SK124499A3 - Detergent composition for use with a cleaning implement comprising a superabsorbent material and kits comprising both - Google Patents

Description

Čistiaci roztok na použitie v spojitosti s pracovným nástrojom so superabsorpčnou hmotou a súprava pracovného nástroja

Oblasť techniky

Vynález sa týka čistiaceho roztoku na použitiu v spojitosti s pracovným nástrojom so superabsorpčnou hmotou na odstraňovanie nečistôt z pevných povrchov. Vynález sa ďalej týka čistiaceho nástroja so snímateľnou absorpčnou čistiacou vložkou, ktorá je vybavená niekoľkonásobným čistiacim povrchom.

Doterajší stav techniky

Odborná literatúra obsahuje značné množstvo výrobkov na čistenie pevných povrchov, akými sú podlahy z keramických dlaždíc alebo podlahy z tvrdených hmôt na základe dreva a pod. V súvislosti s čistením podláh je tu popísaný celý rad nástrojov v podobe rukoväti a nejakého prostriedku na pohlteniu tekutého čistiaceho prostriedku. Sem patria i nástroje opakovane použiteľné, napr. mopy s bavlnenými, buničitými a/alebo syntetickými strapcami, najrôznejšie huby apod. Na odstránenie mnohých nečistôt z pevných povrchov sa osvedčujú mopy, ich nevýhodou je nutnosť zbavovať ich zachytených nečistôt. Kmopom patria samostatné nádoby na ich plákanie, ktoré ale obyčajne nestačia na úplné odstránenie zvyškov nečistôt. Výsledkom môže byť len rozmazávanie nečistôt pri ďalšom stieraní povrchu mopom. Opakovane použiteľné mopy sa navyše pri nadmernom používaní zanášajú nečistotami a začínajú smrdieť. To sa nevhodne prejavuje pri každom nasledujúcom čistení.

Na zmiernenie niektorých negatívnych vlastností týchto mopov boli vyvinuté mopy s vymeniteľnými čistiacimi vložkami. Napríklad americký patent 5 094 559 (Rivera et al.) z 10.

3. 1992 popisuje mop s vymeniteľnou čistiacou vložkou, ktorej súčasťou je čistiaca vrstva s drsným povrchom na odstránenie špiny zo znečisteného povrchu, vrstva sacia na pohltenie tekutiny obsahujúca nečistoty a vrstva neprepúšťajúca tekutiny, umiestnená medzi čistiacou vrstvou a vrstvou sacou. Ku vložke ďalej patria pretrhávacie prostriedky v podobe vrecúšok, ktoré sú umiestnené medzi vrstvou čistiacou a vrstvou neprepúšťacou vodu. Vrecúška sú umiestnené tak, že po ich pretrhnutí sa v nich obsiahnutá tekutina vylieva na povrch určený na čistenie. Pri samotnom čistení čistiacou vrstvou bráni nepriepustná vrstva pohlteniu tekutiny vrstvou sacou. Po dokončení čistenia je vložka zložená z rukoväti mopu a upevnená znovu tak, že sa dotýka podlahy sacou vrstvou. Aj keď toto zariadenie zjednodušuje jednotlivé kroky čistenia, vyžaduje pred dokončením čistenia zároveň priamy fyzický kontakt užívateľa pri • I, ’ zložení a opätovnom upevnení znečistenej vlhkej vložky.' , Podobne americký patent 5 419 015 (Garcia) z 30. 5. 1995 opisuje mop s vymeniteľnou a umývateľnou pracovnou vložkou. Jej súčasťou je horná vrstva, ktorá je ·» upevniteľná háčkami k hlavici mopu, stredná vrstva z mikroporéznej umelohmotnej peny a vrstva spodná, ktorá sa dotýka čisteného povrchu pri samotnom čistení. Tvar spodnej vrstvy je daný spôsobom použitia, tzn. líši sa napríklad pri umývaní, drhnutí alebo leštení. Odkazy v opisu tohto vynálezu sa síce zaoberajú problémami spojenými s medzikrokom čistenia mopu pri použití, samotný vynález ale neprináša pracovný nástroj, ktorý uspokojivo odstraňuje nečistoty z typických pevných povrchov v domácnostiach, najmä z podláh, ktoré sú tu chápané ako nie príliš znečistené povrchy. Garciou opisovaná umelohmotná pena na pohlcovanie čistiaceho roztoku má predovšetkým pomerne nízku absoipčnú kapacitu vody a vodu obsahujúcu roztoky. V takomto prípade musí užívateľ buď používať malé množstvo čistiaceho roztoku, aby zostal v medziach absorpčnej kapacity vložky alebo musí ponechať značné množstvo čistiaceho roztoku na čistenie povrchu. Ani v jednej z týchto možností nie je celkový výkon tejto vložky optimálny.

Veľa známych prostriedkov na čistenie pevných povrchov dokáže odstrániť podstatnú *· väčšinu nečistôt spôsobených bežným užívateľom. Ich nevýhodou je to, že proces čistenia je nepohodlný a že sa skladá z jedného alebo viac ako jedného kroku. Prostriedky doterajšieho stavu techniky, ktoré nejakým spôsobom rieši otázkou pohodlia, tak obvykle robia na úkor výsledku. Dopyt po prostriedku, ktorý je pohodlný a zároveň i dostatočným spôsobom odstraňuje nečistoty, zostáva stále nevypočutý.

Tento vynález teda prichádza s pracovným nástrojom so snímateľnou čistiacou vložkou, ktorá zmenšuje nutnosť vlastného čistenia počas použitia. K tomu je potrebná snímateľná čistiaca vložka s dostatočnou absorpčnou kapacitou, to je 1 gram pohltenej tekutiny na 1 gram hmotnosti materiálu čistiacej vložky, ktoré umožňuje čistenie veľkého priestoru podlahy s pevným povrchom (napr. 7,5 - 9,5 m²) bez nutnosti meniť vložku. K tomu je potrebné použiť superabsorpčné látky, výhodne ďalej opísaného typu. Bolo čistené, že ak má byť dosiahnutý požadovaný cieľ, je treba skladbu čistiaceho roztoku použitého v styku s podobnou superabsorpčnou hmotou veľmi starostlivo voliť.

’ , í ' ^λ· Výhodné pracovné stroje sú vybavené vložkami umožňujúcimi kvalitné odstraňovanie nečistôt tým, že pri samotnom čistení znečisteného povrchu disponujú tieto vložky, niekoľkonásobným povrchom, ktorý sa udrží dlho v čistom stave.

Podstata vynálezu

Čistiace roztoky, ktoré majú byť použité na čistenie pracovným nástrojom so superabsorpčnou hmotou, vyžadujú dostatočné kvalitné zloženie umožňujúce čistenia bez presýtenia superabsorpčnej hmoty týmto roztokom, nie ale viac ako 0,5 % účinného povrchového činidla, ak tým nemá trpieť výsledný efekt. Množstvo povrchového činidla by sa teda malo pohybovať od asi 0,01% do asi 0,5%, výhodne od asi 0,1% do asi 0,9% a ešte lepšie od asi 0,2% do asi 0,%. Na zachovanie kvalitnej absorpčnosti materiálu vložky by malo byť hydrofóbnych látok vrátane rozpúšťadla menej ako asi 0,5%, výhodne menej ako asi 0,2% a ešte lepšie menej ako asi 0,1%. Faktor pH by mal byť väčší ako asi 9, výhodne väčší ako asi

9,5 a ešte lepšie väčší ako asi 10. Alkalickosť by mala byť výhodne prinajmenšom čiastočne daná prchavými látkami, aby na čistenom povrchu nezostávala zvyšková pena vytvárajúca povlak v podobe filmu. Povrchové činidlo má výhodne prevažne lineárny reťazec, napríklad aromatické skupiny by nemali byť prítomné, je ďalej výhodné, aby bolo pomerne riediteľné vodou, hydrofóbny reťazec môže napríklad obsahovať atómy uhlíku v počtu od asi 8 do asi 12 a výhodne od asi 8 do asi 11, v prípade nionogénnych tenzidov je hodnota HLB od asi 9 do asi 14, výhodne od asi 10 do asi 13 a ešte lepšie od asi 10 do asi 12.

Súčasťou tohto vynálezu je tiež čistiaci roztok uvedeného zloženia v nádobe s návodom na použitie a absorpčná vložka, obsahujúca účinné množstvo superabsorpčnej hmoty, to všetko je voliteľne uložené v súprave s pracovným nástrojom alebo prinajmenšom s vymeniteľnou vložkou obsahujúci superabsorpčnú hmotu.

Vynález sa tiež vzťahuje na použitie čistiaceho roztoku a čistiacej vložky so superabsorpčnou hmotou na účinné čistenie znečistených povrchov, to znamená, že opisuje spôsob čistenia s použitím účinného množstva čistiaceho roztoku obsahujúceho nie viac ako 1% povrchovo účinnej aktívnej látky, množstvo hydrofóbnych látok vrátane rozpúšťadla menšie ako 0,5%, pričom pH je väčšie ako 9. Ďalej popisuje pohltenie čistiaceho roztoku absorpčnej vložky so superabsorpčnou hmotou.

Jedným z výhodných aspektov tohto vynálezu je použitie opísaného čistiaceho roztoku v súvislosti s pracovným nástrojom na čistenie znečistených povrchov, jeho súčasťami sú:

a. rukoväť

b. snímateľná čistiaca vložka so superabsorpčnou hmotou, vložka sa vyznačuje niekoľkými v podstate plochými povrchmi, ktoré sa dotýkajú čisteného povrchu, čistiaca vložka sa zároveň skladá z prvej a druhej vrstvy, prvá vrstva je umiestnená medzi vrstvou s hrubým povrchom a vrstvou druhou a má väčšie rozmery ako vrstva druhá.

V súvislosti s prostriedkami na upevnenie čistiacej vložky k rukoväti pracovného nástroja by mohla byť ďalšia prednosť súčastí čistiacej vložky výrazná vrstva upevňovacia. V týchto vyhotoveniach by absorpčná vrstva bola umiestnená medzi vrstvou s hrubým povrchom a vrstvou upevňovacou.

Čistiaci roztok a výhodne pracovný nástroj podľa tohto vynálezu sú použiteľné na čistenie všetkých pevných povrchov vrátene dreva, vinylu, linolea, nevoskovavých podláh, keramických dlaždíc, porcelánu, skla, stenových dosiek a podobne.

Stručný prehľad obrázkov na výkresoch

Na výkrese 1 je znázornený celkový pohľad na pracovné nástroje podľa tohto vynálezu s upnutým zariadením prepúšťajúcim tekutinu, ktoré prepúšťa čistiaci roztok.

Na výkrese la je znázornená celkový pohľad na pracovný nástroj podľa tohto vynálezu, na ktorom nie je upnuté zariadenie prepúšťajúce tekutinu, takže čistiaci roztok musí byť dodávaný oddelene z iného zdroja.

Na výkresu lb je znázornená rukoväť pracovného nástroja z výkresu fa pri pohľade z boku.

Na výkresu 2 je znázornený celkový, pohľad na snímateľnú čistiacu vložku pracovného , ' r nástroja.

Na výkresu 3 je znázornený celkový pohľad na absorpčnú vrstvu snímateľnej čistiacej vložky podľa tohto vynálezu.

Na výkrese 4 je rozložený celkový pohľad na absorpčnú vrstvu snímateľnej čistiacej vložky podľa tohto vynálezu.

Na výkrese 5 je prierez čistiacou vložkou podľa tohto vynálezu podľa roviny y - z.

Príklady uskutočnenia vynálezu

1. Čistiaca vložka

Tento vynález sa vzťahuje výhodne k čistiacej vložke, ktorá je výhodne snímateľná a/alebo iba na jedno použitie, ktorá obsahuje superabsorpčnú hmotu a ktorá tiež výhodne poskytuje značné výhody pri procese čistenia. Výhody pri čistení sú dané výhodnými charakteristikami vložky spolu s ich schopnosťou odstraňovať rozpustené nečistoty. V záujme kvality samotného procesu čistenia je potrebné v súvislosti s čistiacou vložkou používať popísaný čistiaci roztok.

Pri vyvinutí medzného tlaku 0,621 kPa po dobu 20 minút (1200 sekúnd) bude výhodná absorpčná kapacita čistiacej vložky (od tejto chvíle budeme hovoriť o „absorpčnej kapacite tl 200“) prinajmenšom 10 g deionizovanej vody na gram hmotnosti čistiacej vložky. Absorpčná kapacita vložky je meraná počas 20 minút (1200 sekúnd) po vystavení účinkom deionizované vody, pretože to je asi obvyklý čas dĺžky čistenia pevného povrchu akým je podlaha. Medzný tlak je obvyklý tlak, ktorý je pri čistení vyvíjaný na vložku. Čistiaca vložka by mala byť počas 1200 sekúnd pod tlakom 0,621 kPa schopná pohltiť značné množstvo čistiaceho roztoku.

Absorpčná kapacita 11200 čistiacej vložku bude výhodne prinajmenšom asi 15 g/g, lepšie prinajmenšom asi 20g/g, ešte lepšie prinajmenšom asi 25 g/g a najlepšie prinajmenšom asi 30g/g. Absorpčná kapacita t900 čistiacej vložky bude výhodne prinajmenšom asi lOg/g a ešte lepšie prinajmenšom asi 20g/g.

¹ , ¹ , ' ~ Hodnoty absorpčných kapacít 11200 a t900 sú merané pri čistení pod tlakom (od terajšia metóda „čpt“), ktorú podrobne opíšeme ďalej v časti Testov.

Čistiace vložky dokážu výhodne (ale nie nevyhnutne) pohltiť celkové množstvo *> kvapaliny (deionizovanej vody), najmenej asi 100 g, lepšie prinajmenšom asi 200 g, ešte lepšie prinajmenšom asi 300 g a najlepšie prinajmenšom asi 400 g. Hoci vložky s kapacitou pohltenej tekutiny menej ako 100 g zapadajú do rámca tohto vynálezu, nehodí sa na čistenie väčších priestorov v bežnej domácnosti tak ako vložky s kapacitou väčšou.

Všetky časti absorpčnej vložky sú detailne opísané. Odborníkovi však bude zrejmé, že niektoré látky použité na určitý účel môžu byť nahradené látkami inými.

A. Absorpčná vrstva

Absorpčná vrstva je základná súčasť čistiacej vložky na zadržanie pohltenej tekutiny s obsiahnutými nečistotami. Určitý vplyv na schopnosť vložky pohlcovať tekutiny má i vrstva s hrubým povrchom, opísaná ďalej. Kľúčovou rolu na pohltenie daného množstva tekutiny má však absorpčná vrstva. Absorpčná vrstva má navyše výhodne podobu niekoľkých vrstiev, ktoré tvoria niekoľkonásobný plošný povrch čistiacej vložky.

Absorpčná vrstva bude z dôvodov svojej základnej vlastnosti schopná odvádzať znečistenú tekutinu z akejkoľvek vrstvy s hrubým povrchom tak, aby táto vrstva s hrubým povrchom mohla priebežne odstraňovať uvoľnené nečistoty. Absorpčná vrstva pri tlaku vyvíjanom bežnou činnosťou by mala byť ďalej schopná udržať pohltenú tekutinu bez toho, aby dochádzalo k jej opätovnému vytlačovaniu.

Súčasťou absorpčnej vrstvy môže byť akékoľvek hmota, schopná pohltiť a udržať pohltenú tekutinu v priebehu ďalšieho čistenia. Na dosiahnutie žiaducej absorpčnej kapacity

Ί použijeme v absorpčnej vrstve výhodne hmotu s relatívne vysokou absorpčnou kapacitou (meranou v gramoch pohltenej tekutiny na gram hmotnosti absorpčnej hmoty). Pojmom „superabsorpčná hmota“ tu myslíme akúkoľvek hmotu s absorpčnou kapacitou prinajmenšom 15 g/g, meranou pri medznom tlaku 2,07 kPa. Pretože základnou súčasťou väčšiny čistiacich roztokov použiteľných na tento vynález je voda, budú mať tieto superabsorpčné hmoty výhodne relatívne vysokú absorpčnú kapacitu (g/g) na vodu a na tekutiny na základe vody.

Medzi superabsorpčnej hmoty patria vo vode nerozpustné a vodou napúčajúce superabsorpčné gélové polyméry, ktoré sú v odbornej literatúre dobre známe. Tieto látky sa vyznačujú veľmi vysokou absorpčnou kapacitou vody. Superabsorpčné gélové polyméry použiteľné na tento vynález môžu mať veľmi rôznu veľkosť, tvar a/alebo stavbu. Tieto polyméry môžu byť v podobe častíc, ktoré nemajú veľký pomer najväčších častíc k časticiam najmenším (napríklad granule, vločky, látky v podobe jemného prachu, zmesi častíc, zmesi častíc s priečnymi väzbami apod.), alebo môžu mať podobu vlákien, plátkov, blaniek, pien, vrstvičiek a pod. Superabsorpčné gélové polyméry v podobe vlákien majú tú výhodu, že v porovnaní s polymérmi v podobe častíc dokážu udržať v priebehu ďalšieho čistenia viacej pohltenej tekutiny. Hoci pre zmesi na základe vody je absorpčná kapacita týchto látok obecne nižšia, napriek tomu je stále dosť vysoká. V patentovej literatúre je uvedený celý rad opisov látok napúčajúcich vodou, napríklad americké patenty 3 699 103 (Harper et al.) z 13. 6. 1972, 3 770 731 (Harmon) z 20. 6. 1972, patent 4 834 735 (Alemany et al.) z 30. 5. 1989.

K superabsorpčným gélovým polymérom použiteľným v tomto vynáleze patrí množstvo vo vode nerozpustných ale vodou napúčajúcich polymérov, schopných pohlcovať veľké množstvo tekutín. Tieto polyméry sú bežne nazývané „hydrokoloidy“ a patria k nim polysacharidy ako napríklad karboxymetylový škrob, karboxymetylováa a hydroxypropylová buničina, neionové látky ako polyvinylalkohol a polyvinylové étery, kationové látky ako polyvinylpyridín, polyvinyl morfolinion a Ν,Ν-dimetylaminoetylové alebo N,Ndeitylaminopropylové akryláty a metakryláty a ich príslušné kvartéme soli. Superabsorpčné gélové polyméry použiteľné na tento vynález sa vyznačujú množstvom aniónových funkčných skupín, ako je napríklad sulfónová kyselina alebo bežnejšie karboxylové skupiny. K použiteľným polymérom patria i tie, ktoré sú vyrobené z polymérovateľných nenasýtených monomérov obsahujúcich kyselinu. K týmto monomérom patria olefinove nenasýtené kyseliny a anydrídy, ktoré obsahujú prinajmenšom jeden uhlík v dvojitej väzbe karbónu a olefinu. Tieto δ

monoméry môžu byť presnejšie vybrané z olefínovo nenasýtených karboxylových kyselín a kyselinových anhydridov, z olefínovo nenasýtených sulfónových kyselín a z ich zmesí.

Do prípravy superabsorpčných gélových polymérov môžu byť tiež zahrnuté niektoré nekyselinové monoméry (obvykle v menších množstvách), napríklad vo vode rozpustné alebo vo vode sa rozptyľujúce estery monomérov obsahujúcich kyselinu, alebo rovnako tak monoméry neobsahujúce žiadne karboxylové skupiny alebo skupiny sulfónové kyseliny. K možným nekyselinovým monomérom môžu teda patriť monoméry obsahujúce nasledujúce typy funkčných skupín : karboxylová kyselina alebo estery sulfónovej kyseliny, hydroxylové skupiny, amidové skupiny, aminové skupiny, nitrilové skupiny, skupiny kvartémej soli amoniaku, arylové skupiny (napríklad skupiny fenylové, akými sú skupiny odvodené z monoméru styrenu). Tieto nekyselinové monoméry sú veľmi známe a sú podrobnejšie opísané napríklad v amerických patentoch 4 076 663 (Masuda et al.) z 28. 2. 1978 alebo 4 062 817 (Westerman) z 13. 12. 1977, ktoré sú obidva priložené v dodatku.

K monomérom olefínovo nenasýtenej karboxylovej kyseliny a anhydridu karboxylovej t

kyseliny patriá akrylová kyselina ako taká, metakrylová kyselina, etakxylová kyselina, alfachlorakrylová kyselina, a-kyanoakrylová kyselina, beta-metylakrylová kyselina (krotónová kyselina), alfa-fenylakrylová kyselina, beta-akryloxypropionová kyselina, kyselina sorbová, alfa-chlórsorbová kyselina, kyselina angeliková, kyselina škoricová, kyselina p-chlórškoricová, beta-sterylakrylová kyselina, itaconic acid, kyselina citrakónová, kyselina mesakónová, glutaconic acid, kyselina akonitová, kyselina maleínová, kyselina fumárová, anhydrid trikarboxyetylénu a kyseliny maleinové.

K monomérom olefínovej nenasýtenej sulfónovej kyseliny patrí alifatické alebo aromatické vinylsulfónové kyseliny akou je vinylsulfónová kyselina, allylsulfónová kyselina, vinyltoluensulfónová kyselina a styrensulfónová kyselina, ďalej akrylová a metakrylová sulfónová kyselina, ako je sulfoetylakrylát, sulfuetylmetaakrylát, sulfopropylakrylát, sulfopropylmetakrylát, 2-hydroxy-3-metakryloxypropylsulfónová kyselina a 2-akrylamid-2metylpropansulfónová kyselina.

Výhodné superabsorpčné gélové polyméry použiteľné na tento vynález obsahujú karboxylové skupiny. K týmto polymérom patria hydrolyzované škroboakrylonitrilové vrúbľované polyméry, čiastočne neutralizované hydrolyzované škroboakrylonitrilové vrúbľované polyméry, vrúbľované kopolyméry kyseliny škroboakrylôvej, čiastočne neutralizované vrúbľované kopolyméry kyseliny škroboakrylovej, kopolyméry zmydloveného vinylacetátakrylového esteru, hydrolyzované akrylonitrílové a akrylamidové kopolyméry, mierne prekrížené polyméry všetkých predošlých. kopolymérov čiastočne neutralizovaná polyakrylová kyselina a mierne prekrížené polyméry čiastočne neutralizované polyakrylovej kyseliny. Tieto polyméry je možné použiť buď samé alebo v podobe zmesi dvoch alebo viacerých odlišných polymérov. Príklady týchto polymérových látok sú uvedené v amerických patentoch 3 661 875, 4 076 663, 4 093 776,4 666 983 a 4 734 478.

Najviac výhodnými polymérmi pri výrobe superabsorpčných gélových polymérov sú mierne prekrížené polyméry čiastočne neutralizovaných polyakrylových kyselín a ich škrobové deriváty. Hydrogélové absorpčné polyméry najlepšie obsahujúce od asi 50% do asi 95% a výhodne asi 75% neutralizovanej mierne prekrížené polyakiylové kyseliny (to je poly (sodium akrylát/akrylová kyselina)). Prekrížením mriežky sa polymér stáva v podstate nerozpustným vo vode a čiastočne sú tým dané charakteristické vlastnosti superabsorpčných gélových polymérov z hľadiska ich absorpčnej kapacity a vylučiteľného množstva prijatej látky. Spôsoby prekríženia mriežok týchto polymérov a činidla týchto prekrížení sú podrobnejšie opísané v americkom patente 4 076 663.

Zatiaľ čo superabsorpčné gélové polyméry sú výhodne jedného typu (tzn. homogénne), pre potreby tohto vynálezu je možné použiť také zmesi polymérov. Tak je možné použiť napríklad zmesi vrúbľovaných kopolymérov škroboakiylové kyseliny a mierne prekrížených polymérov čiastočne neutralizovanej polyakrylovej kyseliny.

Hoci je možné na potreby tohto vynálezu použiť ktorýkoľvek superabsorpčný gélový polymér opísaný v doterajšom stavu techniky, nedávno bolo zistené, že tam, kde má byť v absorpčnom materiálu použité väčšie množstvo superabsorpčných gélových polymérov (tzn. viacej ako asi 50% hmotnosti absorpčného materiálu) a obzvlášť tam, kde jedna alebo viacej častí absorpčnej vrstvy bude obsahovať týchto polymérov viac ako 50%, môže zablokovanie gélu napučanými časticami brániť v presakovaní tekutiny, a tým ovplyvniť nežiaducim spôsobom schopnosť gélových polymérov pohlcovať v príslušnom časovom úseku tekutinu až po samotnú hranicu absorpčnej kapacity. Americké patenty 5 147 343 (Kellenberger et al.) z

15. 9. 1992 a 5 149 335 (Kellenberger et al.) z 22. 9. 1992 opisujú superabsorpČné gélové polyméry v súvislosti s ich absorpčnými schopnosťami pri vystavení záťaže (Absôrbency Under Load - AUL), kde gélové polyméry pohlcujú tekutinu (0,9% soľný roztok) pod tlakom 2,07 kPa (opisy oboch patentov sú priložené). Spôsoby vyhodnotenia AUL sú opísané v týchto patentoch. V týchto patentoch opísané polyméry by mohli byť obzvlášť vhodné v vyhotoveniach tohto vynálezu, ich súčasťou sú oblasti s relatívne vysokým množstvom superabsorpčných gólových polymérov. Presnejšie tam, kde sú súčasťou čistiacej vložky vysokej koncentrácie superabsorpčných gélových polymérov, budú hodnoty AUL týchto polymérov (merané podľa postupov popísaných v americkom patentu 5 147 343) po jednej hodine najmenej asi 24 ml/g a lepšie najmenej asi 27 ml/g, alebo budú tieto hodnoty (AUL merané podľa postupov amerického patentu 5 149 335) po 15 minútach najmenej asi 15 ml/g, lepšie najmenej asi 18 ml/g. Spoločne predložené americké patentové prihlášky s poradovými číslami 08/219 547 (Goldman et al.) z 29. 3. 1994 a 08/416 396 (Goldman et al.) zo 6. 4. 1995 (obe sú priložené v dodatku), sa tiež zaoberajú problémom blokovaniu gélu a opisujú superabsorpČné gélové polyméry vhodné na prekonanie tohto javu. V týchto prihláškach sú opísané superabsorpČné gélové polyméry, u ktorých nedochádza k blokovaniu gélu ani pri vyšších tlakoch, presnejšie pri 4,83 kPa. V tých vyhotoveniach tohto vynálezu, kde bude absorpčná vrstva obsahovať oblasti s vysokým množstvom (tzn. viacej ako 50% hmotnosti) superabsorpčného gélového polyméru, môže byť vhodné použiť polymér opísaný vo vyššie uvedených patentových prihláškach.

K ďalším užitočným superabsorpčným materiálom patria hydrofilné polymérové peny, aké sú opísané v spoločne predložených amerických patentových prihláškach s poradovým číslom 08/563 866 (DesMarais et al..) z 29. 11. 1995 a 5 387 207 (Dyer et al.) zo 7. 2. 1995. Tieto polymérové hydrofilné absorpčné peny sú získavané polymerizáciou vodnej emulzie o vysokej vnútornej fáze v oleji *(bežné označované ako HIPE). Tieto peny sú ihneď spracovávané, tak aby získali požadované vlastnosti (veľkosť pórov, nasiakavosť kapilár, hustotu atď.), ktoré ovplyvnili schopnosť vsakovať tekutiny. Tieto materiály sú sami o sebe použiteľné, nech už samotné alebo v kombinácii s ďalšími podobnými penami alebo s vláknitými hmotami, na získanie celkovej absorpčnej kapacity požadovanej týmto vynálezom.

Tam kde je v absorpčnej vrstve obsiahnutá superabsorpčná hmota, bude množstvo tejto hmoty predstavovať výhodne najmenej asi 15% hmotnosti absorpčnej vrstvy,'lepšie najmenej asi 20% a najlepšie najmenej asi 25%.

Absorpčná vrstva môže tiež obsahovať alebo sa skladať z vláknitej hmoty..K vláknam použiteľným k účelom tohto vynálezu patria vlákna prirodzené (upravované alebo neupravované) i vlákna syntetická. K prirodzeným vláknam (nech už neupravovaným alebo upravovaným) patrí bavlna, tráva esparto, cukrová trstina, konope, ľan, hodváb, vlna, drevovina, chemicky upravovaná drevovina, juta, ethyl celulosy a acetát celulosy. Východzou látkou k výrobe vhodného syntetického vlákna môže byť polyvinylchlorid, polyvinylfluorid, polytetrafluoroetylen, polyvinylidenchlorid, polyakryly ako je ORLON, polyvinylacetát, Rayon, polyetylvinylacetát, nerozpustný alebo rozpustný polyvinylalkohol, polyolefíny ako polyetylén (napríklad PULPEX) a polypropylen, polyamidy ako je nylon, polyestery ako je DACRON alebo KODEL, polyuretány, polystyrény a pod. Súčasťou absorpčnej vrstvy môžu byť iba prírodné vlákna, iba syntetické vlákna alebo akejkoľvek ich možná kombinácia.

t

Tieto vlákna môžu byť hydrofilné, hydrofobné alebo môže ísť o kombináciu vlákien tak hydrofilných ako hydrofobných. Jak už bolo uvedené, presná voľba hydrofilných a hydrofobných vlákien bude závisieť na ostatných látkach v absorpčnej vrstve (a do určitej miery vo vrstve s hrubým povrchom). To znamená, že povaha týchto vlákien musí byť taká, aby dodali čistiacej vložke žiaduce vlastnosti z hľadiska tak celkové kapacity pohltenej tekutiny ako aj schopnosti túto pohltenú tekutinu zadržať. Vhodné hydrofilné vlákna použiteľné na tento vynález zahrňujú vlákna buničiny, vlákna upravovanej buničiny, umelý hodváb, polyesterové vlákna ako napríklad hydrofilný nylon (DYDROFIL). Vhodné hydrofilné vlákna je možné tiež získať hydrofílizáciou hydrofobných vlákien, napríklad povrchovým spracovaním kremičitanom upravovaným termoplastických vlákien, odvodených napríklad zpolyolefinu, akými sú polyetylén alebo polypropylén, polyakryly, polyamidy, polystyrény, polyuretány atď.

Vhodné drevovinové vlákna je možné získať známymi postupmi, akými sú sulfátové procesy. Je obzvlášť vhodné získavať tieto drevovinové vlákna z mäkkých južných drevín vzhľadom na ich výborné absorpčné vlastnosti. Drevovinové vlákna je možne tiež získavať z drveného dreva úpravou mechanickou, termomechanickou, chemickomechanickou a chemickotermomechanickou. Drevovinové vlákna je možné tiež použiť recyklované alebo druhotné, bielené alebo nebielené.

Ďalším typom hydrofilných vlákien použiteľných na tento vynález sú chemicky spevnené buničinové vlákna. Pojmom „chemicky spevnené buničinové vlákna,, tu rozumieme buničinové vlákna, ktorých tuhosť bola chemicky zvýšená tak na suché ako vlhké prostredie napríklad pridaním chemického tužidla, ktoré napríklad pokryje a/alebo impregnuje vlákna. K týmto chemickým prostriedkom môže patriť tiež spevnenie vlákien zmenou ich chemickej štruktúry, tzn. prekrížením polymérových reťazcov.

Tam, kde sú vlákna použité ako absorpčná vrstva (alebo ako jej podstatná zložka), je možné ich voliteľne kombinovať s termoplastickou hmotou. Tavením sa prinajmenšom časť tejto termoplastickej hmoty presúva do priestoru medzi vláknami. Tieto medzipriestory sa tak stanú miestami väzby termoplastickej hmoty. Ochladením spevní termoplastické hmota tieto medzipriestory a vytvorí tak v príslušných vrstvách spevnenú matricu alebo vláknitú sieťovinu. Takto je možné vhodne zvýšiť dodatočne celkovú pevnosť čistiacej vložky.

I , ‘

Vytvorením väzieb v priestore medzi vláknami sa okrem iného zvyšuje modul pružnosti a pevnosť výsledného tepelne viazaného článku. V prípade chemicky spevnených buničinových vlákien sa topením a prenikaním termoplastickej hmoty zvyšuje priemerná veľkosť póru výslednej siete pri zachovaní pôvodnej hmotností a hustoty. Tak je možné zdokonaliť sacie vlastností tepelne viazanej sieťoviny po vystavení účinkom tekutiny a to hlavne vďaka kombinovanej schopností spevnených vlákien zachovať si svoju pevnosť i po zvlhčení a schopnosti termoplastickej hmoty uchovať si väzby v priestore medzi vláknami po zvlhčení i po stlačení vlhkej termoplastickej hmoty. Tepelne viazaná sieťovina spevnených vlákien si zachováva svoj pôvodný objem, ale komôrky predtým zaplnené termoplastickou hmotou sa uvoľňujú a tým sa zväčšuje priemerná veľkosť kapilárnych pórov.

Termoplastické hmoty použiteľné na tento vynález môžu mať rad podôb vrátane zrniek, vlákien, alebo kombinácia oboch. Obzvlášť výhodné sú termoplastické vlákna pre svoju schopnosť vytvárať nespočetné množstvo väzieb v medzipriestore vlákien. Vhodné termoplastické hmoty môžu byť zhotovené z ktoréhokoľvek termoplastického polyméru, ktorý je schopný topenia pri teplotách nespôsobujúcich prílišné poškodenie vlákien primárnej sieťoviny alebo matrice všetkých vrstiev. Bod topenia tejto termoplastickej hmoty bude menej ako asi 190°C, výhodne medzi asi 75°C a asi 175°C. V každom prípade bý bod topenia termoplastickej hmoty nemal byť nižší ako je predpokladaná teplota, pri ktorej budú uskladnené čistiace vložky s tepelne viazanou absorpčnou vrstvou. Bod topenia termoplastických hmôt nie je obvykle nižší ako 50°C.

Termoplastické hmoty a obzvlášť termoplastické vlákna je možné vyrábať zradu termoplastických polymérov vrátane polyolefínov, akým sú polyetylén (PULPEX) a polypropilen, polyestery, kopolyestery, polyvinylacetát, polyetylvinylacetát, polyvinylcholrid, polyvinylidenchloríd, polyakiyly, polyamidy, kopolyamidy, polystyrény, polyuretány a kopolyméry všetkých uvedených polymérov, ako je napríklad vinyl chlorid/vinyl acetát a iné. Podľa požadovaných vlastností výsledné tepelne viazané absorpčné vložky patria k použiteľným termoplastickým hmotám hydrofóbne vlákna upravené na vlákna hydrofilné. To je možné dosiahnuť pôsobením povrchového činidla alebo kremeliny na termoplastické vlákna odvodené napríklad z polyolefínov, akými sú polyetylén alebo polypropylén, polyakiyly, polyamidy, polystyrény, polyuretány a iné. Povrch hydrofóbneho termoplastického vlákna je možné upraviť na hydrofilný pôsobením povrchového činidla, akým je činidlo, neiónové alebo aniónové, a to napríklad nastriekaním tohto činidla na vlákno, ponorením vlákna do činidla alebo zahrnutím povrchového činidla ako súčasť polymérovej tekutiny pri výrobe termoplastických vlákien. Pri topení a opätovnom stuhnutí bude mať povrchové činidlo tendenciu prilínať na povrchu termoplastických vlákien. K vhodným povrchovým činidlám patria činidla neiónové, napríklad Bríj 76, (vyrábaný firmou ICI Amerícas, Inc. od Wilmington, štát Delaware) a rad ďalších činidiel predávaných pod obchodnou značkou Pegospere (firmou Glyco Chemical, Inc. od Greenwich, štát Connecticut). Okrem povrchových činidiel neiónových je možné použiť i činidlá aniónová, ktorá môžu byť na vlákna nanášaná napríklad v množstve od asi 0,2 do asi 1 g/cm² termoplastického vlákna.

Vhodné termoplastické vlákna je možné zhotovovať z jediného polyméru (vlákna jednozložkové) alebo z viacej ako jedného polyméru (napríklad vlákna dvojzložkové). Pojem „dvojzložkové vlákna,, sa v tejto súvislosti vzťahuje na termoplastické vlákna s jadrom vlákna z jedného polyméru pokrytého termoplastickou blankou z polyméru iného. Polymér blanky sa často topí pri odlišnej spravidla nižšej teplote ako polymér jadra. Výsledkom je to, že dvojzložkové vlákna umožňujú tepelnú väzbu v dôsledku topenia polyméru blanky pri zachovaní požadovanej pevnosti polyméry jadra.

Vhodné dvojzložkové vlákna použiteľná na tieto účely tohto vynálezu môžu zahrnovať vlákna s nasledujúcimi kombináciami (blanka/jadro) polymérov: polyetylén/polypropylén, polyetylvinylacetát/polypropylén, polyetylén/polyester, polypropylen/polyester, kopolyester/polyester a iné. Na naše použitie sú obzvlášť vhodné dvojzložkové termoplastické vlákna s jadrom z polypropylénu alebo polyesteru s blankou s nižším bodom topenia z kopolyesteru, polyetylvinylacetát alebo polyetylénu (napríklad výrobky firmy Danaklon a/s, Chisso Corp. alebo CELBOND od firmy Hercules). Tieto dvojzložkové vlákna môžu byť koncentrícké alebo excentrické. Tým je myslené, či je blanka na priereze vlákien rozmiestnená rovnomerne alebo nerovnomerne. Excentrické dvojzložkové vlákna môžu byť výhodné pre svoju väčšiu pružnosť pri nižšej hrúbke.

Postupy prípravy tepelne viazaných vláknitých látok sú popísané v americkej patentovej prihláške č. 08/479 096 (Richards et al.) z 3. 7. 1995 (pozri obzvlášť strany 16-20) ¹ t · a v americkom patente 5 549 589 (Homey a ost.) z 27. 8. 199.6 (pozri obzvlášť odseky 9-10). Oba postupy sú priložené v dodatku tohto vynálezu.

Absorpčná vrstva môže tiež obsahovať hydrofilnú polymérovú penu (vyvinutú z HIPE - vodná emulzia v oleji s vysokou vnútornou fázou), ktorá nemá vysokú absorpčnosť hmôt opísaných vyššie ako „superabsorpčné látky,,. Tieto peny a spôsoby ich prípravy sú opísané v americkom patente 5 550 167 (DesMarais) z 27. 8. 1996 a v americkej patentovej prihláške č. 08/370 695 (Stone et al.) z 10. 1. 1995. Obidva dokumenty sú priložené v dodatku tohto vynálezu.

Absorpčná vrstva čistiacej vložky môže mať podobu homogénnej hmoty, akou je napríklad zmes buničinových vlákien (voliteľne tepelne viazaných) a napučateľného superabsorpčného gélového polyméru. Podobne sa absorpčná vrstva môže skladať zo samostatných vrstiev, napríklad z vrstvy tepelne viazanej vzdušnej hmoty a zo samostatnej vrstvy superabsorpčnej hmoty. Tepelne viazanú vrstvu buničinových vlákien je možné napríklad umiestniť nižšie ako (tzn. pod) superabsorpčnú hmotu (tzn. medzi superabsorpčnú hmotu a vrstvu s hrubým povrchom). Na dosiahnutie vysokej absorpčnej kapacity i udržania tekutiny pri vystavení tlaku a súčasne oddelenie ich výtoku je možne výhodne použiť tieto samostatné vrstvy pri výrobe absorpčnej vrstvy. V tejto súvislosti je treba poznamenať, že superabsorpčnú vrstvu je možné umiestniť do väčšej vzdialenosti od vrstvy s hrubým povrchom použitím menšej vrstvy absorpčnej vrstvy v najnižšom bode ich vrstvy. Vrstvu buničinových vlákien je možné napríklad umiestniť nižšie (tzn. pod) ako je superabsorpčná hmota (tzn. medzi superabsorpčnú vrstvu a vrstvu s hrubým povrchom).

Vo výhodnom vyhotovení bude absorpčná vrstva obsahovať vzdušnú tepelne viazanú sieťovinu buničinových vlákien (Flint River od firmy Weywehaeuser, Wa), Al Thermal C (termoplastická hmota od firmy Danaklon a/s, Varde, Dánsko) anapučateľný hydrogélový superabsropčný polymér. Superabsorpčný polymér je výhodne umiestnený tak, že samostatná vrstva je uložená v blízkosti povrchu absorpčnej vrstvy, vzdialenej od vrstvy s hrubým povrchom. Výhodne je tenká vrstva napríklad buničinových vlákien (voliteľne tepelne • ŕ - “ * viazaných) umiestnená nad superabsorčný gélový polymér na zvýšenie schopnosti prijímať tekutinu.

B. Voliteľná výhodná vrstva s hrubým povrchom

Vrstva s hrubým povrchom je tá časť čistiacej vložky, ktorá je pri čistení v styku so znečisteným povrchom. Materiál tejto vrstvy musí byť teda dostatočné odolný, aby zostal neporušený počas procesu čistenia. Pri použití čistiacej vložky v kombinácii s čistiacim roztokom musí byť vrstva s hrubým povrchom navyše schopná vstrebávať tekutiny s nečistotami a prepúšťať ich do absorpčnej vrstvy. Tým dosiahneme toho, že vrstva s hrubým povrchom bude i priebežne schopná odstrániť uvoľniteľné nečistoty z čisteného povrchu. Nech už je pracovný nástroj používaný v kombinácii s čistiacim roztokom (namokro) alebo bez tohto roztoku (nasucho), vrstvu s hrubým povrchom je možné po odstránení hrubej nečistoty použiť na iné činnosti napríklad na leštenie alebo utieranie prachu z čisteného povrchu.

Vrstva s hrubým povrchom môže mať podobu jednej alebo mnohých vrstiev, z ktorých jedna alebo viacej môže byť narezaná, tak aby bolo umožnené účinné vydrhnutie znečisteného povrchu a pohltenie častíc nečistoty. Pri dotyku vrstvy s hrubým povrchom a znečisteného povrchu dochádza k vzájomnej interakcii (spolu s čistiacim roztokom pri jeho použití), k uvoľňovaniu a rozpusteniu tuhých nečistôt, k ich pohlcovaniu a prepúšťaniu do absorpčnej vrstvy vložky. Vrstva s hrubým povrchom je výhodne vybavená otvormi (prierezmi), ktoré uľahčujú pohlcovanie väčších častíc nečistôt a ich voľné prepúšťanie a zachytenie v absorpčnej vrstve vložky. Z týchto dôvodov sú výhodné hmoty o nízkej hustote, ktoré uľahčujú prepúšťanie hrubých častíc do absorpčnej vrstvy.

• I i J ' I, ' ~ K hmotám obzvlášť vhodným na použitie vo vrstve s hrubým povrchom patria z dôvodu požadovanej pevnosti syntetické hmoty, akými sú polyolefíny (napríklad polyetylén a polypropylén), polyestery, polyamidy, syntetické buničiny (Rayon) a ich zmesi. Tieto syntetické hmoty je možné spracovávať známymi spôsobmi, napríklad tvrdením, pretkávaním, vyfukovaním za tepla, prevzdušňovaním, perforáciou a podobne.

C. Voliteľná upevňovacia vrstva

Čistiace vložky podľa tohto vynálezu môžu byť voliteľne vybavené upevňovacou vrstvou, ktorá umožňuje pripojenie vložky k rukoväti pracovného nástroja alebo k jeho nosnej hlavici. Upevňovacia vrstva bude nevyhnutná v tých vyhotoveniach, kde nie je absorpčná vrstva prispôsobená na upevnenie vložky k nosnej hlavici rukoväti. Upevňovacia vrstva môže tiež brániť stekaniu tekutín z horného povrchu (tzn. z povrchu, ktorým sa dotýka rukoväti) čistiacej vložky a môže tiež slúžiť na jej celkové spevnenie. Rovnako ako v prípade vrstvy s hrubým povrchom a vrstiev absorpčných môže mať i upevňovacia vrstva podobu jednej alebo viacej vrstiev, a to podľa vyššie uvedených požiadavkou.

Vo výhodnom vyhotovení tohto vynálezu bude upevňovacia vrstva vybavená povrchom schopným mechanického pripojenia háčikov a pútok k nosnej hlavici rukoväti. V takomto vyhotovení bude súčasťou upevňovacej vrstvy prinajmenšom jeden povrch, ktorý je mechanicky upevniteľný k háčkom tvoriacim súčasť spodného povrchu nosnej hlavice rukoväti.

Z dôvodov požadovanej nepriepustnosti voči tekutinám a súčasne mechanické upevniteľnosti je možné výhodne použiť materiál v podobe šupiniek, získaný napríklad z tenkej vrstvy vyfukovanej za tepla alebo z netkaného vláknitého materiálu. Vo výhodnom vyhotovení sa upevňovacia vrstva skladá z troch vrstiev, pričom vrstva polypropylénovej blany spracovaná vyfúkaním za tepla je vložená medzi dve vrstvy pretkaného polypropylénu.

D. Voliteľné výhodné niekoľkonásobné plošné povrchy

Napriek tomu z hľadiska kvality čistenie pevných povrchov je považovaná za dôležitú schopnosť čistiacej vložky vstrebať a udržať vstrebanú tekutinu (viac napríklad súčasne podané americké patentové prihlášky Č. 08/75 6.507 (Holt et al.), 08/756 864 (Sherry et al.) a 08/756 999 (Holt et al.) všetky z 26. 11. 1996, všetky priložené v dodatku), dosiahnutie výhodného výsledku je možné pomôcť správnym vymedzeným celkovej podoby čistiacej vložky. Napríklad vložky s plochým dotykovým povrchom (tzn. znečisteného povrchu sa pri čistení dotýka výhradne jedným plošným povrchom) nie sú celkom vyhovujúce, pretože nečistoty sa usadzujú na prednom okraji vložky, ktorý je tiež hlavným priestorom prepúšťajúcim čistiaci roztok do absorpčnej vrstvy.

Výhodné vložky podľa tohto vynálezu umožňujú použitie niekoľkých plošných povrchov a čistenie je tak kvalitnejší. Na výkrese 2 je znázornená čistiaca vložka 100 s horným povrchom 103. ktorý umožňuje uvoľniteľné upevnenie vložky k rukoväti pracovného nástroja. Ďalšou súčasťou vložky 100 je spodný povrch 110, ktorý je pri čistení v styku s podlahou alebo iným pevným povrchom. Tento spodný povrch 110 sa v skutočnosti skladá z troch v podstate plošných povrchov 112. 114 a 116. Z výkresu je zrejmé, že roviny odpovedajúce povrchom 112 a 116 pretínajú rovinu povrchu 114. Ak je pracovný nástroj s vložkou 100 uvedený do pohybu v smere Yf. trenie spôsobí také vydutie vložky 100. že v styku s čisteným povrchom je spodný povrch 112. Pri prerušení pohybu v smere Yf sa do styku s čisteným povrchom dostáva spodný povrch 114. Ak je pracovný nástroj s vložkou 100 uvedený do pohybu v smere Yb. trenie spôsobí také vydutie vložky 100. že v styku s čisteným povrchom je spodný povrch 116. Pri tomto opakovanom pohybu sa neustále mení časť čistiacej vložky, ktorá je v styku s čistenou plochou.

Prihlasovatelia tohto patentu súdia, že lepšia kvalita čistenia pomocou výhodných vložiek podľa tohto vynálezu je čiastočne spôsobená podvihnutím čistiacej vložky medzi pohybmi vpred a vzad. Obzvlášť pri prerušení pohybu vložky v jednom smere umožni sila tlačiaca na čistiacu vložku 100. aby sa vydula takým spôsobom, že dotykový povrch sa presunie z povrchu 112 (alebo 116) na povrchu 114. pričom nečistota sa presúva smerom hore.

Čistiaca vložka podľa tohto vynálezu by mala byť schopná udržať vstrebanú tekutinu a to i pri tlakoch vznikajúcich v priebehu čistenia. Táto vlastnosť je tu označovaná ako schopnosť vložky brániť sa „vyžmýkaniu,, vstrebanej tekutiny alebo naopak ako schopnosť zadržať vstrebávanú tekutinu i pod tlakom. Postup na merania „žmýkanie,, je popísaný v ’ í, oddiele Testov. Stručne povedané príslušný test meria schopnosť nasýtenej čistiacej vložky udržať obsiahnutú tekutinu po vystavení tlaku 1,72 kPa. Táto hodnota by u čistiacich vložiek podľa tohto vynálezu nemala presiahnuť asi 40%, lepšie nie viacej ako zruba 25%, ešte lepšie nie viacej ako asi 15% a najlepšie nie viacej ako asi 10%.

1. Čistiaci roztok

Pracovný nástroj podľa tohto vynálezu je používaný v kombinácii s čistiacim roztokom, ktorý pôsobí ako čistiace rozpúšťadlo. Čistiaci roztok, ktorý má byť použitý v spojitosti s vložkou obsahujúcou superabsorpčnú látku, vyžaduje dostatočne účinnú čistiacu látku umožňujúcu čistenie, bez toho aby dochádzalo k pohlcovaniu nadmerných dávok tekutiny. Čistiaci roztok však nemôže obsahovať viacej ako 0,5% účinného povrchového činidlá, bez toho aby tým klesala kvalita výkonu. Množstvo účinného povrchového činidla by sa teda vzhľadom k celkovému objemu čistiaceho roztoku malo pohybovať medzi asi 0,01% a asi 0,5%, výhodne medzi asi 0,1% a asi 0,45% a ešte lepšie medzi asi 0,2% a asi 0,45%. Množstvo hydrofóbnych látok vrátane rozpúšťadla by malo byť menšie ako asi 0,5%, výhodne menšie ako asi 0,2% a ešte lepšie menšie ako asi 0,1%. V záujme kvalitnejšej absorpcie by mala byť hodnota pH väčšia ako asi 9,3, výhodne väčšia ako asi 10 a ešte lepšie väčšia ako asi 10,3. Aby sa zabránilo problémom so vznikom tenkých vrstvičiek v podobe filmu na čistenej ploche, mala by byť zásaditosť roztoku daná aspoň čiastočne prítomnosťou prchavých látok. Účinné povrchové činidlo je výhodne lineárne, tzn. vetvené a aromatické skupiny by nemali byť prítomné a je ďalej výhodne pomerne ľahko ríediteľné vodou (obsahuje napríklad hydrofóbny reťazec s uhlíkovými atómami v počte od asi 8 do asi 12 a výhodne od asi 8 do asi 11). V prípade neiónového povrchového činidla je hodnota HLB od asi 9 do asi 14, výhodne od asi 10 do asi 13 a ešte lepšie od asi 10 do asi 12. Súčasťou tohto vynálezu je tiež čistiaci roztok obsiahnutý v nádobe spolu s inštrukciami na jeho použitie v spojitosti s čistiacou vložkou s účinným množstvom superabsorpčnej hmoty. Súčasťou vynálezu je tiež voliteľné čistiacej roztok obsiahnutý v nádobe spolu so súpravou pracovného nástroja alebo prinajmenšom spolu s čistiacou vložkou so superabsorpčnou hmotou. Vynález sa tiež vzťahuje na použitie čistiaceho roztoku a čistiacej vložky so superabsorpčnou hmotou na účinné čistenie znečistených povrchov.

Čistiacou vložkou je roztok na základe vody, ktorého súčasťou je jedno alebo dve účinné povrchové činidla, ďalej zásadité látky na dosiahnutie požadovaného faktoru zásaditosti pH, a ďalej voliteľné rozpúšťadlá, plnidlá, cheláty, enzýmy a pod. K vhodným účinným povrchovým činidlám patria aniónové, neiónové, zwitteriónové a amfotemé činidlá, pričom aniónové a neiónové povrchové činidlá majú hydrofóbne reťazce obsahujúce uhlíkové atómy v počte od asi 8 do asi 12 a výhodne od asi 8 do asi 11. Medzi aniónové činidlá patria lineárne alkylsulfaty, alkylsulfonany a iné, nie sú však týmito príkladmi obmedzené. K neiónovým činidlám patria alkyletoxyláty a iné, k zwitteriónovým činidlám patria betainy a sulfobetainy, k amfotemým činidlám patria alkylamphoglycináty a alkyliminopropionáty. Všetky uvedené látky sú komerčne dostupné a sú opísané v publikácii McCutheon Division s Vol. 1: Emulsifiers and Detergents, North American Ed., McCutheon Division, MC Publishing Co., 1995.

Medzi vhodné rozpúšťadlá patria deriváty s krátkym reťazcom (napríklad Ci - Cj) oxyetylenglykolu a oxypropylenglykolu, akými sú monoetylenglykol, dietylenglykol, nhexylether, monopropylenglykol, dipropylenglykol, tripropylenglykol, n-butyleter a ďalší. Množstvo hydrofóbnych rozpúšťadlách je menší ako asi 3%, lepšie menší ako asi 2%.

Medzi vhodné plnivá patria plnivá odvodená z fosforových látok, akými sú orthofosfästy a pyrofostát a plnivá odvodené od nefosforových látok, ako napríklad nitrilotrioctová kyselina, S,S-ethylendiaminodisucciniová kyselina a iné. K vhodným chelátom patrí kyselina etylendiamintetraoctová, kyselina citrónová a ďalšie. Medzi látky zabraňujúce zrážanie patria polyméry kremíku a lineárne alebo vetvené Cio - Cu mastné kyseliny alebo alkoholy. K vhodným enzýmom patria lipasy, proteinasy, amylasy a ďalšie enzýmy známe svojou použiteľnosťou na katalýzu rozpúšťaných nečistôt. Celkové množstvo týchto prísad je malé, výhodne menšie ako asi 0,1%, lepšie menšie ako asi 0,05%, pretože sa chceme vyhnúť problémom vzniku tenkého filmu zo zvyškovej peny na čistenom povrchu. Čistiaci roztok by mal byť výhodne celkom bez látok, ktoré zanechávajú na čistenom povrchu tenkú vrstvu. Je teda vhodné použiť zásadité látky, ktoré s väčšinou pufrov nespôsobujú tieto problémy.

Vhodnými zásaditými puframi sú uhličitany, hydrogénuhličitan, citrát a ďalšie. Výhodnými zásaditými puframi sú alkanolaminy so vzorcom:

CR₂(NH₃)CR₂OH • * I kde písmena R sú vybrané zo skupiny skladujúcej sa z hydrogénových alebo alkylových skupín obsahujúcich uhlíkové atómy v počte od 1 do 4, pričom celkové množstvo uhlíkových atómov v zlúčenine sa pohybuje od 3 do 6, výhodne 2-amino 2-methylpropanol.

Vhodný čistiaci roztok použiteľný v spojitosti s uvedeným pracovným nástrojom obsahuje od asi 0,1% do asi 0,5% účinného povrchového činidla, výhodne lineárneho alkoholetoxylátového činidla (napríklad Neodol 1-5 od firmy Shell Chemical Co.) a alkylsulfonatu (napríklad Bioterge PAS-8g, lineárny C? sulfonat od firmy Stepan Co.). Ďalej od asi 0% do 0,2%, výhodne od asi 0,05% do asi 0,01%, hydroxidu draselného, uhličitanu draselného a/alebo hydrogénuhličitanu, prchavé zásadité látky, napríklad 2-amino, 2metylpropanol, v množstve od asi 0,01% do asi 1%, výhodne od asi 0,1% do asi 0,6%. Ďalej sú obsiahnutá voliteľné prísady ako farbivá a/alebo parfumy a deionizovaná alebo zmäkčená voda v množstve od asi 99,9% do asi 90%.

2. Pracovné nástroje

Vyššie popísaný čistiaci roztok je možné použiť v spojitosti s pracovným nástrojom na čistenie pevných povrchov, ktorého súčasťami sú:

a. Rukoväť

b. Snímateľná čistiaca vložka obsahujúca účinné množstvo superabsorpčnej hmoty, táto vložka sa vyznačuje niekoľkými v podstate plochými povrchmi, z ktorých sa každý dostáva do styku s čisteným povrchom, vložka má pozdĺžny a priečny rozmer a jej súčasti sú:

i.

Vrstva s hrubým povrchom ii Absorpčná vrstva v podobe prvej a druhej vrstvy, prvá vrstva je uložená medzi vrstvou s hrubým povrchom a vrstvou druhou (tzn. prvá vrstva je pod vrstvou druhou) a má menšiu šírku ako druhá vrstva )

, t * ,

Dôležitým aspektom procesu čistenia pomocou čistiacej vložky je možnosť využitia niekoľkonásobných plošných povrchov, ktoré sa dostávajú do styku so znečisteným povrchom V prípade pracovného nástroja v podobe mopu sú tieto plošné povrchy prispôsobené tak, že pri bežnom spôsobe čistenia (tzn pri striedavom pohybu pracovného nástroja vpred a vzad v smere v podstate súbežnom s rozmerom Y šírky vložky) sa všetky plošné povrchy v dôsledku vydúvani čistiacej vložky dostávajú do styku s Čistením povrchom. Tento aspekt vynálezu a jeho výhody sú detailne vysvetlené pomocou výkresov.

Odborníkom je istotne zrejme, že na účely tohto vynálezu je možné použiť najrôznejšie materiály. Hoci budeme popisovať výhodné materiály na jednotlivé diely pracovného nástroja i čistiacej vložky, rámec vynálezu nie je uvedenými faktami nijak obmedzený.

a. Rukoväť

Rukoväť uvedeného pracovného nástroja môže byť z akéhokoľvek materiálu, ktorý umožňuje uchopenie pracovného nástroja. Rukoväť bude výhodne z akéhokoľvek trvanlivého materiálu pretiahnutého tvaru, umožňujúceho praktické čistenie. Dĺžka rukoväti bude daná konečným použitím nástroja.

K jednému koncu rukoväte výhodne patria nosné hlavice, ku ktorej je možné skladateľne upevniť čistiacu vložku Z dôvodu ľahkej manipulácie môže byť nosná hlavica k rukoväti pripevnená otáčavo pomocou bežného kĺbového spoja. Na pripevnenie čistiacej vložky na nosnú hlavicu je možné použiť akýkoľvek vhodný prostriedok, s podmienkou, že čistiaca vložka bude počas procesu čistenia pevne na rukoväti držať. K vhodným upínacím prostriedkom patria svorky, háčiky a pútka (napríklad Velcro) a iné. Vo výhodnom vyhotovení sú na spodnom povrchu nosné hlavice háčiky na mechanické upevnenie hornej vrstvy (výhodne špeciálnej upevňovacej vrstvy) čistiacej vložky.

Výhodná podoba rukoväti vrátane prostriedku prepúšťajúceho vodu je znázornená na výkresu 1 a je plne opísaná v americkej patentovej prihláške č. z 15. 11. 1996 od V. S. Ping a ost (Čase 6383), ktorá je priložená v dodatku. Ďalšia výhodná podoba rukoväti, tentoraz bez prostriedku prepúšťajúceho vodu, je znázornená na výkresoch la a lb a je plne popísaná v americkej patentovej prihláške č. z 23. 11. 1996 od A. J. Irwina (PaG Čase, 6252), ktorá je priložená v dodatku.

w

b. Čistiaca vložka

Vyššie opísané čistiace vložky je možné používať bez pripevnenia k rukoväti alebo ako súčasť uvedeného pracovného nástroja. Môžu byť zhotovené tak, že nemusí byť pripevňovaný k rukoväti, tzn. že môžu byť použité v kombinácii s rukoväťou alebo iba samy o sebe. V prvom prípade by bolo vhodné vyrábať ich s vyššie popísanou voliteľnou upevňovacou vrstvou. Čistiace vložky sú s výnimkou upevňovacej vrstvy popísanej vyššie.

Pojem „priama prenikavosť tekutín,, v tejto súvislosti znamená, že tekutina môže prenikať' voľne medzi dvoma zložkami alebo vrstvami čistiacej vložky (napríklad medzi vrstvou s hrubým povrchom a vrstvou absorpčnou), bez toho by sa príliš hromadila alebo bez toho aby jej bolo bránené v prenikaní medzivrstvou. Napríklad tkaniny, netkané sieťoviny, použité lepidlá a pod. môžu byť prítomné medzi dvoma samostatnými zložkami pri zachovaní „priame prenikavosti tekutín,,, pokiaľ podstatne nebráni alebo neobmedzujú prenikaniu tekutiny z jednej zložky alebo vrstvy do druhej.

Pojmom „rozmer,, v tejto súvislosti rozumieme rozmer ortogonálny k dĺžke a šírke čistiacej vložky podľa tohto vynálezu alebo jej časti. Rozmerom Z je obvykle daná hrúbka čistiacej vložky alebo jej zložky.

Pojmom „rozmer X-Y„ v tejto súvislosti rozumieme rovinu ortogonálnu k hrúbke t

čistiacej vložky, alebo k hrúbke jej zložky. Rozmery X a Y obvykle zodpovedajú dĺžke a šírke vložky alebo jej zložky. Obecne tam, kde je čistiaca vložka používaná v súvislosti s rukoväťou, sa bude pracovný nástroj pohybovať v smere súbežnom s rozmerom Y čistiacej vložky.

Pojmom „vrstva,, v tejto súvislosti rozumieme článok alebo zložku čistiacej vložky, danú rozmerom X - Y, tzn dĺžkou a šírkou. Malo by byť zrejmé, že pojem vrstva nie je nevyhnutne obmedzený iba na vrstvy alebo plochy materiálu. Súčasťou vrstvy môžu byť takto lamináty alebo kombinácia niekoľkých plôch žiaduceho typu materiálu Pojem „vrstva,, takto zahrňuje i pojmy „vrstvy,, a „navrstvený,,.

‘ . I

Pojem „hydrofilný,, sa v tejto súvislosti vzťahuje k povrchom, ktoré pri styku s vodou túto vodu vsakujú Hydrofilita a zmáčavosť sú obvykle definované v termínoch stykového uhla a povrchového napätia príslušných kvapalín a pevných povrchov. To je podrobne uvedené v publikácii Americkej chemickej spoločnosti (American Chemical Society) s názvom Stykový uhol, zmáčavosť a adhézia (Contact Angle, Wettability and Adhesion), ktorú vydal Róbert F. Gould (Copyright 1964) a ktorá je priložená v dodatku Povrch považujeme za zvlhčený tekutinou (tzn. hydrofylný), buď pokiaľ je stykový uhol medzi tekutinou a povrchom menší ako 90°, alebo pokiaľ má tekutina tendenciu voľne sa šíriť po povrchu, pričom obe podmienky sú bežne plnené súčasne. Povrch je naopak považovaný za „hydrofóbny,,, pokiaľ je stykový uhol väčší ako 90° a tekutina nemá tendenciu voľne sa šíriť po povrchu.

I

Pojem „drôtenka,, sa v tejto súvislosti vzťahuje k akémukoľvek odolnému materiálu, z ktorého je tkanina na stykovej strane vrstvy s hrubým povrchom čistiacej vložky a ktorý zároveň umožňuje požadované prenikanie tekutiny do absorpčnej vrstvy čistiacej vložky. Sem patria materiály so súvislou priepustnou štruktúrou, ako sú syntetické sieťoviny. Priepustnosť týchto materiálov môže závisieť na počtu navzájom spojených prameňov tejto sieťoviny alebo na hrúbke týchto prameňov. U iných materiálov má sieťovina podobu nesúvislého vzoru vytlačeného na podklad. V takomto prípade je možné odolný materiál (napríklad syntetický) vytlačiť na podklad v súvislom alebo nesúvislom vzore, akým môže byť napríklad bodky a/alebo čiarky do požadovanej podoby sieťoviny. Použité vzory sa môžu opakovať alebo môžu byť ľubovoľné. Musí byť zrejmé, že postupy na získanie sieťoviny v požadovanej podobe môžu byť kombinované. Otvorená časť drôtenky alebo hrubého povrchu a jeho vertikálny rozmer Z napomáhajú alebo obmedzujú prenikanie tekutiny do absorpčnej hmoty. Výškou Z hrubé vrstvy je možné určovať množstvo tekutiny, ktorá je v styku s čisteným povrchom a zároveň je možné určovať množstvo pohlcovanej tekutiny.

Na účely tohto vynálezu s súvislosti s čistiacou vložkou označujeme za „hornú,, tú vrstvu, ktorá je relatívne vzdialená od povrchu, určeného na čistenie (tzn. v súvislosti s pracovným nástrojom je to vrstva, ktorá je relatívne bližšie k rukoväti používaného nástroja). „Spodná,, je naopak tá vrstva čistiacej vložky, ktorá je relatívne bližšie povrchu určenému na čistenie (tzn. v súvislosti s pracovným nástrojom relatívne ďalej od rukoväti používaného nástroja). Takto je vrstva s hrubým povrchom vrstvou najspodnejšou a vo vzťahu k nej je vrstva absorpčná vrstvou hornou. Pojmy „horná,, a „spodná,, sú používané podobne v i súvislosti s vrstvami niekoľkonásobnými. Pojmy „hore,, a „dole,, sú používané na vyjadrenie vzájomnej polohy v objeme čistiacej vložky. Na lepšiu názornosť: látka A je „nad,, látkou B, ak je táto látka B umiestnená bližšie k vrstve s hrubým povrchom ako látka A. Rovnako tak môžeme povedať, že látka B je „pod,, látkou A.

Všetky údaje v percentách, vzťahoch a pomeroch sa týkajú hmotnosti, pokiaľ nieje výslovne uvedené inak.

3. Iná vyhotovenia čistiacej vložky >

» · ‘ r r

Na zvýšenie schopnosti čistiacej vložky odstraňovať tuhé nečistoty a zároveň na zvýšenie dávky čistiaceho roztoku, ktorý sa dostáva do styku s čisteným povrchom, môže byť vhodné včleniť hmotu drôtenky do čistiacej vložky. Drôtenka bude z odolného pevného materiálu v podobe sieťoviny na spodnej časti vrstvy s hrubým povrchom a to obzvlášť pri vyvinutí pracovného tlaku na čistiacu vložku. Drôtenka bude výhodne umiestnená v najtesnejšej blízkosti k povrchu, určenému na čistenie. Drôtenka teda môže byť včlenená ako súčasť vrstvy s hrubým povrchom alebo vrstvy absorpčnej alebo môže mať podobu vrstvy samostatnej, umiestnenej výhodné medzi vrstvu s hrubým povrchom a vrstvu absorpčnú. V jednom výhodnom vyhotovení má drôtenka rovnaké rozmery X-Y ako čistiaca vložka. Tu je drôtenka výhodne umiestnená tak, že sa do určitej miery nedotýka priamo povrchu, ktorý má byť čistený. Tým sa zvýši ľahkosť pohybu čistiacej vložky po čistenom povrchu a zabráni sa nerovnomernému stieraniu použitého čistiaceho roztoku. V zostave s vrstvou s hrubým povrchom bude drôtenka takto predstavovať vrstvu hornú. Drôtenka musí byť samozrejme vo vložke dostatočne nízko, aby bolo možné využiť jej mechanickú funkciu. Ak bude teda drôtenka súčasťou absorpčnej vrstvy, bude jej spodnou vrstvou. V inom vyhotovení môže byť žiaduce umiestniť drôtenku tak, aby bola v priamom kontakte s povrchom určeným na čistenie.

Vzhľadom k dôležitosti správneho umiestnenia drôtenky je potrebné poznamenať, že drôtenka, ktorá má väčšinou podobu sieťoviny s otvorenými okami, nebráni podstatne prenikaniu tekutiny čistiacou vložkou.

t ‘ ’

Drôtenka môže byť z akéhokoľvek materiálu upraviteľného do podoby tuhej sieťoviny s okami. K takýmto materiálom patria polyolefiny (napr. polyetylén, polypropylen), polyestery, polyamidy a ďalšie. Odborníkom je zrejmé, že jednotlivé materiály predstavujú odlišné stupne pevnosti. Pevnosť materiálu drôtenky je potrebné zvážiť podľa spôsobu konečného použitia čistiacej vložky/pracovného nástroja. Tam, kde je drôtenka včlenená do samostatnej vrstvy, sú tieto materiály ľahko komerčne dostupné (napríklad vzorka č. VO 1230 od Conwed Plastics, Minneapolis, MN). Podobne môže mať drôtenka podobu do podkladu vtlačenej matrice zo živice alebo inej syntetickej hmoty (napríklad latexu), ako je zrejmé z amerických patentov 4 745 021 z 17. 5. 1988 (Ping ΠΙ et al.) a 4 733 774 z 29. 3. 1988 (Ping III et al.), ktoré sú priložené v dodatku.

I ,

Jednotlivé vrstvy čistiacej vložky je možné spojiť pomocou akýchkoľvek prostriedkov, ktoré zaisťujú dostatočne pevnú súdržnosť čistiacej vložky v priebehu samotného procesu čistenia Vrstva s hrubým povrchom a vrstva upevňovacia môžu byť spojené s vrstvou absorpčnou alebo navzájom rodom spôsobov, vrátane súvislých rovnomerných vrstiev lepidla, lepidla naneseného v určitých profiloch alebo matriciach v podobe najrôznejších čiar, kriviek a bodov. Spojovanie je možné podobne vykonávať metódami spájania za tepla, tlakom, ultrazvukom, dynamicko-mechanicky alebo akýmkoľvek inými známymi postupmi alebo ich kombináciami. Spojením vrstiev je možné vyhotoviť po obvode čistiacej vložky (napríklad zlepením za tepla vrstvy s hrubým povrchom, voliteľne upevňovacie vrstvy a/alebo drôtenky) a/alebo priečne (tzn. v rovine X - Y) po povrchu vrstiev. Spojenie vrstiev čistiacej vložky ultrazvukom priečne po ich povrchu zaistí dostatočnú súdržnosť celej vložky a zabráni oddeľovanie jednotlivých vrstiev počas čistenia.

Na výkrese 3 je znázornená snímateľná čistiaca vložka 200. ktorá sa skladá z vrstvy s hrubým povrchom 201. upevňovacej vrstvy 203 a z vrstvy absorpčnej 205. ktorá je umiestnená medzi oboma vrstvami predošlými. Čistiaca vložka 200 nie je znázornená vo vyhotovení s niekoľkonásobnými plošnými povrchmi. Na výkrese 3 sú všetky vrstvy 201. 203 a 205 znázornené ako samostatné vrstvy hmoty, pričom jedna alebo viacej týchto vrstiev sa môže skladať z dvoch a/alebo viacerých vrstiev ďalších. Napríklad vo výhodnom vyhotovení má vrstva s hrubým povrchom 201 podobu dvoch vrstiev polypropylénu s otvormi vo vrstve spodnej. Materiály ktoré nebránia prenikaniu tekutiny, môžu byť vložené medzi vrstvu s hrubým povrchom 201. absorpčnú vrstva 203 a /alebo medzi absorpčnú vrstvu 203 a vrstvu upevňovaciu 205 (neznázornené). Na správnu funkciu čistiacej vložky je však dôležité, aby medzi vrstvou s hrubým povrchom a vrstvou absorpčnou dochádzalo k ľahkému prenikaniu tekutiny. Zatiaľ čo na výkrese 3 je znázornená vložka 200 so všetkými vrstvami s rovnakými rozmermi X a Y, je dávaná prednosť tomu, aby vrstva s hrubým povrchom 201 a vrstva upevňovacia 205 boli väčšie ako vrstva absorpčná tak, aby vrstvy 201 a 205 mohli byť po obvode vložky spojené. Vrstva s hrubým povrchom a vrstva upevňovacia môžu byť spojené s vrstvou absorpčnou alebo navzájom radom spôsobov, vrátane súvislých rovnomerných vrstiev lepidla, lepidla naneseného v určitých profiloch alebo matriciach v podobe najrôznejších čiar, kriviek a bodov. Spojovanie je možné podobne vyhotovovať metódami spojovania za tepla, tlakom, ultrazvukom, dynamicko-mechanicky, alebo akýmikoľvek inými známymi spôsobmi alebo ich kombináciami. Vrstvy vložky môžu byť spojené pozdĺž svojho obvodu a/alebo priečne po povrchu vložky tak, aby sa na povrchu vrstvy s hrubým povrchom 201 vytvorila matrica.

Výkres 4 znázorňuje rozložený celkový pohľad na absorpčnú vrstvu 305 vyhotovenia čistiacej vložky podľa tohto vynálezu. Na tomto výkrese nie je znázornená ani vrstva s hrubým povrchom ani voliteľná upevňovacia vrstva. Absorpčná vrstva 305 má v tomto vyhotovení podobu troch súbežných vrstiev a to samostatnej vrstvy superabsorpčnej gélové vrstvy 307. ktorá je umiestnená medzi dvoma vrstvami 306 a 308 vláknitej hmoty. Pretože vo vrstve 307 je vysoká koncentrácia superabsorpčnej gélovej hmoty, nedochádza v tomto vyhotovení výhodne k blokovaniu gélu superabsorpčnej hmoty, ako bolo zmienené vyššie. V obzvlášť výhodnom vyhotovení budú mať vláknité vrstvy 306 a 308 podobu tepelne spojeného substrátu buničinových vlákien a spodná vláknitá vrstva 308 bude umožňovať voľné presakovanie tekutiny z vrstvy s hrubým povrchom (nie je znázornená). (Vrstva 307 môže mať tiež podobu zmesi vláknitej hmoty a superabsorpčnej hmoty, pričom množstvo superabsorpčnej hmoty bude predstavovať pomerne vysoké percento hmotnosti celej vrstvy.) Hoci všetky znázornené vrstvy majú rovnakú šírku, v jednom výhodnom vyhotovení bude vrstva 306 širšia ako vrstva 307 a vrstva 307 širšia ako vrstva 308. Touto kombináciou vznikne po spojení všetkých troch vrstiev vložka s niekoľkonásobnými v podstate plochými povrchmi podľa tohto vynálezu.

Výkres 5 znázorňuje prierez (pozdĺž roviny y - z) čistiacou vložkou 400 s vrstvou s hrubým povrchom 401. upevňovacou vrstvou 403 a s absorpčnou vrstvou 404 umiestnenou medzi obidvoma predošlými vrstvami. Absorpčná vrstva 404 sa skladá z troch jednotlivých vrstiev 405. 407 a 409. Vrstva 409 je širšia ako vrstva 407 a vrstva 407 je širšia ako vrstva 405. Týmto zúžením absorpčnej vrstvy opäť vzniknú mnohonásobné ploché povrchy, označené obecne 411. 413 a 415. (Na účely prípadnej diskusie je pri upevnení vložky k nástroju povrch 411 označený ako predný okraj čistiacej vložky 400 a povrch 413 ako jej zadný okraj.) V jednom vyhotovení obsahujú vrstvy 405 a 407 veľké množstvo superabsorpčnej hmoty, zatiaľ čo vrstva 409 obsahuje superabsorpčnej hmoty len málo alebo vôbec žiadnu V takýchto prípadoch môže mať jedna alebo obe z týchto vrstiev 405 s 407 podobu homogénnej zmesi superabsorpčnej a vláknitej hmoty. Podobne sa jedna alebo tieto vrstvy môžu skladať z ďalších samostatných vrstiev, napríklad dvoch vrstiev vláknitých, obklopujúcich nutne súvislou vrstvu superabsorpčných častíc.

, t

Hoci to nie je podmienkou, prihlasovatelia tohto patentu zistili, že môže byť vhodné obmedziť množstvo superabsorpčných častíc alebo ich úplne vylúčiť na samotnom prednom a zadnom okraji vložky. Toho je možné v prípade vložky 400 dosiahnuť tak, že vrstva 409 nebude obsahovať superabsorpčnú hmotu.

4. Testovacie metódy

A. Funkčnosť čistiacej vložky pri vystavení tlaku

Týmto testom sa meria schopnosť absorpcie deionizovanej vody čistiacou vložkou, ktorá je vložená do zostavy valcov pri pôvodnom medznom tlaku asi 0,6 kPa (V súvislosti s vnútorným usporiadaním vzorku vložky by sa mal medzný tlak v priebehu testu tríchu zvýšiť po absorbovaní vody vložkou a jej nanapučani.) Cieľom testu je posúdenie schopnosti vložky absorbovať tekutinu v priebehu určitej doby po vystavení vložky pracovným podmienkam (pohyby v horizontálnom smere a tlaky).

Testovacou tekutinou je tu deionozovaná voda. Táto tekutina je absorbovaná čistiacou vložkou v požadovaných podmienkach pri hydrostatickom tlaku blízkom nule.

Schéma vhodného prístroja na yyhotovenieu tohto testuje znázornená na výkrese 6. Na jednom konci prístroja je zásobník tekutiny 512 s krytom 514. Zásobník je umiestený na analytickej váze 516. Na druhom konci prístroja 510 je lievik 518. systém valcov 520. ktorý zapadá do lievika 518 a valcovitý plastický kryt 522. ktorý je možné nasadiť na lievik 518 a ktorý má otvorené dno a uzatvorený vršok s otvorom. Súčasťou prístroja 510 je systém vedenia tekutín v obodvoch smeroch, ktorý sa skladá zo sklenených trubíc 524 a 531a. z ohybných plastických trubíc (napríklad so svetelnosťou 0,63 cm a vonkajšom priemere 0,95 cm) 531b. záverových kohútikov 526 a 538 a teflónových konektorov 548. 550 a 552 na spojenie trubíc 524 a 531a a záverových kohútikov 526 a 538. Zostava záverového kohútika 526 sa skladá z trojpolohového uzáveru 528. sklenených trubíc 530 a 534 hlavného systému tekutín a sklenenej trubice 532 na doplňovací zásobník 512 a vytlačovanie kotúčika v nálevke 518 smerom vpred. Podobne i záverový kohútik 538 má trojpolohový uzáver 540. sklenené trubice 542 a 546 hlavného systému tekutín a sklenenú odtokovú trubicu 544.

Systém valcov 520 na výkrese 7 sa skladá z valca 554. piestu 556 a závažie 558. ktorý sa svojim rozmerom vojde do piestu 556. Ku dnu valca 554 je pripevnená jemná mriežka z nehrdzavejúcej ocele 559. ktorá je pred pripevnením vyrovnaná v dvoch smeroch. Na tejto mriežke 559 leží kontaktnou vrstvou (vrstva s hrubým povrchom) vzorka čistiacej vložky 560. Vzorka čistiacej vložky má podobu kruhu s priemerom 5,4 cm. (Hoci vzorka 560 je popisovaná ako jedná vrstva, v skutočnosti je to krúžok obsahujúci všetky vrstvy vložky, z ktorej bol vystrihnutý.) Valec 554 je zhotovený z priehľadnej tyče LEXAN (alebo podobne) s vnútorným priemerom 6 cm (tzn. plocha 28,25 cm², s hrúbkou steny asi 5 mm a výškou asi 5 cm. Piest 556 má podobu hrnčeku a svojou veľkosťou presne zapadá do valca 554. Valcovité závažie 558 z nehrdzavejúcej oceli, ktoré sa hladko vojde piestu 556. je na vrchnej časti opatrené z dôvodov ľahkej manipulácie pútkom (neznázomené). Súčet hmotnosti piestu 556 a závažia 558 je 145,3 g, čo odpovedá tlaku 0,62 kPa pôsobiacemu na plochu 22,9 cm².

Diely prístroja 510 majú také rozmery, že prietok deionizovanej vody predstavuje prinajmenšom 0,01 g/cm²/sec., pričom tento prietok je normalizovaný pomocou lievika 518. K faktorom ovplyvňujúcim prietok patrí priepustnosť kotúčika v lieviku 518 a svetlosť trubíc 524. 530. 542. 546 a 531a a jednotlivé polohy záverových kohútikov 528 a 54Ô.

Zásobník 512 je umiestnený na analytickej váze 516. ktorá je presne vyvážená prinajmenšom na 0,01 g s možnou odchýlkou 0,1 g/hod. Váha je výhodne prepojená s !

počítačom, ktorý môže spracovávať zmeny zaťaženia v predvolených časových intervaloch od začatia testu a ktorý môže meniť zaťaženie v rozsahu 0,01 - 0,05 g podľa citlivosti váhy. Trubica 524, vedúce do zásobníka 512. by sa nemala dotýkať ani dna zásobníka ani jeho krytu 514. Množstvo tekutiny v zásobníku 512 (neznázomené) by malo byť také, aby sa v priebehu merania nemohol dostať vzduch do trubice 524. Na začiatku merania by malo byť tekutiny v zásobníku 512 toľko, aby v lieviku 518 dosahovala asi 2 mm pod horný povrch kotúčika. Toho je možné dosiahnuť tak, že na kotúčik sa kvapne malá kvapka tekutiny, ktorá stečie naspäť do zásobníka 512. čo je možné gravimetrický monitorovať. Toto množstvo tekutiny by sa nemalo podstatne zmeniť po vložení zostavy piest/valec 520 do lievika 518. Zásobník 512 by mal mať dostatočne veľký priemer (napríklad 14 cm), tak aby zmena stĺpca tekutiny po úbytku vody v množstve 40 ml bola menšia ako 3 mm.

Pred začatím merania je systém naplnený deionizovanou vodou. Kotúčik v lieviku 518 je vysunutý dopredu tak, aby mohla pritiecť čerstvá deionizovaná voda. Podľa množstva sú tu zo spodného povrchu kotúčika a zo systému spojujúceho nálevku so zásobníkom odstránené vzduchové bubliny. Nasledujúci postup je uskutočnený v následnej procedúre podľa polôh trojpolohových záverových kohútikov

1. Odstránenie prebytočnej tekutiny na hornom povrchu kotúčika z lievika 518.

2. Nastavenie výšky/hmotnosti roztoku v zásobníku 512 na správne množstvo/hodnotu.

3. Lievik 518 je umiestnený do správnej výšky vzhľadom na zásobník 512.

4. Prikrytie lievika 518 krytom 522.

5. Vyrovnanie zásobníka 512 a lievika 518 otvorením ventilov 528 a 540 záverových kohútikov 526 a 538 do otvorenej polohy.

Uzatvorenie ventilov 528 a 540.

7. Ventil 540 je nastavený tak, že lievik je spojený s trubicou odtoku 544.

Vyrovnávanie systému v tomto stave počas 5 minút

9. Nastavenie ventila 540 do uzatvorenej polohy.

Kroky 7 až 9 dočasne „osuší,, povrch lievika 518 tým, že ho vystaví účinku mierneho hydrostatického odsávania v hodnote asi 5 cm. K odsávaniu dôjde, ak je otvorený koniec trubice 544 5 cm pod úrovňou kotúčika v lieviku 518 a ak je naplnený deionizovanou vodou. Obvykle je zo systému pri tomto kroku odsaté 0,04 g tekutiny. Táto procedúra bráni predčasnej absorpcii deionizovanej vody po umiestnení zostavy 520 do lievika 518. Množstvo odčerpanej tekutiny z lievika (opravná hmotnosť lievika - Wffc) je týmto testom merané počas 20 minút bez zostavy piest/valec 520. Všetka tekutina odčerpaná pri tomto postupe z lievika je po začatí testu nutne reabsorbovaná lievikom 518. Je teda nevyhnutné odpočítať túto opravnú hmotnosť od hmotnostných hodnôt tekutiny odčerpanej zo zásobníka počas samotného testu.

Do valca 554 je vložená do kruhu vykrojená vzorka 560. Potom je do valca 554 vsunutý piest 556 a umiestnený na horný povrch vzorky 560 čistiacej vložky. Zostava piest/valec 520 je vložená do lievika 518. do piestu 556 je vložené závažie 558 a vrchná časť lievika 518 je uzatvorená krytom 522. Po vyrovnaní váhy do rovnovážneho stavuje test začatý otvorením ventilov 528 a 540 tak, aby došlo ku spojeniu lievika 518 a zásobníka 512. Odoberanie nameraných hodnôt je začaté okamžite, ako lievik 518 začne reabsorbovať tekutinu.

Namerané hodnoty sú ukladané v pravidelných intervaloch v priebehu 1200 sekúnd (20 minút). Absorpčná kapacita vzorky čistiacej vložky po vystavení účinkom tlaku je vypočítaná podľa nasledujúceho vzorca:

tnooabsorpč kapac(g/g) = [Wr_{( t} = oj - Wr₍ t = 1200) - Wffc]/Wds kde tižoo je hodnota absorpčnej kapacity čistiacej vložky po 1200 sekundách, Wr₍, = o > je hmotnosť zásobníka 512 v gramoch pred začatím testu, Wr_(l= 1200) je hmotnosť zásobníka 512 v gramoch 1200 s po zahájení testu. Wffc je opravná hmotnosť lievika a Wds je hmotnosť suchej vzorky čistiacej vložky. Hodnoty t₃o a two absorpčnej kapacity vzorky sú merané podobne, do rovnice sa iba dosadia hodnoty Wr₍, = ₃₀ > a Wr_{( t} = 900) (tzn hodnoty hmotnosti zásobníka v 30 sekundách a 900 sekundách po začatí testu) Absorpčnosť vzorky v percentách je pre t3o vypočítaná nasledovne [t3o absorpčná kapacita]/[tnoo absorpčná kapacita] X 100%

A. Žmýkanie s

Ďalším dôležitým charakteristickým rysom tohto vynálezu je schopnosť čistiacej vložky udržať absorbovanú tekutinu pri vystavení pracovným tlakom. „Žmýkanie,, je merané vypočítaním množstva tekutiny, ktoré je možné vytlačiť zo vzorky čistiacej vložky s použitím Whatmanovho filtračného papiera po vystavení tlaku 1,5 kPa Žmýkanie je vykonávané na vzorke plne nasýtenej deionizovanej vodou z horizontálnej plochy (presnejšie z horizontálnej plochy cez vrstvu s hrubým povrchom alebo kontaktnú povrchovú vrstvu čistiacej vložky). (Jeden spôsob nasýtenia vzorky je opísaný v Horizontál Gravimetric Wicking Method v americkej patentovej prihláške č. 08/542 497 (Dyer et al.) z 13. 9. 1995, ktorá je priložená v dodatku.) Tekutinou nasýtená vzorka je horizontálne uložená na prístroj schopný vyvinúť príslušné hodnoty tlaku a to výhodne použitím vzduchom naplneného vaku, ktorý rovnomerne zaťaží celý povrch vzorky. Hodnota „žmýkania,, je uvádzaná ako pomer hmotnosti odobratej tekutiny a hmotnosti nasýtenej vzorky.

PRÍKLAD 1

Čistiaci roztok obsahujúci asi 0,5% účinného povrchového činidla v podobe lineárneho alkoholetoxalátového rozpustného činidla (Neodol 1-5 od Shell Chemical Co) a alkylsulfonátu (Bioterge PAS-8s, lineárny C8 sulfonat od Stepan Co.), ďalej asi 0,1% uhličitanu dräselného, ’ I asi 0,5% 2-amino,2-metylpropanolu, prísady vrátane farbív a parfumov a deionizovanej vody bol použitý na povrch podlahy a odstránený vyššie opísaným pracovným nástrojom (so superabsorpčnou hmotou s účinným množstvom polyakrylátu sodíka, výhodne prekríženého polyakrylátu sodíka). Výsledkom je čistá podlaha.

PRÍKLAD 2

Prísada	Ochranné meno	Koncentrácia %	CAS#
Cll alkyl E05	Neodol 1-5	0,35	34398 01-1
C8 alkylsodium-
sulfonat		1
	Witconate NAS-8	0,1	4324-84-5
Parfém		0,015
K2CO3		0,01
2-amino-2-methyl-l -
propanol		0,5	124-68-5
	AMP-95
Odstraňovač	Dow Corning Suds
zvyškového filmu	suppressor*
		0,0025	*
Deionizovaná voda		99,023	7732-18-5

pH = 10,75 * Odstraňovač zvyškového filmu obsahuje polyetylnglycostearat (4%, Wt, CAS# 9004993), metylovaný oxid kremičitý (2%, Wt, CAS# 67762907), octametylcyklotetrasiloxan (2% Wt, CAS# 556672)

Odstraňovač zvyškového filmu v účinnom množstve (obvykle od asi 0,0005% do asi 0,02%, výhodne od asi 0,001% do asi 0,01% a ešte lepšie od asi 0,002% do asi 0,003%) predstavuje technické zdokonalenie vzhľadom k obvyklým zvyškom čistiaceho roztoku v podobe škvŕn alebo filmu Platí to obzvlášť o keramických plochách, pretože špáry medzi ¹ * » , keramickými dlaždicami sú vzhľadom na svoje okolie nižšie a pri utieraní mopom v týchto špárach zostávajú zvyšky čistiaceho roztoku, ktorý môže vytvoriť škvrny. Podľa užívateľského prieskumu sa navyše mnohí zákazníci domnievajú, že zo zvyškov peny zostane na podlahe tenký film.

Zníženie množstva zvyškovej peny pri vytieraní mopom môže viesť k rôznym technickým i estetickým výhodám. Môžu byť použité bežné odstraňovače zvyškového filmu, je však veľmi výhodné použiť látky na základe kremíku, pretože sú vysoko účinné pri veľmi malých dávkach a môžu tak znížiť celkový obsah potrebných vo vode nerozpustných látok.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Čistiaci roztok na použitie v spojitosti s pracovným nástrojom so superabsorpčnou hmotou a súprava pracovného nástroja, pričom superabsorpčná hmota neobsahuje viac ako

   10% jedného alebo viacerých účinných povrchových činidiel, množstvo hydrofóbnych látok.

   i * vrátane rozpúšťadla je menšie ako asi 0,5% a hodnota pH je vyššia ako asi 9.

   v
2. 2. Čistiaci roztok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že množstvo účinného povrchového činidla sa pohybuje od asi 0,01 % do asi 0,5 %, výhodne od asi 0,1 % do asi 0,45 %, množstvo hydrofóbnych látok vrátane rozpúšťadla je menšia ako asi 0,2 % a výhodne menší ako asi 0,1 %, hodnota pH je väčšia ako asi 10, výhodne väčšia ako asi 10,3.
3. 3. Čistiaci roztok podľa nároku 1 alebo 2, ktorý obsahuje účinné množstvo odstraňovača zvyškového filmu.
4. 4. Čistiaci roztok podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že odstraňováč zvyškového filmu je v množstve od asi 0,00005 % do asi 0,02 %, voliteľne od asi 0,001 % do asi 0,01 %.
5. 5. Čistiaci roztok podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúci sa tým, že odstraňovač zvyškového filmu je na základe kremíku.
6. 6. Čistiaci roztok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že štruktúra účinného povrchového činidla je výhodne lineárny a činidlo je vyrábané zo skupiny aniónových a neiónových činidiel s priamym reťazcom.
7. 7. Čistiaci roztok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že zásaditosť je prinajmenšom v účinnej miere daná prítomnosťou tekutých alkalinových činidiel, čo môže voliteľne byť alkanolamin s vzorcom.

   CR₂(NH₂)CR₂OH kde R sú vybraté zo skupiny skladajúcich sa z hydrogénových alebo alkylových skupín obsahujúcich uhlíkové atómy v počte od 1 do 4, celkové množstvo uhlíkových atómov v zlúčenine sa pohybuje od 3 do 6 a prchavé alkalinové činidlo je voliteľne 2-amino,2metylpropanol
8. 8. Súprava obsahujúca pracovný nástroj a čistiacu vložku so superabsorpčnou hmotou a čistiacim roztokom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7.
9. 9. Čistiaci roztok podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, obsiahnutý v nádobe s priloženým návodom na použitie roztoku v súčinnosti s čistiacou vložkou so superabsorpčnou hmotou.
10. 10. Postup čistenia povrchu, voliteľne keramického, ktorý zahŕňa použitie účinného množstva čistiaceho roztoku podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8 a pohltenie roztoku absorpčnou vrstvou obsahujúcou superabsorpčnú hmotu.