MX2008000489A - Pano limpiador para cuarto limpio. - Google Patents

Abstract

Esta descrito un pano limpiador para usarse en un ambiente de cuarto limpio hecho de filamentos sinteticos continuos tejidos. El pano limpiador tiene una distribucion de tamano de poro especifica que mejora la capacidad de limpieza del pano limpiador. El pano limpiador tiene una capacidad de limpieza mejorada, es bajo en hilas y iones extraibles haciendolo adecuado para usarse en ambientes de cuarto limpio criticos.

Description

PAÑO LIMPIADOR PARA CUARTO LIMPIO Esta solicitud reclama la prioridad de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos de América número 60/698,116, intitulada "PAÑO LIMPIADOR PARA CUARTO LIMPIO", y presentada el 11 de julio de 2005, a nombre de Lori Ann Shaffer y otros la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

La atención se llama a la solicitud relacionada intitulada "Paño Limpiador para Cuarto Limpio" a nombre de Shaffer y otros, asunto de abogado 21,772A la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

ANTECEDENTES Los cuartos limpios son usados ampliamente para la fabricación, ensamble y empaque de productos y componentes sensibles, en donde es necesario el que los varios procesos se lleven a cabo en un ambiente controlado esencialmente libre de partículas y otros contaminantes potenciales. Como tal, los cuartos limpios son típicamente un ambiente confinado en el cual la humedad, la temperatura y la materia en partículas son controladas precisamente para proteger los productos y componentes sensibles de la contaminación por la suciedad, mohos, virus, humos nocivos y otras partículas potencialmente dañinas .

Definidas ampliamente, las partículas pueden ser cualquier objeto diminuto en estado sólido o líquido con límites claramente definidos, por ejemplo, un contorno claramente definido. Tales partículas pueden ser polvo, piel humana o cabello u otros desperdicios. Sobre el orden relativo de magnitud, un humano regularmente soltará de 100,000 a 5,000,000 de partículas de un tamaño de 0.3 micrómetros y más grandes por minuto. En algunos ambientes, tales partículas pueden ser microorganismos o partículas viables (por ejemplo, organismos de una célula única capaces de la multiplicación, en una temperatura de ambiente apropiada, en la presencia de agua y nutrientes) . Estas partículas viables pueden incluir bacterias, mohos, levaduras y similares. Las partículas pueden venir desde la atmósfera exterior, de los sistemas de aire acondicionado, y la liberación dentro del cuarto limpio por los procesos o por aquellos quienes usan el cuarto. Cada artículo que se pone adentro del cuarto limpio trae con este el potencial de introducir tales contaminantes adentro del cuarto.

Los cuartos limpios se encuentran en industrias con componentes y productos sensibles tales como la fabricación de microchips, la fabricación de monitores LCD, la fabricación de electrónicos sensibles, farmacéuticos y similares. Por ejemplo, en la fabricación de un microprocesador, tales micropartículas pueden destruir el circuito de una microplaqueta mediante interferir con las capas conductoras de la superficie de la microplaqueta. Los controles y estándares estrictos se han diseñado y son usados a través de tales industrias para certificar la limpieza del cuarto limpio. Entre más crítica es la necesidad de la limpieza, menos tolerancia hay para partículas dentro del cuarto limpio.

La clasificación de los cuartos limpios por los estándares ISO está basada sobre el número máximo de partículas de un cierto tamaño que puede estar presente. Por ejemplo, en la fabricación de microchips, los cuartos limpios son generalmente certificados como ambientes ISO clase 3. Un ambiente ISO clase 3 puede solo tener un máximo de 8 partículas por metro cúbico que son de un micrómetro o más grandes; 35 partículas por metro cúbico que son de 0.5 micrómetros o más grandes; 102 partículas por metro cúbico que son de 0.3 micrómetros o más grandes; 237 partículas por metro cúbico que son de 0.2 micrómetros o más grandes; y un máximo de 1,000 partículas por metro cúbico que son de 0.1 micrómetros o más grandes. Los ambientes ISO clase 4 y 5 permiten un aumento incremental en las partículas presentes en el cuarto limpio el cual puede ser apropiados para ambientes de fabricación menos críticos que lo que es necesario en los ambientes ISO clase 3.

Los paños limpiadores son comúnmente usados en los cuartos limpios para limpiar las superficies y herramientas que son introducidas en el cuarto limpio, limpiar los derrames y excesos de químicos de procesamiento y desperdicios, cubrir el equipo sensible, y para limpiar las superficies dentro del cuarto limpio. En los ambientes ISO clase 3 de la producción de microchips, los paños limpiadores de poliéster tejido son comúnmente usados . Aún cuando son una parte necesaria en los procesos de producción, cada paño limpiador que se lleva dentro del ambiente de cuarto limpio tiene el potencial de introducir partículas potencialmente dañinas adentro del cuarto limpio.

La primera fuente potencial de las partículas son las hilas del paño limpiador mismo. Las hilas pueden ser llevadas junto con el paño limpiador o pueden generarse desde el paño limpiador mismo. Típicamente, para un paño limpiador de poliéster tejido, la hila es generada desde las orillas del paño limpiador en donde están presentes los fragmentos sueltos del hilo de poliéster debido a los procesos determinados usados durante la fabricación del paño limpiador. El sellado de las orillas del paño limpiador, como se hace comúnmente por los fabricantes de tales paños limpiadores, ayuda a aliviar mucho de este tipo de hilas.

Otra fuente potencial de contaminantes adversos son las moléculas o átomos en la forma de iones o residuos dejados sobre el paño limpiador. Estos contaminantes típicamente vienen del agua usada en los procesamientos de los paños limpiadores, en los químicos agregados para mejorar las características y el funcionamiento del paño limpiador, o en la interacción humana con los paños limpiadores. Por ejemplo, en la producción de microplaquetas de silicio para la producción de microchips, los iones tal como de sodio (Na) , de potasio (K) y cloruro (Cl) son comúnmente encontrados en los paños limpiadores de cuarto limpio y pueden provocar serios problemas de producción y pueden dañar las microplaquetas que están siendo producidas. Por ejemplo, en la fabricación de un microprocesador, los iones residuales pueden destruir el circuito sobre una microplaqueta mediante el pegarse a la superficie de microplaqueta y reaccionar con los materiales usados en la creación del circuito.

Junto con el potencial de introducir partículas adentro de ambiente de cuarto limpio, otro problema con el uso de paños limpiadores de cuarto limpio está relacionado con la limpieza de derrames y exceso de líquidos usados en el procesamiento. Como se conoce bien, las fibras celulósicas y de algodón se han usados en toallas de papel, trapos, paños limpiadores y artículos similares. Tales artículos trabajan bien para absorber grandes cantidades de líquido, pero no son compatibles con ambientes de cuarto limpio más rigurosos. Un trapo de algodón tejido, una toalla de papel, un paño limpiador hecho de fibras de celulosa-poliéster tienen cantidades mucho mayores de hilas que un paño limpiador de poliéster tejido lavado de cuarto limpio. El cambio de reducir la cantidad de hilas con el uso de un paño limpiador de poliéster tejido es una disminución en la cantidad de capacidad absorbente (por ejemplo la cantidad máxima del líquido que el paño limpiador puede contener) para tales paños limpiadores.

Adicionalmente, aún cuando los paños limpiadores de poliéster tejidos típicos pueden remover líquidos de superficies críticas, estos frecuentemente dejan algún grado de residuo sobre las superficies después de la limpieza. Por ejemplo, una superficie limpiada por un minuto usando un paño limpiador de poliéster de seis gramos con seis gramos de alcohol de isopropilo, mientras que la persona limpia la superficie con un guante de nitrilo de 8 gramos, deja atrás 19.3 microgramos de residuo (61ng/cm2) . La mayoría del residuo fue del paño limpiador y del guante con una cantidad mínima viniendo del alcohol de isopropilo. Como se discutió anteriormente, tal residuo puede provocar problemas en ambientes de fabricación sensibles tal como la producción de microchips .

En la fabricación de ciertos paños limpiadores sintéticos, los surfactantes se han agregado a la superficie del sustrato para mejorar la capacidad del líquido para limpiar sobre la superficie, ayudando al paño limpiador a absorber rápidamente el líquido. Sin embargo, los surfactantes tradicionales producen residuos y iones que pueden ser dañinos en los ambientes sensibles de cuarto limpio como se discutió anteriormente .

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN En vista de los problemas con las hilas y iones así como la necesidad de superficies limpias y secas en ambientes de cuarto limpio críticos, se desea tener un paño limpiador de cuarto limpio tejido, bajo en iones y bajo en hilas con una mayor capacidad para limpiar una superficie seca.

Los paños limpiadores de la presente invención son capaces de limpiar una superficie seca en un ambiente de cuarto limpio. Tales paños limpiadores se hacen de un sustrato tejido de filamentos sintéticos continuos y tienen una estructura tejida con una distribución de tamaño de poro en donde alrededor de 5 a alrededor de 25% de los poros son de un tamaño de alrededor de 20 mieras o menos, y en donde a alrededor de 30 a alrededor de 50 por ciento de los poros son de un tamaño en el rango de desde alrededor de 60 mieras a alrededor de 160 mieras.

En varios ambientes, el paño limpiador puede tener una capacidad de limpieza seca de alrededor de 760 centímetros cuadrados o mayor, una eficiencia de limpieza dinámica de alrededor de 91% o mayor; una capacidad de transmisión vertical a 60 segundos y a alrededor de 5 centímetros o mayor; una capacidad absorbente en el rango de desde alrededor de 300 mililitros por metro cuadrado a alrededor de 360 mililitros por metro cuadrado; y/o alrededor de 30 x 106 partículas por metro cuadrado o menos, mediante la Prueba de Agitación Biaxial (IEST RP-CC004.3, Sección 6.1.3).

En algunas incorporaciones el sustrato tejido puede hacerse de filamentos de poliéster continuos. En otras incorporaciones, el sustrato tejido puede adicionalmente tener un surfactante sobre su superficie a un nivel de agregado de alrededor de 0.5 por ciento o menos, basado sobre el peso del sustrato tejido. Adicionalmente, aquellos surfactantes pueden ser un surfactante gémini, un agente de humedecimiento polimérico, o un oligómero funcionalizado.

La presente invención también está dirigida a un paño limpiador para usarse en un ambiente de cuarto limpio hecho de un sustrato tejido de filamentos de poliéster continuos. El paño limpiador tiene una capacidad de secado de paño limpiador de alrededor de 760 centímetros cuadrados o mayor y tiene una estructura tejido con una distribución de tamaño de poro en donde alrededor de 5 a alrededor de 25 por ciento de los poros son de un tamaño de alrededor de 20 mieras o menos, y en donde alrededor de 30 a alrededor de 50 por ciento de los poros son de un tamaño en el rango de desde alrededor de 60 mieras a alrededor de 160 mieras.

Finalmente, la presente invención también está dirigida a un paño limpiador adecuado para usarse en un ambiente de cuarto limpio que se hace de un sustrato tejido de filamentos de poliéster continuos. El paño limpiador tiene alrededor de 30xl06 partículas por metro cuadrado o menos mediante de la Prueba de Agitación Biaxial (IEST RP-CC004.3, Sección 6.1.3) y tiene una estructura tejida con la distribución de tamaño de poro en donde alrededor de 5 a alrededor de 25 por ciento de los poros son de un tamaño de alrededor de 20 mieras o menos, y en donde alrededor de 30 a alrededor de 50 por ciento de los poros son de un tamaño en el rango de desde alrededor de 60 mieras a alrededor de 160 mieras .

En varias incorporaciones, el paño limpiador puede tener una capacidad de limpiado para secar de alrededor de 850 centímetros cuadrados o mayor; una eficiencia de limpieza dinámica de alrededor de 91 por ciento o mayor; una capacidad de transmisión vertical de 60 segundos a alrededor de 5 centímetros o mayor.

En algunas incorporaciones, el paño limpiador puede tener un surfactante presente en la superficie del sustrato tejido, en donde el surfactante son surfactantes gémini, unos agentes humectantes poliméricos o unos oligómeros funcionalizados. Además, el surfactante puede estar presente en una cantidad agregada de entre alrededor de 0.06 por ciento y de 0.5 por ciento, por peso del sustrato de poliéster tejido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1, es un vista superior amplificada, de un paño limpiador de poliéster tejido teniendo un patrón de tejido de entrecierre.

La figura 2 es una vista en perspectiva amplificada del paño limpiador de poliéster de tejido de la figura 1.

La figura 3 es una vista superior amplificada de un paño limpiador de poliéster tejido teniendo un patrón de tejido y que es suizo.

La figura 4 es una vista en sección transversal amplificada del paño limpiador de poliéster tejido de la figura 3.

La figura 5 es una vista superior amplificada de un paño limpiador de poliéster tejido teniendo un patrón de tejido piqué francés.

La figura 6 es una vista en sección transversal amplificada del paño limpiador de poliéster tejido de la figura 5.

La figura 7 es una vista superior amplificada de un paño limpiador de poliéster tejido que tiene un patrón de tejido piqué francés con una puntada suelta.

La figura 8 es una vista superior amplificada de un paño limpiador de poliéster tejido que tiene un patrón de tejido piqué francés con una puntada apretada.

La figura 9 es una gráfica de la distribución de tamaño de poro relativa de los materiales de las figuras 7 y 8 como se mostró como el volumen de poro (en centímetros cúbicos por gramo) en contra del radio de poro equivalente (en mieras) .

La figura 10 es una vista esquemática del aparato de prueba para usarse con la prueba de transmisión vertical.

La figura 11 es una vista en perspectiva del aparato de prueba para usarse con el procedimiento de prueba de limpiado para secar.

La figura 12 es una vista en perspectiva más cercana del trineo de muestra del aparato de prueba de la figura 11.

La figura 13 es una vista frontal del aparato de prueba mejorado para usarse con el procedimiento de prueba de limpiado para secar.

La figura 14 es otra vista frontal del aparato de prueba mejorado para usarse con el procedimiento de prueba para limpiar o para secar.

La figura 15 es una vista en perspectiva más cercana del disco del aparato de prueba de las figuras 13 y 14.

La figura 16 es una vista superior en perspectiva de un trineo de muestra unido al conjunto de brazo limpiador del aparato de prueba de limpiado para secar.

La figura 17 es una vista superior en perspectiva del trineo de muestra para usarse en el procedimiento de prueba de limpiado para secar.

La figura 18 es una vista de fondo en perspectiva del trineo de muestra para usarse en el procedimiento de prueba del limpiado para secar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Los paños limpiadores de la presente invención tienen una capacidad mejorada para limpiar una superficie para secarla de un líquido a un grado mayor que los paños limpiadores de poliéster tejidos disponibles actualmente usados en los ambientes de cuarto limpio. La presente invención es capaz de lograr esta capacidad de limpiar para secar mejorada mediante métodos posibles múltiples. El primer método general es la modificación de la superficie del material de sustrato tejido para mejorar la capacidad de limpiado para secar del paño limpiador. Un segundo método general para mejorar la capacidad de limpiado para secar es la modificación de la estructura de tela tejida. Ambas de estas soluciones generales son capaces de proporcionar la capacidad de limpiar para secar deseada individualmente o como una combinación de los dos métodos .

De una preocupación particular es la capacidad para limpiar para secar del paño limpiador en un ambiente de cuarto limpio. Como se usa aquí "limpiar para secar" es la capacidad del paño limpiador para limpiar una superficie dejarla seca de un líquido sin dejar un residuo. Esto está relacionado con la capacidad del paño limpiador para recoger rápidamente el líquido adentro de la estructura del paño limpiador durante el movimiento de limpieza al ser llevado el paño limpiador a través de la superficie que va a ser limpiada. Un paño limpiador con una buena capacidad de limpiar para secar solo requerirá una o dos pasadas sobre la superficie, más bien que múltiples pasadas, para limpiar la superficie y secarla del líquido presente. Una superficie que es limpiada para secar tendrá ya evidencia residual (por ejemplo, gotas o arroyos) del líquido.

Un paño limpiador con una buena capacidad para limpiar y secar recogerá rápidamente el líquido adentro de los intersticios de la estructura del material limpiador y retendrá este ahí durante la limpieza. La capacidad absorbente de un paño limpiador es la cantidad máxima de fluido que el paño limpiador puede contener y es diferente de la capacidad de limpiar y secar del paño limpiador. Un paño limpiador puede tener una alta capacidad absorbente, pero no ser capaz de tomar el líquido rápidamente. Tal paño limpiador frecuentemente empujará el líquido alrededor sobre la superficie antes de que el paño limpiador pueda absorber el líquido. Frecuentemente, los materiales que son usados para aumentar la absorbencia de tal paño limpiador (por ejemplo, las fibras celulósicas, las partículas súper absorbentes, etc.) resultarán en niveles no aceptables de hilas, partículas y iones residuales en los ambientes críticos en los cuales son usados tales paños limpiadores .

Las clasificaciones ISO de los ambientes de cuarto limpio están basadas sobre los niveles de partículas presentes en el aire de tal ambiente. Los cuartos limpios que tienen una clasificación ISO más baja son ambientes muy sensibles a los contaminantes y consecuentemente tienen límites más bajos como para los niveles de partículas aceptables. En forma inversa, el nivel aceptable de partículas presentes en el aire del cuarto limpio aumenta con la clasificación ISO. Por ejemplo, el cuarto limpio en donde son fabricados los semi-conductores son ambientes críticos en donde aún las cantidades pequeñas de partículas pueden dañar a los semi -conductores . Apropiadamente, la fabricación de semi-conductores ocurre en los ambientes ISO clases 3 ó 4. Los ambientes ISO clases 5 y 6, tal como los usados en los cuartos limpios farmacéuticos y de biotecología, aún requieren controles como para los contaminantes, pero son menos restrictivos que los ambientes ISO clases 3 ó 4.

Por tanto, los paños limpiadores diseñados para usarse en esos ambientes, deben ser adecuados para usarse en tales cuartos limpios críticos. Los paños limpiadores que van a ser usados en los cuartos limpios no deben afectar adversamente los niveles de los contaminantes en el cuarto limpio. Aún cuando no existe un estándar para niveles de ion y partículas aceptables en los consumibles de cuarto limpio (tal como los paños limpiadores) , uno puede aproximar estos niveles con base en los promedios de industria para los fabricantes más grandes de tales consumibles de cuarto limpio. Los promedios de niveles de partículas y de iones presentes en los paños limpiadores comercialmente disponibles recomendados para usarse en los ambientes de cuarto limpio ISO se dan en la tabla 1. Los promedios en la tabal 1 están basados sobre los paños limpiadores de cuarto limpio comercialmente disponibles de Contec Inc (Spartanburg, Carolina del Sur) , de Milliken & Company (de Spartanburg, Carolina del Sur) , Berkshire Corporation (de Great Barrington, Massachussets) y de IT Texwipe (de Mahwah, New Jersey) .

TABLA 1 Para satisfacer tales límites de hilas/partículas estrictos, los sustratos usados para los ambientes de cuarto limpio requieren estar esencialmente libres de cualquier fibra suelta. Por tanto, como se conoce en el arte, los sustratos de paño limpiador para ambientes de cuarto limpio críticos (tal como ISO clase 3) son generalmente hechos de hilos de filamento continuo. Los filamentos continuos son generalmente definidos como un hilo no roto de fibra sintética hecho mediante extrudir el polímero derretido a través de un órgano de hilado. Las fibras son enfriadas y después son estiradas y texturizadas en manojos mencionados como un hilo.

Los paños limpiadores de cuarto limpio se han hecho de algodón tejido, espuma de poliuretano, poliéster-celulosa y nylon. Sin embargo, las fibras sintéticas son más comúnmente usadas para ambientes de cuarto limpio más críticas ya que estas generalmente producen niveles más bajos de hilas y extraíbles que aquellos hechos con algunos grados de fibras naturales (por ejemplo, algodón, celulosa, etc.). Tales fibras sintéticas pueden ser poliésteres, nilons, polipropilenos, polietilenos, acrílicos, polivinilos, poliuretanos y otras fibras sintéticas como se conoce bien.

El poliéster es el material más común usado en los ambientes de cuarto limpio. Más particularmente, tales limpiadores están típicamente hechos de fibras de poli (tereftalato de etileno) ("PET"). Los niveles de hilas de paños limpiadores hechos de poliéster de tejido doble son mucho más bajos que los de los paños limpiadores hechos de otros materiales tales como materiales no tejidos, algodón tejido, fibras mezcladas de poliéster-celulosa o similares.

Aún cuando el uso de otros filamentos sintéticos continuos pueden ser empleados para hacer el sustrato del paño limpiador, el PET es el material más comúnmente usado dentro de los ambientes de cuarto limpio. Para la facilidad de la discusión restante de la presente invención, el sustrato del paño limpiador de la presente invención será discutido como siendo hecho de poliéster o de PET. Sin embargo, como se indicó anteriormente, pueden ser usados otros polímeros sintéticos y no se intenta que estos sean excluidos del uso en la presente invención.

Los paños limpiadores tejidos de la invención son producidos por procedimientos de procesamiento y tejido convencionales como son comunes y conocidos para tales paños limpiadores de cuarto limpio. Primero, el hilo de poliéster de filamento continuo 100% es tejido con el patrón deseado sobre una máquina de tejido circular. Tales patrones pueden incluir, pero no se limitan a un patrón de entrecierre o un patrón de piqué. La tela es entonces cortada al ancho deseado y se corre a través de un baño caliente continuo en donde un detergente es agregado para limpiar los lubricantes tejidos fuera de la tela. Esta parte del proceso es mencionada como el fregado. La temperatura y la velocidad del proceso de fregado pueden ser ajustadas como se desee y como se conoce bien en el arte. Por ejemplo, una temperatura de fregado típica es de 37.8 grados centígrados y una velocidad típica a través del proceso de fregado es de 36.6 metros por minuto.

La tela es enjuagada en agua tibio y se vuelve a enjuagar inmediatamente con un sistema de rociado antes de entrar en un rodillo de exprimido que remueve el agua en exceso. La tela entonces entra en una armazón de bastidor en donde es aplicado el calor de secado. La temperatura y la velocidad del secado del armazón bastidor pueden ajustarse como se desee como se conoce bien en el arte. Por ejemplo, una temperatura de armazón y bastidor típico es de entre 171-188 grados centígrados y la velocidad típica a través del bastidor es de aproximadamente de 36.6-32.0 metros por minuto.

Después de salir del armazón bastidor, la tela es cortada en paños limpiadores del tamaño deseado y las fibras sobre las orillas del paño limpiador son fundidas juntas usando una máquina de sellado. Como se conoce en el arte, tal sellado puede ser logrado mediante una cuchilla de alambre caliente, una unión ultrasónica, un sellador láser, una unión térmica y similar.

Una vez que las orillas se han sellado, los paños limpiadores son lavados en una lavandería de cuarto limpio. Durante el ciclo de enjuague, los tratamientos químicos pueden ser aplicados a la tela. Como se conoce en el arte, las temperaturas de enjuague típicas pueden variar de desde entre alrededor de 54.4-71.1 grados centígrados. El tiempo de ciclo típico es de entre 40 minutos y una hora. Después de haberse enjuagado tres veces en agua deionizada ultrapura (filtrada a 0.2 mieras) para remover el exceso de extraíbles, los paños limpiadores entran en la secadora de cuarto limpio en donde estos son secados a una temperatura de aproximadamente de 71.1 grados centígrados por 20 a 30 minutos. Una vez que el proceso de lavado es completado, los paños limpiadores son empacados doblados en una película anti-estática PVC.

El poliéster es naturalmente hidrofóbico el cual trabaja en contra de la capacidad de limpiar y secar deseada del paño limpiador para tomar rápidamente los líquidos. Un método de la invención que supera este problema es el uso de tratamientos de modificación de superficie.

Para mejorar la capacidad de limpiado y secado del paño limpiador se desea hacer mínima la diferencia de energía de superficie (o energía entre las caras) en la entrecara del líquido/poliéster para asegurar que el líquido moja completamente la superficie del paño limpiador de poliéster. Por ejemplo, el PET tiene una energía de superficie de alrededor de 43 dinas por centímetros, mientras que la tensión de superficie del agua es de 72 dinas/centímetro. Para un líquido tal como el agua para mojar completamente la superficie del PET, la separación energía de superficie entre aquella del agua y del sustrato PET debe hacerse mínima. (Notar que "energía de superficie" y "tensión de superficie" son usados intercambiablemente; es acostumbrado al usar "energía de superficie" en referencia a los sólidos y "tensión de superficie" para los líquidos) . En el caso de un paño limpiador de poliéster, la energía de superficie del paño limpiador requiere ser aumentada cerca de la tensión de superficie del líquido que el paño limpiador está limpiando. Uno desearía aumentar la energía de superficie del paño limpiador de poliéster a más de 50 dinas/centímetro. Más deseablemente, uno podría preferir aumentar la energía de superficie del paño limpiador a más de 60 dinas/centímetro. Aún más deseablemente, uno preferiría aumentar la energía de superficie del paño limpiador a más de 70 dinas por centímetro e idealmente la energía de superficie será de 80 dinas por centímetro o más.

Otra característica relacionada que puede ser usada para determinar el humedecimiento de un sustrato es el ángulo de contacto, el ángulo formado mediante la entrecara de sólido/líquido y la entrecara de líquido/vapor medida desde el lado del líquido. El ángulo de contacto es muy dependiente de la energía de superficie del sólido y del líquido bajo consideración. Si la energía de superficie de líquido es significativamente superior que aquella del sólido, como en el caso del agua y del poliéster, las uniones cohesivas en el líquido serán más fuertes que la atracción entre el líquido y el sólido. Esto hará que el líquido forme cuentas sobre el sólido, creando un ángulo de contacto grande. Los líquidos solo mojarán las superficies cuando el ángulo de contacto es de menos de 90 grados. Como una diferencia más pequeña en energía de superficie entre un líquido y un sólido da un ángulo de contacto más pequeño, uno puede mejorar el humedecimiento de un sólido mediante alterar el sólido o el líquido de manera que la diferencia en la energía de superficie se haga mínima.

Aún cuando un ángulo de contacto de menos de 90 grados es requerido para el líquido para mojar la superficie del paño limpiador, se desea que el ángulo de contacto esté aún más bajo para un mejor humedecimiento de tal paño limpiador. Se prefiere que el ángulo de contacto sea menor de 80 grados. Es más deseable que el ángulo de contacto sea de menos de 70 grados. Un ángulo de contacto de menos de 60 grados será aún más deseable. Un ángulo de contacto de menos de 40 grados será aún más deseable.

Los surfactantes convencionales se han usado por muchos años para tratar telas no tejidas para promover el humedecimiento de tales telas para usarse en los productos absorbentes tales como pañales, productos para el cuidado de la mujer y similares. Los surfactantes típicamente tienen una cabeza polar y una cola hidrofóbica (no polar) que, cuando se colocan sobre la superficie hidrofóbica de la tela, se orientan así mismos para proporcionar una superficie de tela que es humectada por los fluidos acuosos.

Tales surfactantes son derivados típicamente de sustancias naturales tal como los ácidos grasos que típicamente tienen cadenas que no son más largas de 22 carbonos de longitud. Los análogos sintéticos de los derivados de ácido graso también están disponibles. Generalmente, tales surfactantes requieren que sean usadas las concentraciones relativamente altas de surfactantes para lograr los niveles deseados de humedecimiento y de absorbencia de líquidos. Típicamente, debido a sus caracteres segregados y dual polar y no polar, los surfactantes convencionales tenderán a alcanzar una concentración crítica (por ejemplo, una concentración de micela ó CMC) a la cual ocurre el agregado de moléculas de surfactante en la forma de micelas esféricas en donde las colas (o partes hidrofóbicas) convergen sobre sí mismas hacia fuera de la fase acuosa. Se entiende bien que cuando un CMC relativamente alto es alcanzado para un surfactante típico, sus propiedades físicas (por ejemplo, actividad de superficie o capacidad para inducir una reducción de tensión de superficie) se nivela. También se entiende bien que la actividad de superficie depende mucho de la concentración de surfactante. En el caso de los paños limpiadores de cuarto limpio, debido a las preocupaciones acerca de los iones, partículas y residuos, es deseable usar la cantidad más baja de surfactante para lograr la energía de entrecara, mínima, preferiblemente de cero, en la entrecara de líquido/paño limpiador de PET.

Los surfactantes convencionales, o simples, generalmente consisten de una cabeza hidrofílica única y una o dos colas hidrofóbicas. Los ejemplos de tales surfactantes convencionales incluyen Synthrapol KB, Tween 85, Aerosol OT, y un rango amplio de esteres grasos etoxilatados y alcoholes, los cuales están fácilmente disponibles de varios vendedores tales como Uniqema (New Castel, Delaware), Cognis Corporation (Cincinnati, Ohio) y BASF (Florham Park, New Jersey) . Otras clases de surfactantes convencionales incluyen polidimetil siloxanos etoxiltados (disponibles de Dow Corning, GE y otros) y fluorocarbones etoxilatados (disponibles de 3M, DuPont y otros) .

Los tratamientos de superficie de la presente invención proporcionan beneficios para aplicaciones de paño limpiador de cuarto limpio que los surfactantes convencionales son incapaces de proporcionar. Una de tal clase de surfactantes sintéticos se conoce como surfactantes gémini (también mencionados como surfactantes diméricos) . A diferencia de la estructura simple de los surfactantes convencionales, los surfactantes gémini se caracterizan por grupos de cabeza hidrofílicos múltiples y colas hidrofóbicas múltiples conectadas por un enlace, comúnmente llamado un espaciador, localizado cerca de los grupos de cabeza hidrofílicos. Un surfactante gémini típico consiste de dos surfactantes simples convencionales que están covalentemente unidos por un espaciador. Los grupos de cabeza hidrofílicos pueden ser idénticos o diferentes unos de otros y las colas hidrofóbicas pueden ser idénticas o diferentes unas de otras. Los surfactantes gémini pueden ser simétricos o no simétricos. El espaciador puede ser hidrofóbico (por ejemplo, alifático o aromático) o hidrofílico (por ejemplo, de poliéter), corto (por ejemplo de 1 a 2 grupos de metileno) o largo (por ejemplo de 3 a 12 grupos de metileno) rígido o flexible.

Las características únicas de los surfactantes gémini incluyen su capacidad para reducir la tensión de superficie de los líquidos a una concentración muy reducida relativa a los surfactantes convencionales. Otra característica distintiva de los surfactantes gémini es su comportamiento de agregado en solución. Los surfactantes gémini tienen tendencia a agregar en micelas esféricas menos ordenadas que las normalmente encontradas con los surfactantes convencionales. Como un resultado, los surfactentes gémini son significativamente más activos de superficie y son significativamente más eficientes (por ejemplo, efectivos a concentraciones mucho más bajas que los surfactantes convencionales) . Los resultados del estudio sobre los surfactantes gémini pueden ser encontrados en la referencia que sigue: "Un Estudio Teórico de Comportamiento de Fase de Surfactante Gémini", de K.M. Layn y otros, Diario de Física Química, volumen 109, número 13, páginas 5651-5658, 1 de Octubre de 1998.

Los ejemplos de tales surfactantes gémini comercialmente disponibles incluyen Dynol 604 (2,5,8,11 tetrametilo 6 dodecin-5, diol etoxilato) ; Surfynol 440 (Etoxilatado 2 , 4 , 7, 9-tetrametilo 5 decyn 4,7-diol (óxido de etileno-40% por perso) ) ; Surfynol 485 (Etoxilatado o 2,4,7,9-tetrametilo 5 dedyn 4,7-diol (óxido de etileno-85% por peso)); y Surfynol 420 (65% por peso etoxilatado de 2 , 4 , 7 , 9-tetrametilo 5 dedyn-4 , 7-diol, 25% por peso de Tetrametilo-5-decyno-4 , 7-diol, 2,4,7,9). Todos estos surfactantes están disponibles de Air Products Polymers L.P. de Dalton, Georgia.

Otras clases de surfactantes sintéticos son los oligómeros funcionalizados. Los oligómeros funcionalizados son poliolefinas de peso molecular bajo sintéticas (por ejemplo, polietileno, polipropileno o sus copolímeros) los cuales son funcionalizados con grupos funcionales polares tales como los grupos de óxido de polietileno u otros grupos tales como ácido carboxílico, sulfato, sulfonato, hidroxil, amina, amida, anhídrido, etc. Estos oligómeros generalmente exhiben colas hidrofóbicas o de poliolefina que contienen más de 22 carbonos. La adsorción generalmente fuerte sobre PET ocurre debido a ambas las fuerzas apolares (cadena de alquila larga) así como de las fuerzas polares entre los grupos éster polar sobre PET y los grupos polares sobre el oligómero funcionalizado. Generalmente, estos oligómeros funcionalizados especialmente los oligómeros etoxilatados, exhiben niveles bajos de iones debido al grupo de "etoxilato" que es no no- iónico y es neutral de carga. Los ejemplos de tales sustancias comercialmente disponibles incluyen Unithox 490 (alcoholes etoxilatados, etano homopolímero (óxido de etileno-90% por peso)) de Baker Petrolite de Sugar Land, Texas.

Finalmente, una tercera clase de tales surfactantes sintéticos son los agentes de humedecimiento de polímero.

Los agentes de humedecimiento poliméricos son polímeros sintéticos solubles en agua tal como polivinil pirrolidona, ácido poliacrílico (P7?A) , poliacrilamida (PAM) , ácido sulfónico propano-metilo-poliacriamido (PAMPS) , derivados de celulosa (o polisacaridos) solubles en agua, tal como etil hidroxi celulosa (EHEC) , carboximetil celulosa (CMC) y muchos otros polisacaridos solubles en agua. Otros polímeros solubles en agua propietarios se hacen por Rhodia, Inc., de Cranbury, New Jersey, e incluyen Hydrosistem 105-2, Hydropol y Repel-o-tex QCX-2 (15% de dispersión de polietil glicol poliéster, 85% de agua, <0.0006% de dioxano, <0.0005% de óxido de etileno).

Además de usar un aditivo químico tal como un surfactante, otros tratamientos de superficie pueden ser usados para modificar la energía de superficie del paño limpiador. Por ejemplo, los tratamientos de descarga de brillo (GD) por corona o plasma atmosférica. Los tratamientos GD pueden mejorar la energía de superficie del PET a más de 50 dinas por centímetros, haciéndolo por tanto más humedecible a los fluidos acuosos. La descarga de brillo mediante plasma atmosférico es preferida debido a que permite la oxidación de superficie (u otros grupos polares) que es más durable con el tiempo. También, el tratamiento de flama es otro proceso que puede lograr resultados similares al tratamiento de descarga de brillo.

Otro tratamiento de superficie potencial es la copolimérización de injerto inducida con radiación de monómeros hidrofílicos sobre PET. Los monómeros hidrofílicos típicos (o monómeros solubles en agua) incluyen pero no se limitan a N-vinil pirrolidona (NVP) , ácido acrílico, hidroxietil metacrilato (HEMA), etc., el cual puede ser injertado-copolimerizado sobre PET a través de radiación gama, radio electrónico, radiación ultravioleta o similar. También es posible combinar un tratamiento de descarga de brillo (plasma atmosférica o corona) para pre-oxidar el PET seguido por el proceso de copolimerización-injerto inducido con radiación. El paso de pre-oxidación puede elevar la energía de superficie del PET de manera que puede ocurrir un humedecimiento más favorable del PET mediante el monómero acuoso de copolimerización de injerto. Por tanto, una eficiencia de injerto mejor y una uniformidad de injerto pueden ocurrir.

Los surfactantes son generalmente aplicados a los paños limpiadores durante el ciclo de enjuague del proceso de lavado de la producción de los paños limpiadores de poliéster tejidos. El proceso de lavado es el lugar más conveniente para agregar los surfactantes a los paños limpiadores ya que todos los químicos y procesamientos usados en la extrusión-derretido de las fibras PET y la fabricación de tales paños limpiadores se han deslavado y no interferirán con la adición del surfactante deseado. El surfactante es agregado a la carga de enjuague a un porcentaje por peso de aproximadamente de 0.06 a 0.5% por peso de los paños limpiadores que están siendo enjuagados (por ejemplo, 28 a 227 gramos) de surfactante por cada 45.4 kilogramos de paños limpiadores. Los paños limpiadores son lavados con agua deionizada ultrapura filtrados a 0.2 mieras en una lavador de capacidad de 757 litros. El tamaño de carga típico de los paños limpiadores lavados en una vez es de 45.4 kilogramos de paños limpiadores.

Sin embargo, otros métodos pueden ser usados en el procesamiento de producción de paño limpiador puede impactar los tratamientos de superficie discutidos arriba. Por ejemplo, uno puede tratar las fibras PET o el hilo PET después del derretido extrusión y antes del enrollado usando cualquier proceso químico mojado adecuado (surfactante, polímeros solubles en agua y similares) . En forma similar, el tratamiento de superficie puede ser incorporado en la fibra durante el derretido-extrusión de las fibras. Alternativamente, uno puede tratar el PET tejido en una forma de rollo usando un químico húmedo convencional con saturación, rociado, fotograbado, espuma, matriz de ranura o proceso similar seguido por el secado. En otro método de tratamiento, uno puede tratar el PET tejido en una forma de rollo usando química de mojado convencional con saturación, rociado, fotograbado, espuma, matriz de ranura o procesos similares seguido por la irradiación con gama, rayo-e o ultravioleta, seguido por el secado. Finalmente, uno puede tratar el PET tejido en forma de rollo usando un tratamiento de flama o de GD.

Además, para cada uno de estos tratamientos de superficie que está siendo usado individualmente, pueden también usarse las combinaciones de tales tratamientos. Por vía de ejemplo no limitante, las combinaciones de las clases de surfactante pueden ser usadas juntas. En otro ejemplo no limitante, las combinaciones de surfactante junto con el tratamiento de plasma pueden aumentar la capacidad de limpiado y secado del paño limpiador de poliéster tejido. Un experto en el arte, con vista en la discusión anterior será capaz de ver que hay numerosas combinaciones de tales tratamientos de superficie que pueden ser usados individualmente en combinación para mejorar la capacidad de limpiar y secar del paño limpiador de poliéster tejido.

Alternativamente, o en adición, el tratamiento de la superficie de la tela de poliéster tejida, la estructura de la tela puede ser modificado para mejorar la capacidad de limpiador y secado del paño limpiador. Aún cuando los inventores no desean estar atenidos o limitados por una teoría de operación particular, se cree que la capacidad del paño limpiador de poliéster tejido para absorber y retener agua es una función de la estructura capilar de la tela. La fuerza capilar impulsa el agua dentro de los poros de la tela y es una función de tensión de superficie de la entre cara de líquido-gas, el ángulo del contacto y el tamaño del poro mismo. Como se conoce bien, los "poros" de una tela tejida son los volúmenes huecos discretos dentro de la tela como se definen por los filamentos que constituyen el hilo (poros/huecos entre-hilo) y como se define por los hilos que constituyen la tela no tejida (huecos/poros entre-hilo) .

El ángulo de contacto es el ángulo formado por la entre cara de sólido/líquido y la entre cara de líquido/gas medido desde el lado del líquido. Entre más pequeño es el ángulo de contacto, más efectivamente el líquido mojará la superficie. El ángulo de contacto es una función de la tensión de superficie del líquido y de la energía de superficie de la superficie receptora, y puede ser alterado a través de tratamiento químico de la superficie receptora como se describió anteriormente .

La fuerza de impulsión para la acción capilar puede ser expresada por la siguiente fórmula: Fuerza=2 p r sL0 cos? En donde: r= radio de la abertura de poro sLG = tensión de superficie de gas-líquido ?= ángulo de contacto Al ser la presión la fuerza sobre un área dada, la presión desarrollada, llamada la presión capilar puede describirse como: Presión Capilar = (2sLG cos?)/r Entre más grande es la presión capilar, más fuerza la fuerza que impulsa el líquido adentro de los poros de la tela. Por tanto, a fin de maximizar la cantidad de fluido absorbido dentro de la tela, uno debe hacer máxima la presión capilar. Esto puede hacerse mediante hacer mínimo el ángulo de contacto y/o mediante hacer mínimo el radio de la abertura de poro .

El deseo en optimizar la estructura capilar de la tela mediante optimizar la distribución de tamaño de poro es para maximizar el porcentaje de poros en el rango de 50 mieras y de tamaño menor. Estos poros más pequeños son una función de la estructura de hilo (filamentos/hilo, estructura de filamento (ranurada contra no ranurada) , denier de hilo y geometría de hilo (sección transversal con muescas en contra de redonda) ) . Para hacer máxima la limpieza y secado, 20 a 75 por ciento de los poros de la tela tejida deben ser de un tamaño de 50 mieras o menos. Se ha encontrado que el desempeño de limpiar y secar puede ser mejorado por las telas teniendo de 5 a 25 por ciento de los poros de un tamaño de 20 mieras o menos.

En teoría, 100 por ciento de los poros siendo de 50 mieras o menos resultarán en una tela teniendo un limpiado y secado máximo. Sin embargo, teniendo muchos poros en este rango de tamaño puede llevar a una tela que es esencialmente impermeable al líquido. Un porcentaje (de 15 a 80 por ciento) de los poros debe estar en el rango de tamaño de 60 a 160 mieras para que la tela sea capaz de contener cualquier cantidad de fluido significante. Los poros en este rango de tamaño son una función de la estructura de entre/hilo, la cual es determinada por el estilo de tejido (tejido doble contra único) y el patrón de tejido (entre cierre contra piqué). En general, los tejidos únicos tienen poros de entre hilo más pequeños que los hilos dobles y los patrones piqué tienen poros de entre hilo más pequeños que los patrones de entrecierre. Sin embargo, los tejidos únicos tienden a generar más hilas durante su estructura lo cual las hace menos adecuadas para el empleo en el ambiente de cuarto limpio. Los tejidos dobles tienen menos hilas que los tejidos piqué, pero ambos son adecuados para usarse en el cuarto limpio. Ajustando el patrón y estilo de tejido como para mantener una parte de los poros de entre-hilo en el rango de 60 a 160 mieras serán máximas las capacidades de manejo de fluido de la tela (y por tanto el limpiado y secado) . Se ha encontrado que el limpiado y secado es mejorado con un paño limpiador teniendo de 30 a 50 por ciento de los poros dentro del rango de tamaño de 60 a 160 mieras .

La alteración de la estructura de tejido involucra cambiar la manera en la cual los hilos son tejidos juntos como para optimizar el tamaño y el número de huecos disponibles para recibir el fluido. En el tejido, un curso se refiere a hileras horizontales de lazos y una columna a columnas verticales de lazos. Disminuyendo el número de cursos y columnas se suelta la puntada, aumentando el tamaño de los huecos disponibles para recibir el fluido. Lo apretado de la puntada puede optimizarse para mejorar la capacidad de la tela para transmitir y retener el fluido, dejando una superficie seca después del limpiado. Disminuyendo el número de cursos y de columnas debajo de 30 llevará a poros que son muy grandes, resultando en una tela que no es capaz de retener el fluido. El rango deseado del número de hilas es de 30 a 45 y el rango deseado del número de cursos es de 35 a 65.

Otro método para alterar la estructura de tela involucra cambiar el patrón de tejido. Una mayoría de los paños limpiadores de cuarto limpio se hacen con un patrón de tejido de entrecierre teniendo lazos repetitivos sobre y debajo (vea la figura 1 [amplificación de 50x] y la figura 2 [amplificación de 40x]) . Los patrones de tejido alternos pueden ser usados para reducir el tamaño de las aberturas de poro mientras que se maximiza el número de poros disponibles. Un ejemplo de tal patrón de tejido incluye los patrones piqué tal como el piqué suizo (vea las figuras 3 y 4, ambas a una amplificación de 50x) y el piqué francés (vea las figuras 5 y 6 ambas a una amplificación de 40x) disponible de Coville, Inc. Los patrones de piqué son un tejido más apretado que el patrón de tejido de entrecierre .

Las figuras 7 y 8 son micrografías de exploración electrónica a una amplificación 50x las cuales ilustran la comparación de una puntada suelta (figura 7) y una puntada apretada (figura 8), usando el mismo patrón de tejido (piqué francés Coville) y la misma cuenta de filamento. Como se mostró en las figuras 7 y 8, xl es la longitud de la puntada, x2 , es el ancho de la puntada, x3 es la distancia entre los hilos y x4 es la distancia entre las columnas. Un análisis de estas variables para las telas mostradas en las figuras 7 y 8 muestran que la longitud de una puntada suelta (figura 7) es de aproximadamente de 10% mayor que una puntada apretada (figura 8) y el ancho es de aproximadamente de 9% mayor para suelto contra apretado. La distancia entre hilos para una puntada apretada es de aproximadamente de 275 por ciento mayor que para una puntada suelta, y la distancia entre las columnas es de aproximadamente de 60 por ciento menor para suelto contra apretado.

Esto lleva a un porcentaje mayor de poros en el rango de 0 a 20 mieras y por tanto mejora el desempeño de limpiado y secado. Una comparación de las distribuciones de tamaño de poro para la tela de puntada suelta de la figura 7 y la tela piqué de puntada apretada de la figura 8 está mostrada en la figura 9. Como se mostró en la figura 9, la tela de puntada suelta tiene un volumen más grande poros en el rango de 0 a 20 mieras.

Un método adicional para mejorar la limpieza y secado del paño limpiador mediante alterar la estructura de tela es mediante aumentar la cuenta de filamento. Un filamento se refiere a las fibras individuales que constituyen un hilo único. Vea las figuras 4 y 6. Aumentando el número de filamentos en un hilo se disminuye el tamaño de poros dentro del hilo, mejorando la acción capilar del hilo. Los paños limpiadores de cuarto limpio tejidos de poliéster típicos tienen cuentas de filamento en el rango de 34 a 60. Aumentando la cuenta de filamentos arriba de 60 da una mejora en la limpieza y secado. El rango de cuentas de filamentos para optimizar el limpiado y secado es de 60 a 120. Las telas con tal rango de cuenta de filamento se considera que son telas de microfibras .

Otro método para mejorar la estructura capilar a través de la alteración de hilo es variando el denier del hilo. Disminuyendo el denier del hilo mientras que se mantiene la cuenta de filamento constante resulta en filamentos de diámetro más pequeño. Esto tiene el mismo efecto sobre el limpiado y secado que aumentando la cuenta de filamento por hilo; esto disminuye el tamaño de los poros dentro de hilo.

Finalmente, la capacidad de una tela para transmitir y retener el fluido puede mejorarse mediante alterar la estructura del hilo mismo. La mayoría de los hilos usados en los cuartos limpios se hacen con hilos que tienen una sección transversal cilindrica. Creando muescas en el hilo se puede aumentar el número de huecos disponibles para recibir fluidos. Estas muescas pueden ser logradas en dos maneras: el hilo puede ser comprado con una superficie transversal con muescas o mediante tratar mecánicamente la superficie de la tela para "doblar" los hilos, creando muescas en la sección transversal.

La segunda opción puede ser lograda mediante crepar la tela usando una cuchilla de doctor. Como se notó anteriormente, esto crea muescas en el hilo que aumentan el área disponible para retener el fluido. El crepado de las telas no tejidas y de los tejidos celulósicos colocados en húmedo se conoce bien en el arte y puede ser aplicado similarmente a las telas tejidas de la presente invención. Los ejemplos del crepado de telas pueden encontrarse en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,810,556; 6,150,002; 6,673,980 y 6,835,264. El crepado de la tela con una cuchilla de doctor esencialmente dobla el hilo, creando ranuras que aumentan el número de huecos disponibles para recibir el fluido. La tela es corrida bajo una cuchilla de doctor que comprime mecánicamente la tela, imprime las ranuras en el hilo. Estas ranuras aumentan la cantidad de espacio disponible para recibir y retener el fluido. La variación del diseño de cuchilla de doctor puede alterar la cantidad de compactación que experimenta la tela. Para esta aplicación, las cuchillas de doctor que entregan compactación en el rango de 10 a 20 por ciento son suficientes para dar una mejora en la limpieza y secado.

Además de usar cada una de estas modificaciones de estructura de tela individualmente, las combinaciones de tales modificaciones pueden ser usadas juntas. Por vía de ejemplo no-limitante, un paño limpiador de poliéster tejido puede hacerse con un patrón de piqué francés, una cuenta de filamento de 80 y de 60 cursos con 40 columnas. Otro ejemplo puede ser un paño limpiador hecho con un patrón de entre cierre y una cuenta de filamentos de 120, en donde el paño limpiador está crepado. Un experto en el arte, en vista de la discusión anterior, será capaz de ver que hay numerosas combinaciones de tales modificaciones de estructura de tela que pueden ser usadas convenientemente, o individualmente o en combinación para mejorar la capacidad de secado y limpiado del paño limpiador de poliéster tejido.

Finalmente, los métodos de tratamiento de superficie y las modificaciones de estructura de tela pueden usarse en combinación para mejorar la capacidad de limpiado y secado del paño limpiador de poliéster tejido. Por vía de ejemplo no limitativo, un paño limpiador de poliéster tejido puede hacerse con un patrón de piqué francés, una cuenta de filamentos de 80, teniendo 60 cursos y 40 columnas y tratados con un surfactante gémini tal como Surfynol 440. Otro ejemplo puede ser un paño limpiador hecho con un patrón de entrecierre, una cuenta de filamentos de 120, en donde el paño limpiador es crepado y tratado de superficie mediante plasma atmosférica. Un experto en el arte, en vista de la discusión anterior será capaz de ver que hay numerosas combinaciones de tales modificaciones de estructura de tela y de tratamientos de superficie que pueden ser usados individualmente, o en combinación, para mejorar la capacidad de limpiado y secado del paño limpiador de poliéster tejido.

PRUEBA Prueba de Transmisión Vertical : La prueba de transmisión vertical mide la altura del agua que puede ser transmitida verticalmente por la muestra en un periodo de tiempo dado. Se proporciona un depósito conteniendo agua deionizada/agua destilada purificada. Un extremo de un espécimen de 25 milímetros por 203 milímetros es sujetado y el otro extremo es colocados en un fluido de manera que este se extiende 2.5 centímetros ahí. Un aparato 30 puede ser usado en forma similar a aquella mostrada en la figura 7. Un sujetador de papel 32 u otro peso puede ser usado para pesar el extremo inferior del espécimen 34 y evitar que el espécimen se enrosque y permitir al extremo inferior del espécimen sumergirse fácilmente en el agua 40 en el depósito. Los bloques de soporte 36 mantienen el espécimen a una altura fija. El grado de migración de líquido en centímetros se mide a intervalos de 15 segundos, 30 segundos, 45 segundos y 60 segundos. Una regla 38 u otro dispositivo puede ser usado para determinar el grado de migración de líquido hacia arriba del espécimen. Las pruebas son llevadas a cabo en una atmósfera de laboratorio de 23+/-1 grado centígrado y 50+/-% de humedad relativa. El valor de transmisión vertical para una muestra se da como el promedio de por lo menos tres especimenes. La prueba de transmisión vertical puede ser llevada a cabo sobre especimenes tomados a lo largo de la dirección de la máquina (MD) o en la dirección transversal (CD) de la muestra.

La Prueba de Capacidad Absorbente: Como se usó aquí, "capacidad absorbente" se refiere a la cantidad de líquido que una muestra de material de 102 milímetros por 102 milímetros puede absorber mientras que está en contacto con un estanque de 51 milímetros de profundidad de líquido a la temperatura ambiente (23+/-2°C) por 3 minutos+/-5 segundos en una atmósfera de laboratorio estándar de 23+/-l°C y 50+/-2% de humedad relativa y aún retener después de haberse removido del contacto con el líquido y estando sujeto por una abrazadera de un punto para drenar por 3 minutos-./ -5 segundos. La capacidad absorbente es expresada como ambos una capacidad absoluta en gramos de líquido y como una capacidad específica de gramos de líquido mantenido por gramo de fibra seca, como se midió a lo más de cerca de 0.01 gramos. Por lo menos tres especimenes son probados para cada muestra. Las muestras pueden ser probadas por su capacidad absorbente en agua y su capacidad absorbente en alcohol de isopropilo (IPA) .

La Tasa de Absorbencia de Agua: Como se usó aquí, la "tasa de absorbencia de agua" es una medida de la tasa a la cual un material de muestra absorberá el agua mediante medir el tiempo requerido para que esta se moje sobre 100 por ciento de su superficie con agua destilada. Para medir la tasa dé absorbencia de agua, son usados especimenes secos de 229 milímetros por 229 milímetros) . Por lo menos tres especimenes son probados para cada muestra. La prueba se lleva a cabo en una atmósfera de laboratorio estándar de 23 +/-1°C 50+/-2% de humedad relativa. Una charola teniendo un diámetro interior mayor que cada espécimen y teniendo una profundidad de más de 51 milímetros se proporciona. La charola es llenada con agua destilada a una profundidad de por lo menos de 51 milímetros. El agua se deja permanecer por 30 minutos para permitir al agua el equilibrio a la temperatura ambiente (23+/-l°C) . Un cronómetro exacto y que puede leerse a 0.1 segundos es iniciado cuando el primer espécimen hace contacto con el agua. El cronómetro es detenido cuando la superficie de los especimenes está completamente mojada, por ejemplo 100 por ciento. Los resultados son registrados en segundos a lo más cerca de 0.1 segundos. La tasa de absorbencia es el promedio de las tres (3) lecturas de absorbencia.

Tasa de Toma de Agua: La tasa de toma de agua es el tiempo requerido, en segundos, para que una muestra absorba completamente el líquido en el tejido en contra de sentarse sobre la superficie de material. Específicamente, la toma de agua es determinada de acuerdo a la norma ASTM No. 2410 mediante entregar 0.1 centímetros cúbicos de agua con una pipeta a la superficie de material. Cuatro (4) gotas de agua de 1 centímetro cúbico (2 gotas por lado) son aplicadas a cada superficie de material. El tiempo promedio, en segundos, para que las cuatro gotas de agua se transmitan adentro del material (dirección- z) se registra. Los tiempos de absorción más bajos son indicativos de una tasa de toma más rápida. La prueba se corre a condiciones de 23+/ -1 grado centígrado y 50%+/ -5% de humedad relativa.

Prueba de Hila Gelbo: La cantidad de hilas para una muestra dada fue determinada de acuerdo a la Prueba de Hilas Gelbo. La Prueba de Hilas Gelbo determina el número relativo de partículas deliberadas cuando esta se somete a un movimiento de flexión y torcido continuo. Esto se lleva a cabo de acuerdo con el método de prueba INDA 160.1-92. Una muestra es colocada en una cámara de flexión. Al ser flexionada la muestra, el aire es retirado de la cámara a un pie cúbico por minuto (0.028 m3 por minuto) para contar en un contador de partículas láser. El contador de partículas cuenta las partículas por tamaño para menos que o más que un cierto tamaño de partícula (por ejemplo 25 mieras) usando canales para dimensionar las partículas. Los resultados pueden ser reportados como las partículas totales contadas sobre diez periodos consecutivos de 30 segundos, la concentración máxima lograda en uno de los diez periodos de cuenta o como un promedio de los diez periodos de cuenta. La prueba indica el potencial de generación de hilas de un material .

Prueba de Partículas fácilmente Liberables mediante Agitación Biaxial : La prueba de agitación biaxial mide en número de partículas en el rango de tamaño de 0.05 mieras y 20 mieras después de agitar el espécimen en agua. Los resultados están reportados para rangos de tamaño particular como el número de partículas por metro cuadrado de espécimen. La prueba de agitación biaxial fue llevada a cabo el método de prueba IEST RP-CC004.3, Sección 6.1.3.

Prueba de Resistencia de Abrasión Taber: La resistencia a la abrasión Taber mide la resistencia a la abrasión en términos de destrucción de la tela producida por una acción de frotado giratoria y controlada. La resistencia a la abrasión es medida de acuerdo con el método 5306, métodos de prueba Federal Estándar No. 191A, excepto como de otra manera se indicó aquí. Solo una rueda única es usada para erosionar el espécimen. Un espécimen de 127 milímetros por 127 milímetros es sujetado a la plataforma de espécimen de un erosionador estándar Taber (Modelo No. 504 con el soporte de espécimen Modelo E- 140-15) teniendo una rueda de hule (No. H-18) sobre la cabeza de frotado y un contrapeso de 500 gramos sobre cada brazo. la pérdida en resistencia al rompimiento no es usada como el criterio para determinar la resistencia a la abrasión. Los resultados son obtenidos y reportados en ciclos de abrasión a falla en donde la falla fue considerada que ocurre a aquél punto en donde es producido en orificio de 13 milímetros dentro de la tela.

Prueba de Tensión de Agarre: La prueba de tensión de agarre es una medida de la resistencia al rompimiento de una tela cuando se somete a un esfuerzo unidireccional. Esta prueba es conocida en el arte y se conforma a la descripción del método 5100 de los Métodos de Prueba Federales Estándar 191A. Los resultados son expresados en libras al rompimiento. Los números superiores indican una tela más fuerte. La prueba de tensión de agarre uso dos abrazaderas, cada una teniendo dos quijadas con cada quijada teniendo una cara en contacto con la muestra. Las abrazaderas sostuvieron el material en el mismo plano, usualmente en forma vertical, separadas por 76 milímetros y se movieron y se pararon a una tasa de extensión especificada. Los valores para la resistencia de tensión de agarre son obtenidos usando un tamaño de muestra de 102 milímetros por 152 milímetros, con un tamaño de recubrimiento de quijada de 25 milímetros por 25 milímetros, y a una tasa constante de extensión de 300 milímetros por minuto. La muestra es más ancha que las quijadas de abrazadera para dar resultados representativos de la resistencia efectiva de las fibras en el ancho agarrado combinado con las resistencia adicional contribuida por las fibras adyacentes en la tela. El espécimen es sujetado en, por ejemplo, un probador Sintech 2, disponible de Sintech Corporation de Cary, Carolina del Norte, un modelo Instron TM, disponible de Instron Corporation de Cantón, Massachussets, ó un modelo INTELLECT II Thwing-Albert disponible de Thwing-Albert Instrument Co., de Filadelfia, Pennsylvania. Esto simula muy cercanamente las condiciones de tensión de tela en el uso real. Los resultados son reportados como el promedio de tres especimenes y pueden conformarse con el espécimen en la dirección transversal (CD) ó en la dirección de la máquina (MD) .

Prueba de Ion Extraíble: La prueba de ion extraíble mide los niveles específicos de K, Na, Cl , Ca, nitrato, fosfato e iones de sulfato presentes en la muestra. El nivel de cada ion presente es reportado como miligramos por gramo de muestra. Los niveles de ion extraíbles fueron determinados usando el método de prueba IEST RP-CC004.3, sección 7.2.2.

Prueba de Residuo No Volátil: La prueba de residuo no volátil mide los filtrados presentes en la muestra. Los resultados son reportados en microgramo por gramo de muestra y como miligramos por metro cuadrado de muestra. La prueba de residuo no volátil fue llevada a cabo usando el método de prueba IEST RP-CC004.3, sección 7.1.2.

Eficiencia de Limpieza Dinámica: La eficiencia de limpieza dinámica mide la capacidad de una tela para remover los líquidos de una superficie, usualmente para la remoción del derrame. Los resultados son reportados como el porcentaje de líquido de prueba absorbido por la tela de muestra después de haber limpiado sobre el líquido de prueba. La prueba se llevó a cabo usando la norma ASTM D6650-01, sección 10.2.

Prueba de Secado y Limpiado (Versión 1.0) : La prueba de limpiado y secado mide el área seca sobre una superficie dejada seca después de que el líquido es limpiado de la superficie por un paño limpiador de espécimen. Los resultados están reportados en centímetros cuadrados. El equipo usado para medir la capacidad de limpiado y secado del paño limpiador está mostrada en las figuras 11 y 12. El dispositivo usado para medir la capacidad de limpiado y secado de los paños limpiadores para los derrames de líquido se llevó a cabo con el equipo y el método esencialmente similar al descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 4,096,311, la cual se incorpora aquí por referencia. La prueba de limpiado y secado incluye los siguientes pasos: 1. Una muestra de un paño limpiador que está siendo probado se monta sobre una superficie acolchonada de un trineo de muestra 8 (10 centímetros x 6.3 centímetros); 2. El trineo de muestra 8 es montado sobre un brazo transversal 7 diseñado para atravesar el trineo de muestra 8 a través de un disco giratorio 9; 3. El trineo de muestra 8 es pesado de manera que el peso combinado del trineo de muestra 8 y de la muestra es de alrededor de 770 gramos; 4. El trineo de muestra 8 y el brazo transversal 7 son colocados sobre un disco giratorio horizontal 9 con la muestra siendo presionada en contra de la superficie del disco 9 por el trineo de muestra pesado 8 (el trineo del brazo transversal estando colocados con la orilla delantera del trineo 8 (6.3 centímetros lado) justo fuera del centro del disco 9 y con la línea central de 10 centímetros del trineo 8 estando colocada a lo largo de una línea radial del disco de manera que la orilla de 6.3 centímetros de cola es colocada cerca del perímetro del disco 9; 5. 0.5 mililitros de solución de prueba son surtidos sobre el centro del disco 9 en el frente de la orilla delantera del trineo 8 (es agregado suficiente surfactante al agua de manera que éste deje una película cuando se limpia más bien que gotas discretas) . La solución de prueba es entregada con el depósito de fluido 3 mediante una bomba de medición de fluido 4 y sobre el disco a través de la boquilla de fluido 5, una vez que el botón surtidor de fluido 2 se ha oprimido. Para esta prueba, fue usada una solución de 0.0125% de Tergitol 15-S-15; 6. El disco 9 teniendo un diámetro de alrededor de 60 centímetros es girado por alrededor de 65 revoluciones por minuto mientras que el brazo transversal 7 se mueve el trine 8 a través del disco a una velocidad de alrededor de 1.27 centímetros por revolución de mesa (como se establece con el selector de velocidad de brazo transversal 6) hasta que la orilla de cola del trineo 8 atraviesa la orilla exterior del disco 9, en cuyo punto la prueba se detiene. Desde el inicio al final de la prueba toma aproximadamente 20 segundos; 7. El efecto de limpieza de la muestra de prueba sobre la solución de prueba se observa durante la prueba al limpiar el trineo 8 a través del disco 9, en particular la superficie mojada es observada y un área seca limpiada aparece en el centro del disco 9 y se amplifica radialmente sobre el disco 9; 8. En el momento en que la prueba es detenida (cuando la orilla de cola del trineo 8 pasa fuera de la orilla del disco 9) el tamaño del área seca limpiada en centímetros cuadrados en el centro del disco 9 es observada (si hay alguna) y se registra. Para ayudar en la observación del tamaño del área sobre el disco 9 limpiado seco mediante la muestra de prueba, las líneas de marcado circular concéntricas son hechas sobre la superficie del disco 9 correspondiendo a los círculos de 50, 100, 200, 300, 400, 500 y 750 centímetros cuadrados de manera que el tamaño del área seca puede ser determinada rápidamente mediante el comparar visualmente el área seca con una línea de marcado de referencia de área conocida.

La prueba se lleva a cabo bajo una temperatura constante y condiciones de humedad relativa (23 +/- 1 °C, 50% de humedad relativa +/- 2%) . La prueba se lleva a cabo diez veces para cada muestra (cinco veces cada una con las superficies de toalla exterior e interior en contra de la superficie giratoria) . La tornamesa es limpiada con un paño limpiador y agua destilada, dos veces, antes de probar otra muestra. El promedio de cinco mediciones para cada superficie es determinado y reportado como el índice de limpiado y secado en centímetros cuadrados para esa superficie de la muestra que' está siendo probada. Las velocidades de tornamesa superior pueden ser usadas como una herramienta para diferenciar entre las muestras leyendo 1000 a 0.5 pulgadas. Las muestras de material pueden ser probadas en la dirección de la máquina (MD) y en la dirección transversal (CD) de las muestras.

Prueba de Limpiado y Secado (Versión 2.0) : Un aparato de prueba de limpiado y secado mejorado se ha desarrollado y está mostrado en las figuras 13-18. El equipo es funcionalmente idéntico a aquél aparato de prueba de limpiado y secado previamente usado con la adición de una tecnología de captura de imagen. El nuevo aparato usa luz ultra violeta, proporcionada por las lámparas ultra violeta 21 para iluminar el fluido de prueba sobre la superficie del disco 9 y una cámara 23 para capturar una imagen del fluido de prueba que permanece sobre el disco 9 cuando la prueba es detenida.

Una computadora cargada con el software de formación de imagen relacionado entonces computa el área de fluido que resta sobre el disco 9 y reporta el área seca del disco 9. Como tal, el método de prueba mejorado proporciona una determinación más exacta de la cantidad de fluido restante sobre la superficie del disco 9 y proporciona una reproducción mejor de los resultados .

La prueba de limpiado y secado mejorada se lleva a cabo en la misma manera como se describió arriba para la prueba de limpiado y secado (Versión 1.0) excepto por los siguientes cambios : 1) La prueba mejorada usa 4 mililitros de una solución de sal de sodio de fluoresceína de 75 partes por millón como el fluido de prueba. La solución es hecha mediante el agregar 0.285 gramos de sal de sodio de fluoresceína (de Sigma-Aldrich, Catálogo número: F6377-100g) y 0.22 gramos de Tergitol 15-S-9 a 3780 mililitros de agua destilada. 2) El paño limpiador es doblado en cuatro y se orienta en el soporte de muestra 8 de manera que la orilla doblada es la primera para ponerse en contacto con el líquido. El doblado en cuartos duplica mejor el uso típico del paño limpiador en ambientes de cuarto limpio. Para una prueba típica, se llevan a cabo cinco repeticiones sobre cada lado de la tela. El número de limpiado secado final es el promedio de estas diez repeticiones.

Prueba de Distribución de Tamaño de Poro: Un esquema de distribución de radio de poro muestra el radio de poro en mieras a lo largo del eje-x y el volumen de poro (volumen absorbido en centímetros cúbicos de líquido/gramo de muestra seca al intervalo de poro) a lo largo del eje-y. El tamaño de poro pico (rpico) fue extraído de este esquema mediante medir el valor del radio de poro al valor más grande de volumen absorbido desde la distribución del volumen de poro (cc/g) contra el radio de poro. Esta distribución se determinó mediante el uso de un aparato basado sobre el método de placa porosa reportado por Burgeni y Kapur en el Volumen de Diario de Investigación Textil 37, 356-366 (1967) . El sistema es una versión modificada del método de placa poroso y consiste de un escenario Velmex móvil interconectado con un motor escalonador programable y una balanza electrónica controlada por una computadora. Un programa de control automáticamente mueve el escenario a la altura deseada, recolecta los datos a la tasa de muestreo especificada hasta que es alcanzado el equilibrio y entonces se mueve a la siguiente altura calculada. Los parámetros controlados del método incluyen las tasas de muestreo, criterios para equilibrio y el número de ciclos de absorción/desabsorción.

Los datos para este análisis fueron recolectados usando el aceite mineral (Aceite Mineral Técnico Peneteck) con una viscosidad de 6 centipoises fabricado por Penreco de Los Angeles, California, en modo de desabsorción. Esto es, el material fue saturado a una altura cero y la placa porosa (y la tensión capilar efectiva sobre la muestra) fue elevada progresivamente en pasos discretos que corresponden al radio capilar deseado. La cantidad de líquido jalado fuera de la muestra fue vigilada. Las lecturas a cada altura fueron tomadas cada quince segundos y el equilibrio fue asumido como que se alcanzó cuando el cambio promedio de cuatro lecturas consecutivas fue de menos de 0.005 gramos. Este método está descrito en mayor detalle en la Patente de los Estados Unidos de América número 5,679,042 otorgado a Varona.

EJEMPLOS Ejemplos 1 - 4 Los paños limpiadores de poliéster tejido fueron usados como el material de base para los ejemplos 1 a 4. Los paños limpiadores fueron 100% de poliéster de doble tejido de filamento continuo proporcionado por Quality Textile Company, de Mili Spring, Carolina del Norte ( "QTC" ) . La tela fue una puntada de entrecierre de 135 gramos por metro cuadrado de un hilo de filamento 34/70 denier y teniendo 36 cursos y 36 columnas (este material fue usado a través de la prueba de muestra y se menciona aquí como el "paño limpiador de control QTC") .

Los paños limpiadores de control de Quality Textile Company fueron saturados en varios baños conteniendo varios agentes humedecedores como se detalla en la tabla 2. El Surfynol 440, el Surfynol 485, y el Dynol 604 fueron obtenidos de Air Products Polymers LP, de Dalton, Georgia. El Unithox 490 fue obtenido de Baker Petrolite, de Sugar Land, Texas.

Después de haberse saturado, los paños limpiadores fueron sometidos a punto de presión entre dos rodillos de hule de 38 milímetros de diámetro con una separación de 1.6 milímetros entre los rodillos de un exprimidor de laboratorio Atlas tipo L -1, hecho por Atlas Electric Devices Co. (Chicago, Illinois) . La presión del punto de sujeción fue controlada por los pesos unidos a un brazo que aplica presión al rodillo superior. La presión fue aplicada a través de pasadas por el punto de sujeción repetitivas hasta que la recolección húmeda deseada fue lograda. La recolección húmeda y agregada fue calculada usando las siguientes ecuaciones : % PU = ( (Ww - W„) /WD) x 100 %Agregado = (% PU/100) x Concentración de baño en donde, PU = Toma húmeda w = Peso húmedo después de saturación/sometido punto de presión D = Peso seco de paño limpiador no tratado Concentración de baño = Concentración de agente humedecedor en el baño.

Tabla 2 : Agregado de agente humedecedor * Concentración de baño = 0.5% Las muestras comparativas fueron probadas junto con las muestras de los ejemplos 1-4. El ejemplo comparativo 1 fue un paño limpiador de control QTC no tratado. El ejemplo comparativo 2 fue un paño limpiador Texwipe Vectra Alpha 10, como se vendió por IT Texwipe (Mahwah, Nueva Jersey) . Los resultados de la prueba de limpiado y secado (versión 1.0) para las muestras tratadas de laboratorio de los ejemplos 1-4 y para los ejemplos comparativos 1 y 2 están mostrados en la tabla 3.

Tabla 3: Resultados de Prueba de Limpiado y Secado (Versión 1.0) Para los Ejemplos 1- 4 Ejemplo 5- 7 En la misma manera como se delineo anteriormente para los ejemplos 1-4, los paños limpiadores de control QTC fueron tratados con Repel-o-tex (ejemplo 5) , Hydropol (Ejemplo 6), e Hydrosystem (Ejemplo 7), todos obtenidos de Rhodia, Inc., de Cranbury, New Jersey. Los paños limpiadores fueron saturados en varios baños en la misma manera como en los ejemplos 1-4. Todos los paños limpiadores de los ejemplos 5-7 fueron saturados a un nivel agregado de 0.5%. La capacidad absorbente (agua) , la transmisión vertical y los resultados de limpiado y secado para éstas muestras tratadas a mano están mostradas en la tabla 4. Los datos para el ejemplo comparativo 2 (por ejemplo Texwipe Vectra Alpha 10) están incluidos para comparación.

Tabla 4: Resultados de Prueba Para los Ejemplos 5 Como puede verse de los resultados de prueba para los ejemplos 1-7, como se reportó en las tablas 3 y 4, las muestras que fueron tratadas con los surfactantes de la presente invención tuvieron unas mejores propiedades de limpieza, transmisión y absorbencia que los paños limpiadores no tratados similares.

Ejemplos 8 - 11 Todos los ejemplos 8-11 fueron hechos usando la misma tela de control QTC que se usó en los ejemplos 1-7. Los paños limpiadores fueron tratados químicamente, como se detalló en la tabla 5, en el ciclo de enjuague del proceso de lavado durante la producción de los paños limpiadores. Los resultados químicos fueron agregados manualmente durante el ciclo de enjuague a través de la misma lumbrera usada para agregar detergente durante el ciclo de lavado. El agregado químico fue calculado por peso de los paños limpiadores. Por ejemplo, para una carga de 45.4 kilogramos de paños limpiadores, serán agregados 227 gramos de surfactante para lograr un agregado de 0.5% por peso.

Los paños limpiadores fueron lavados mediante tres ciclos de enjuague y cada 40 minutos de duración, con una temperatura de agua de alrededor de 130 a 160°F (54-71°C) . Los paños limpiadores fueron entonces secados en una secadora de cuarto limpio por 20 a 30 minutos a una temperatura dé alrededor de 150°F (66°C) .

Tabla 5: Síntesis de los ejemplos 8 - 11 La capacidad absorbente (agua) , la capacidad absorbente (IPA) , la transmisión vertical, la tasa de absorbencia de agua, la tasa de toma de agua y los resultados de prueba de limpiado y secado para los ejemplos 8-11 están mostrados en la tabla 6. Los datos para los ejemplos 1 y 2 comparativos (por ejemplo no tratado, control QTC y Texwipe Vectra Alpha 10) están incluidos para comparación.

Tabla 6: Resultados de Prueba Para los Ejemplos 8 - 11 Como puede verse de los resultados de prueba para los ejemplos 8-9, como se reportó en la tabla 6, las muestras que se han tratado con los surfactantes de la presente invención (a niveles de agregado mas bajo) tuvieron mejores propiedades de limpieza, transmisión y absorbencia que los paños limpiadores no tratados similares.

Ejemplos 12 - 16 Los ejemplos 12-16 fueron producidos en Coville, Inc., de inston-Salem, Carolina del Norte mediante los siguientes pasos de procesamiento. 1. 100% de hilo de poliéster de filamento continuo es tejido en uno de dos patrones pique (Suizo ó Francés - ver tabla 7) sobre una máquina de tejido circular. 2. La tela fue corrida a través de un baño caliente continuo en donde un detergente fue agregado para limpiar los lubricantes fuera del tejido de la tela. La temperatura de frotado fue de alrededor de 43 °C y la velocidad a través del proceso de frotado fue de 36.6 metros por minuto. 3. La tela se blanqueo con óptico. 4. El terminado Hydrowick aplicado para mejorar los atributos de transmisión/absorción. 5. El terminado sanitario aplicado para atributos anti microbianos. 6. El suavizador cationico agregado para mejorar la sensación de mano. 7. La tela es cortada y abierta y terminada sobre el armazón de bastidor. 8. El calor de secado es aplicado en el armazón bastidor a una temperatura de aproximadamente de 182 °C; la velocidad a través del bastidor es de aproximadamente de 36.6 metros por minuto. 9. Después de salir del armazón bastidor, la tela es empacada en una envoltura de plástico y enviada a una tercera persona con la capacidad de cortar los paños limpiadores al tamaño deseado y coser las orillas del paño limpiador para hacer mínima la generación de hilas. 10. Los paños limpiadores cortados y cocidos son entonces enviados a K-C en donde estos son lavados en un cuarto limpio ISO clase 5. 11. El ciclo de lavado es de aproximadamente de 40 minutos a una temperatura de 54-71°C. 12. Los paños limpiadores son entonces secados a una temperatura de 66°C por 20 ó 30 minutos. 13. Una vez que el proceso de lavado se ha completado, los paños limpiadores son embolsados y doblados en una película antiestática de PVC transparente usando un sellador a mano.

Un resumen de las muestras Coville se da en la tabla 7. La tela de control del ejemplo 12 se hizo como se delineo arriba. Los ejemplos 13 a 16 también fueron hechos por el proceso de delineado arriba, pero con la omisión de los pasos de proceso 4, 6 y 7.

Tabla 7: Síntesis de los Ejemplos 12 - 16 La capacidad absorbente, (agua) la capacidad absorbente (IPA) , la transmisión vertical, la tasa de absorbencia de agua, la tasa de toma de agua y los resultados de prueba de limpiado y secado para los ejemplos 12-16 están mostrados en la tabla 8. Los datos para el ejemplo comparativo 2 (por ejemplo Textwipe Vectra alfa 10) están incluidos para comparación Tabla 8: Resultados de prueba para los ejemplos 12-16 Como puede verse de los resultados de prueba para los Ejemplos 12-16, como se reportó en la tabla 8, los paños limpiadores hechos por la modificación e los filamentos, denieres, cursos y columnas, como se describió por la presente invención, tuvieron una mejora capacidad de limpieza que un paño limpiador comparativo no modificado.

Ejemplos 17-24 Una prueba adicional se llevó a cabo sobre los ejemplos 8, 9 y 10. En forma similar, cuatro ejemplos adicionales fueron preparados y probados en la misma manera. El ejemplo 18 fue la tela de control QTC tratada con Repel-o-tex a un nivel agregado de 0.5%; el ejemplo 18 fue la tela de control QTC tratada con hydropol a 0.5% de nivel agregado; el ejemplo 19 es la tela de control QTC tratada con Untos 490 a un nivel agregado de 0.5%; el ejemplo 20 es la tela de control QTC tratada con Surfynol 440 a un nivel agregado de 0.5%.

Las muestras también fueron preparadas con surfactantes convencionales a niveles comparables a los ejemplos comparados con los surfactantes de la presente invención. El ejemplo 21 fue el control QTC tratado con Mileasa T., de ICI Americas, Inc., a un nivel agregado de 0.06%. El ejemplo 22 fue el mismo que el ejemplo 21, pero la Mileasa T fue a un nivel agregado de 0.05%. El ejemplo 23 fue el QTC de control tratado con Synthrapol KB, de Uniqema (New Castel, Delaware) a un nivel agregado de 0.06%. El ejemplo 24 fue el control QTC tratado con Tween 85LM, de Unqema, a un nivel agregado de 0.06%.

Los ejemplos comparativos fueron probados similarmente. Como antes, el ejemplo comparativo 2 fue un paño limpiador Texwipe Vectra Alpha 10, como se vendió por ITW Texwipe (de Mahwah, New Jersey) . El ejemplo comparativo 3 fue un paño limpiador Milliken Anticon 100 como se vendió por Milliken & Company (de Spartanburg, Carolina del Sur) . El ejemplo comparativo 4 fue un paño limpiador Contec Polywipe Light como se vende por Contec Inc. (de Spartanburg, Carolina del Sur) . El ejemplo comparativo 5 fue un paño limpiador Berkshire UltraSeal 3000 como se vendió por Bershire Corporativon (de Great Barrington, Massachussets) .

Todas las muestras fueron probadas con el aparato de prueba y metodología de limpiado y secado (Versión 2.0). Adicionalmente, la transmisión vertical, la capacidad absorbente y la eficiencia de limpieza dinámica fueron probadas para cada ejemplo. Los resultados de prueba están resumidos en las tablas 9, 10 y 11.

Tabla 9 Tabla 10 TABLA 11 Como se mostró en las tablas 9, 10 y 11 los ejemplos usando los surfactantes de la presente invención demostraron los resultados de prueba de limpiado y secado deseados con niveles agregados de 0.06 y 05 por ciento. La capacidad de limpiado y secado, usando la prueba de limpiado y secado mejorada (Versión 2.0) fue mayor que 760 cm2 para la mayoría de los ejemplos usando los surfacantes de la presente invención con la mayoría de los códigos teniendo una capacidad de limpiado y secado mayor de 860 cm2. Adicionalmente, la capacidad de limpiado y secado es confirmada direccionalmente por la eficiencia de limpieza dinámica la cual fue mayor de 91 por ciento para todos los ejemplos probados teniendo los surfactantes de la presente invención.

Los ejemplos usando los surfactantes de la presente invención tuvieron una mejor capacidad de limpiado y secado (usando la prueba de limpiado y secado, versión 2.0) , la eficiencia de limpieza dinámica y transmisión vertical que los ejemplos comparativos. La prueba de limpiado y secado, usando la prueba de limpiado y secado mejorada (Versión 2) mostró direccionalmente los mismos resultados que se mostraron con la prueba de limpiado y secado previamente usada (Versión 1.0) Adicionalmente, algunos de los ejemplos usando los surfactantes de la presente invención tuvieron una mejor capacidad de limpiado y secado, una mejor transmisión vertical y eficiencia de limpieza dinámica que los ejemplos hechos con los surfactantes convencionales. Dos de los ejemplos (ejemplo 21 y 22) usando un surfactante convencional (Mileasa T) tuvieron buenos valores de limpiado y secado. Sin embargo, la prueba de ion extraíble y partículas mostró que estos ejemplos hechos con surfactantes convencionales ya sea tuvieron cuentas de partículas superiores o iones extraíbles superiores que cualquiera de los ejemplos hechos con los surfactantes de la presente invención o los ejemplos comparativos. Un resumen de la prueba de partículas, y un extraíble y distribución de tamaño de poro para los ejemplos usando el surfactante está mostrado en la tabla 12. Un resumen de estas mismas pruebas hechas sobre los ejemplos comparativos está mostrado en la tabla 13.

Tabla 12 Tabla 13 Como puede verse de las tablas 12 y 13, los ejemplos que ilustran el paño limpiador de la presente invención y que tienen el nivel deseado de capacidad de limpiado en seco también tienen la distribución de tamaño de poro deseada. A saber, un porcentaje mayor de poros teniendo un tamaño menor de 20 mieras están presentes que los encontrados en los ejemplos comparativos. Como se prefiere para los paños limpiadores de la presente invención hay entre 5 y 25 por ciento de los poros que son de un tamaño menor de 20 mieras y entre 30 y 50 por ciento de los poros de un rango de tamaño de entre 60 y 160 mieras.

Los paños limpiadores de los ejemplos 12-16 también fueron probados usando la prueba de limpiado y secado mejorada. Adicionalmente, la eficiencia de limpieza dinámica, la transmisión vertical, la capacidad absorbente, la prueba de distribución de tamaño de poro, las partículas y los iones extraíbles también fueron probados para cada uno de los ejemplos 12-16. Una síntesis de los resultados de prueba se da en la tabla 14.

Tabla 14 Como se discutió previamente, los paños limpiadores de los ejemplos 12-16 fueron producidos usando los métodos de modificación de tela de la invención para lograr la distribución de tamaño de poro deseada de la invención y subsecuentemente la capacidad de limpiado y secado deseada. Como puede verse de los resultados de la tabla 14, las estructuras modificadas 13-16 tuvieron mejores propiedades de transmisión y de limpiado y secado en comparación a la tela de control (ejemplo 12) . Adicionalmente como se esperó los paños limpiadores de puntada más suelta (ejemplos 14 y 16) tuvieron una mejor capacidad de transmisión y de limpiado y secado en comparación a los paños limpiadores de puntada más apretada correspondientes (Ejemplos 13 y 15) .

Claims (9)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un paño limpiador para usarse en un ambiente de cuarto limpio que comprende: un sustrato tejido de filamentos sintéticos continuos en donde el sustrato tiene una superficie en donde el sustrato es adecuado para usarse en un ambiente de cuarto limpio, y en donde el paño limpiador tiene una estructura tejida con una distribución de tamaño de poro en donde de 5 a 25 por ciento de los poros son de un tamaño de 20 mieras o menos, y en donde de 30 a 50 por ciento de los poros son de un tamaño en el rango de 60 mieras a 160 mieras.

2. El paño limpiador tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho paño limpiador tiene una capacidad de transmisión vertical a 60 segundos de 5 centímetros o más.

3. El paño limpiador tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque el paño limpiador tiene una capacidad absorbente en el rango de 300 mililitros por metro cuadrado a 360 mililitros por metro cuadrado.

4. El paño limpiador tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque el paño limpiador tiene 30 x 106 partículas por metro cuadrado o menos, mediante la Prueba de Agitación Biaxial (IEST RP-CC004.3, Sección 6.1.3).

5. El paño limpiador tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque el paño limpiador tiene una eficiencia de limpieza dinámica de 91% o más.

6. El paño limpiador tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque el paño limpiador tiene una capacidad de limpieza y secado de 760 centímetros cuadrados o más.

7. El paño limpiador tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque el sustrato tejido comprende filamentos de poliéster continuo.

8. El paño limpiador tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque comprende además un surfactante presentes sobre la superficie del sustrato tejido, en donde el surfactante está presente en una cantidad agregada de 0.5 por ciento o menos, por peso del sustrato tejido.

9. El paño limpiador tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizado porque el surfactante es seleccionado del grupo que consiste de surfactantes gémini, agentes de mojado poliméricos y oligómeros funcionalizados. R E S U M E N Está descrito un paño limpiador para usarse en un ambiente de cuarto limpio hecho de filamentos sintéticos continuos tejidos. El paño limpiador tiene una distribución de tamaño de poro específica que mejora la capacidad de limpieza del paño limpiador. El paño limpiador tiene una capacidad de limpieza mejorada, es bajo en hilas y iones extraíbles haciéndolo adecuado para usarse en ambientes de cuarto limpio críticos .