra aglutinada puede comprender de aproximadamente 5% a aproximadamente 90% en peso de la tela y más generalmente de aproximadamente 30% a aproximadamente 50%. Una fibra aglutinada adecuada está disponible bajo la designación comercial fibra de denier CELBOND T254 12 disponible de Kosa Incorporated, Wichita, Kansas . Las fibras tienen comúnmente un denier mínimo de por lo menos aproximadamente 1, más comúnmente de por lo menos aproximadamente 2, e incluso más comúnmente de por lo menos aproximadamente 5, y un denier máximo de no más de aproximadamente 50, más comúnmente no más de aproximadamente 30, e incluso más comúnmente no más de aproximaofemente 15. La tela tiene comúnmente un peso base mínimo de por lo menos aproximadamente 5 gramos por metro cuadrado (g/m2) , más
comúnmente de por lo menos aproximadamente 10 g/m2, e incluso más comúnmente de por lo menos aproximadamente 20 g/m2, y un peso base máximo de no más de aproximadamente 150 g/m2, más comúnmente de no más de aproximadamente 100 g/m2, e incluso más comúnmente de más de aproximadamente 75 g/m2. La tela 4 tiene comúnmente un espesor sin comprimir mínimo de por lo menos de aproximadamente 0.1 mm, más comúnmente de por lo menos aproximadamente 0.2 mm, e incluso más comúnmente de por lo menos aproximadamente 0.5 mm, y un espesor sin comprimir máximo de no más de aproximadamente 25 mm, más comúnmente no más de aproximadamente 8 mm, e incluso más comúnmente de no más de aproximadamente 5 mm. Una tela 4 particularmente adecuada es una tela cardada formada de una mezcla de dos tamaños de fibras de poliester, las primeras fibras tienen un denier de aproximadamente 2-4 y las segundas tienen un denier de aproximadamente 10-15. La tela tiene un peso base de aproximadamente 50 g/m2 y un espesor de aproximadamente 3 mm. Adicionalmente, la tela 4 puede incluir una capa de refuerzo a lo largo, por ejemplo, de la segunda superficie principal 50 (no mostrada) , tal como una red, espuma, tela de punto o tejida, tela no tejida, papel, película plástica, o laminados de los mismas. La capa de refuerzo también puede comprender un cedazo o hebras de fibra. La capa de refuerzo se puede conectar de manera permanente o desprendiblemente a
la tela. Cuando la capa de refuerzo es una capa no tejida o una tela de punto o tejida, puede servir opcionalmente como una segunda superficie de limpieza. Si una película plástica se utiliza como la capa de refuerzo, se puede utilizar una poliolefina (tal como polipropileno o polietileno) , poliamida, poliéster, u otra película. El espesor de la película puede ser de aproximadamente 0.012 mm (0.5 milipulgadas) a aproximadamente 0.075 mm (3 milipulgadas) . Si la película se une por extrusión a una tela no tejida, entonces es preferible que la tela no tejida y la capa de refuerzo de película sean de materiales compatibles para obtener la unión adecuada entre los dos miembros. Para revestir selectivamente la tela 4 con el aditivo 14, y de tal modo formar un pliego de limpieza que tenga el aditivo aplicado a las regiones seleccionadas de la tela 4, el aditivo 14 primero se aplica a la superficie externa entera 16 del rodillo de transferencia 8. El aditivo 14 se aplica a la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8 en una corriente limitada que entonces se esparce y distribuye uniformemente sobre la superficie externa entera 16 del rodillo de transferencia 8 mediante la cuchilla limpiadora 20 para formar una capa continua y uniforme del aditivo que tiene un espesor deseado. El rodillo de transferencia 8 entonces gira en
contacto con la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10, de tal modo que se transfiere el aditivo 14 de la superficie externa 16 del rodillo de transferencia 8 a la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10. La región superficial elevada revestida 26 del rodillo modelado 10 entonces gira en contacto con la tela 4 a una velocidad que iguala la velocidad de la tela 4. De este modo, el aditivo de la región superficial elevada 26 del rodillo modelado 10 se transfiere a las regiones discretas específicas de la tela 4. La cantidad de aditivo 14 aplicada a la tela 4 dependerá de un número de factores incluyendo, el tipo de aditivo y características físicas de la tela. En el caso donde se produce un pliego de limpieza y el aditivo es un adhesivo, la cantidad de adhesivo debe ser suficiente para que el pliego de limpieza capture las partículas pequeñas y grandes de varias formas y consistencias, tal como pelusa, polvo, pelo, arena, partículas de alimento, suciedad, y similares, sin tener exceso de adhesivo que podría crear fricción y hacer la limpieza difícil o se podría transferir a la superficie que se está limpiando. Por supuesto, cuanto mayor sea la topografía superficial tridimensional del pliego de limpieza, mayor será la cantidad de adhesivo que se puede proporcionar en el pliego de limpieza sin crear la fricción excesiva o transferencia del adhesivo a la superficie que se
está limpiando. La tela 4 incluirá comúnmente de aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 50% en peso de adhesivo, más comúnmente de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 20% en peso de adhesivo, en base al peso de la tela no tejida de entrada. También, la relación plana entre las áreas de la tela que tienen adhesivo y las que no tienen adhesivo, puede oscilar de aproximadamente 80:20 a aproximadamente 20:80. El adhesivo está comúnmente revestido sobre la tela a un peso mínimo de aproximadamente 1 gramo/m2, más comúnmente por lo menos de aproximadamente 2.5 gramos/m2, e incluso más comúnmente por lo menos de aproximadamente 4 gramos/m2, y a un peso máximo de no más de aproximadamente 25 gramos/m2, más comúnmente de no más de aproximadamente 15 gramos/m2, e incluso más comúnmente de no más de aproximadamente 8 gramos/m2. Será reconocido que si la tela de entrada 4 es relativamente delgada, incomprimible o resistente, el proceso aplicará el aditivo a las regiones seleccionadas de la tela 4 pero no impartirá una triple dimensionalidad significativa a la tela 4. Es decir, la tela de salida procesada será sustancialmente plana con las superficies principales opuestas generalmente planas. De acuerdo a un aspecto preferido de la invención, sin embargo, la tela de entrada 4 es relativamente gruesa y
permanentemente deformable. Cuando tal tela de entrada se utiliza en el proceso, se produce una tela de salida que tiene una topografía superficial microscópicamente tridimensional. Es decir, si la tela de entrada 4 tiene suficiente espesor y es capaz de deformarse permanentemente, el proceso producirá una tela que tiene una topografía superficial tridimensional compuesta por las regiones huecas revestidas con el aditivo donde se comprime la tela 4, y las regiones elevadas substancialmente libres de adhesivo donde la tela 4 no se comprime. Se muestra en la figura 4, un pliego de limpieza 54 producido de acuerdo al método y aparato de la invención. El pliego de limpieza 54 tiene una primera superficie principal 58 que tiene regiones o picos elevados 52 y regiones o valles huecos comprimidos 56, y una segunda superficie principal generalmente plana 60. Tal topografía superficial es particularmente deseable cuando el aditivo es un adhesivo, debido a que los picos 52 sirven para separar el adhesivo de la superficie que está limpiándose, de tal modo se minimiza el nivel de fricción que podría interferir con el uso del pliego de limpieza. Para formar el pliego de limpieza 54 de la tela procesada 4, la tela 4 se corta simplemente al tamaño y/o forma deseada. Será evidente para el experto en la técnica que varios cambios y modificaciones se pueden realizar sin
desviarse del concepto inventivo establecido anteriormente. Por ejemplo, será reconocido de que el patrón de regiones elevadas y huecas puede tener a una variedad de formas tal como, por ejemplo, un patrón de tipo corrugado que consiste de una pluralidad de regiones elevadas y huecas alternantes generalmente paralelas alargadas que se extienden en la dirección de máquina (es decir, corriendo continuamente la longitud de la tela) o en la dirección transversal (es decir corriendo a través de la anchura de la tela) . Así, el alcance de la presente invención no se debe limitar a las características descritas en esta solicitud, sino solamente por las características descritas por el lenguaje de las reivindicaciones y los equivalentes de las características.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.