TWI438316B - 微細纖維除塵器 - Google Patents

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Description

微細纖維除塵器 相關申請案的交互對照
本申請案主張2006年三月6日提出申請的美國臨時申請案第60/779,634號，名稱為“MICROFIBER DUSTER”，的權益，其揭示內容以引用方式併入本文。
本發明係關於微細纖維除塵器。
先前手持除塵裝置，或“除塵器”，係由從羊毛或其他天然纖維所製。不過，此等除塵器可能難以維持清潔且天然纖維的供應係不穩定者。再者，羊毛除塵器較從製造材料所製的除塵器來得昂貴。例如，其他先前除塵器係從分裂的塑膠絲帶，例如聚酯或聚胺所製。不過，即使此等型式也都有缺點。例如，分裂的帶固持髒物和灰塵的能力頗為有限，係因為與微細纖維材料的較小纖維比較之下，該等纖維具有相當大的纖維尺寸之故。較小的纖維具有可以改良固持髒物和灰塵的能力之機械性質。
要了解者，下面的揭示提供許多不同的具體實例或實施例，用於執行不同具體實例的不同特徵。於下面係敘明組件及排列的特定例子以簡化本揭示。當然，此等僅為例子且無意具有限制性。此外，本揭示可能於各實施例中重複若干元件編號及/或字母。此等重複係為了單純性和清晰性的目的且其本身並未限定介於各具體實例及/或所討論的構形之間的關係。再者，於下面的說明中，於第二特徵之後或其上形成第一特徵可包括其中該第一和第二特徵係直接相連而形成之具體實例，且也可包括其中額外特徵可能介入於第一和第二特徵之間形成，使得該第一和第二特徵可能不直接相連之具體實例。
於用在本文中時，術語“微細纖維(microfiber)”可為一技術名詞，其可指明一纖維係一丹尼(denier)或更小者。此等微細纖維和較大的纖維都可用於本揭示的範圍內。例如，在經過本文所述撕開方法或其他者之後，一微細纖維或纖維可為約0.2丹尼。不過，較低的丹尼值也在本揭示的範圍內。再者，根據本揭示一或更多方面使用的微細纖維和纖維可包括聚酯，聚醯胺，尼龍，丙烯酸系及/或其他合成材料。
參照圖1，圖示一展示本揭示的一或更多方面的裝置100之側視圖。裝置100可為在本文中提及的除塵器或微細纖維除塵器。裝置100包括一中央構件110和從該中央構件110的至少一部份延展的合成纖維材料120。
該中央構件110可為環圈及/或捻編的金屬線。例如，該金屬絲的規度可在約2與約24之間。該中央構件110可為或包括，與其他材料一起者，未塗覆的鋼，不鏽鋼，鍍鋼金屬，鍍鋅，鍍鉻鎳，及/或其他金屬材料。該中央構件110也可具有塑膠塗層。
該中央構件110的材料可經選擇成使得該中央構件110可為撓性者，使得該中央構件110可彎曲，並也可回到其原來的形狀或保持在新的形狀。該中央構件110的材料也可，或替代地，經選擇成使得在製造過程中可達成一捻編(twisted)的構型。例如，中央構件110可被捻編成一具有介於每吋約1/2轉與約5轉之間的構型，不過其他構型也在本揭示的範圍內。
合成纖維材料120可包括複數條線，每一線包括複數根微細纖維。例如，每一線可包括介於約50與約150根之間的絲，且每一絲可具有在約八與約十六條之間的微細纖維。於一具體實例中，每一線包括72根絲。不過，本揭示的一或更多方面可應用於或可輕易地調適於包括具有少於50條絲的線，具有多於約150條絲的線，具有少於八條微細纖維的絲，及/或具有多於約十六條微細纖維的絲之具體實例。
合成纖維材料120通常可具有範圍在約0.01與約50之間的丹尼值。於一具體實例中，該合成纖維材料120可具有範圍在約0.09與約17之間的丹尼值。於另一具體實例中，該合成纖維材料120可具有範圍在約0.1與約30之間的丹尼值。於又另一具體實例中，該合成纖維材料120可具有範圍在約0.2與約15之間的丹尼值。本揭示範圍內該等絲的示範丹尼值包括2丹尼，3丹尼，及5丹尼(預－分裂絲)。上述示範丹尼值和範圍可用於製造除塵器100中所用纖維分裂步驟之前的生料微細纖維材料，及/或於此等分裂步驟之後的微細纖維材料。再者。上述者以外的丹尼值也在本揭示的範圍內。
除塵器100的合成纖維材料120段的直徑D可在約四吋與約十二吋之間的範圍。例如，合成纖維材料120的直徑D可為約六吋。除塵器100的合成纖維材料段120的長度L範圍可在約二吋與約三十吋間。例如，合成纖維材料120的長度L可為約三吋，約十二吋，或約十八吋。不過，直徑D和長度L的其他值也在本揭示的範圍內。
用於除塵器100中的合成纖維材料120的線性密度可依直徑而變更。為了最大化合成纖維材料120捕捉並留住髒物及灰塵的能力，較大的直徑D可能比較小的直徑D需要較大的合成纖維材料120線性密度。例如，用於六吋直徑D的線性密度可在每公分約5克與每公分約30克之間變異。於一具體實例中，用於六吋直徑D的線性密度為每公分約十八克。如使用太小的線性密度，則可能不會有足夠的合成纖維材料120來有效地捕捉並留住髒物和灰塵。而使用過大的線性密度可能阻礙纖維分開的能力，並可能因而牽制合成纖維材料120有效捕捉並留住髒物和灰塵的能力。不同於上述的其他線性密度值也在本揭示範圍內。
除塵器100也可包括一柄130。中央構件110可延展透過該柄130的至少一部份，或中央構件110和柄130可端對端地連結。於任一情況中，柄130可經由摩擦或干擾性配合，黏著，捲邊(crimping)，及/或其他手段固定於中央構件110。柄130也可包括一按鈕，滑件，或其他工具用於輔助中央構件110從柄130移除。此等工具可包括栓鎖工具以預防中央構件110從柄130疏忽的移開。
除塵器100也可包括一蓋140。中央構件110可延展通過該蓋140的至少一部份，或中央構件110和蓋140可端對端地連結。於任一情況中，蓋140可經由摩擦或干擾性配合，黏著，捲邊，及/或其他手段固定於中央構件110。柄130及/或蓋140可為木材，金屬，或塑膠製者。
參照圖2，圖示係一繪出根據本揭示一或更多方面的製造方法200之至少一部份的方塊圖。方法200包括一步驟210，其中將包括於線的絲中的吱生料微細纖維分裂。於本揭示的某些具體實例中，可採用雙組份絲設計，使得會有兩種分開的材料(例如聚酯和尼龍)於紗製造中結合。於本揭示的其他具體實例中，所有的絲可由一種材料製成(諸如聚酯，尼龍，丙烯酸系或其他合成纖維)。再者，上述者以外的絲設計也在本揭示範圍內。
例如，參照圖3，每一生料微細纖維300可包括一中央部份310及複數個外部節段320。中央部份310可具有一輻射或星狀的橫截面幾何，諸如於圖3中顯示的示範性具體實例中者。因此之故，每一外部節段320可具有一楔形橫截面幾何，諸如於圖3中顯示的示範性具體實例中者。不過，本揭示範圍並不限於具有根據顯示於圖3中的橫截面幾何之微細纖維。再者，每一纖維300中外部節段320的數目可能少於或多於如圖3中所示的八個節段320。中央部份310和外部節段320可包括聚酯，聚醯胺，尼龍，及/或其他材料。例如，中央部份310可包含聚酯而每一外部節段320可包含尼龍。
回到圖2和3，共同地，外部節段320可於方法200的纖維分裂步驟210過程中從中央部份310部份或完全地分開。分裂步驟210可包括將纖維300在熱及/或經選擇用來從中央部份310分開外部節段320的化學溶液之存在下攪動。例如，該化學溶液可包含鹼水及/或其他鹼性組成物。熱及/或化學溶液也可沒有攪動下使用。由於該分裂過程，如圖4中所示具體實例中所示者，外部節段320可變成實質地或完全地從中央部份310分開。不過，於某些具體實例中，外部節段320可變成僅有部份地從中央部份310分開。
在步驟210的分裂處理之後，微細纖維線可在步驟220中纏繞於中央構件(亦即，圖1中所示的中央構件110)周圍。纏繞步驟可實質地同時地實施，且可為，用於捻編金屬絲形成該中央構件的程序結果。之後，在步驟230中，可將終端配件附加於該中央構件。例如，可將柄及/或蓋諸如於圖1中所示者，附加於中央構件的恰當終端。
方法200可包括一選擇性的步驟240，其中將一些或全部的微細纖維線染成一或多種顏色後，才將線纏繞在中央構件上。步驟240的染色程序也可或替代地在步驟220中將線纏繞於中央構件上之後及/或在步驟210的分裂程序之前實施。
方法200可包括一選擇性的步驟250，其中一些或全部的微細纖維線係先裁切為分離的線之後，才在步驟230中附加終端配件。此等線裁切步驟250可在步驟220的纏繞程序或方法200中的別處實施。線裁切步驟250可選擇性地與步驟220的纏繞程序實質地同時實施，且也許為在其結果。
參照圖5，圖示係展示本揭示的一或更多方面的裝置500之側視圖。裝置500係實質地相似於圖1中所示的裝置100。例如，裝置500包括一中央構件510，一微細纖維部份520，和一柄530，彼等每一者都可在組成和製造上實質地類似於圖1中所示裝置100的對應相關組件。如上述，中央構件510/110可構造成眾多種形狀以適配各種應用。
例如，於圖5所示的構型中，中央構件510係構組成一封閉的或實質地封閉的環圈。因此，除塵器500可經由將微細纖維部份520透過環圈插入天花板扇葉且擦拭跨該扇葉來從天花板扇葉移除灰塵及其他粒狀物。
於圖5中所示的實施例中，中央構件510的環圈構型通常具有矩形的形狀。不過，該環圈狀中央構件510也可具有其他形狀，例如，與其他形狀一起者，類似習用的浴盆刷的圓形，或經構組以配合進入小空間的細長形狀，其他形狀等。
不過，也如圖5中描繪的實施例中者，裝置100，裝置500，及/或在本揭示範圍內的其他具體實例者，也可在柄530上與微細纖維部份520相對的末端包括連結工具550。連結工具550可經黏著，拴鎖，固夾或其他貼附於柄530，不過連結工具550也可與柄530整合的形成。連結工具550係構建來將裝置500連結至，例如，一延伸杆。於圖5所示的示範具體實例中，連結工具550形成一半的螺紋連結。不過，本揭示的範圍不限於此一具體實例。
在本文中所用的某些術語可具有通用的工業意義。例如，“纖維”可意指將絲分裂產生的材料。“絲”可指稱包含微細纖維的分裂前材料，或一絲可指稱小且不能被分裂的合成材料。“線”可意指複數根絲的組合，彼等可經編織成一布(分裂前)或經纏繞以形成一除塵器(後－分裂)。線可置於一線軸上並可用來製成實體產品。然而，本揭示範圍並不限於此等術語可能具有的通用工業意義。
圖6a－6d係根據本揭示諸方面的各微細纖維材料製造階段之示意圖表。圖6a係單一雙組分型絲610的示意圖。該雙組份絲設計係上面討論過，且係於圖3和圖4中更詳細示出者。圖6b係一單一“海中島型(islands in the sea)”絲620的示意圖，其中複數根實質地圓形或其他形狀的微細纖維(“島(islands)”)622被另一種材料(“海(sea)”)624所圍。島622可包括聚酯及/或其他合成物。在一單一絲620內的島可包括相同的材料。或者，單一絲620可包括多於一種材料的島622。
圖6c係一包含複數根微細纖維635的微細纖維線630。例如，50至100根單絲635，每一根可為約3丹尼，可經合併來製造線630，其可導致約150丹尼。經合併形成圖6c中所示線630的一或更多根單絲635可實質地相似或相同於圖6a中所示絲610及/或圖6b中所示絲620。
參照圖6d，圖示複數條630’圖6c所示線630，其經纏繞在一起以形成布之後，接著進行分裂程序以從製造該布的線中所含絲釋出微細纖維。例如，若一絲採用“海中島型”設計，則在分裂該絲之際，海可能溶解，而留下小的島。“海中島型”設計可從一束由約70根絲組成的紗產出多達約1200條微細纖維。於一具體實例中，每一線包含72根絲且分裂程序釋出1152條微細纖維，導致約0.2丹尼。在絲的分裂之後，所得布可經染色後繞於中央構件上以形成一微細纖維除塵器(諸如圖1或5中所示者)或本揭示範圍內的其他裝置。
從上面所述看來，應該容易明白到本揭示提出一種裝置，其包含一中央構件和一合成纖維材料部份，該合成纖維材料部份從該中央構件沿著該中央構件的至少一部份輻射狀地朝外延展且包含複數條合成線，其中該複數條合成線的每一條包含複數根合成絲，且其中該複數根絲的每一根包含複數條合成微細纖維。
該複數條合成微細纖維可包括複數條雙成分微細纖維及/或複數條“海中島型”型微細纖維。合成纖維材料可具有在約0.01丹尼與約50單尼間的丹尼值範圍，在約0.1丹尼與約30單尼間的丹尼值範圍，在約0.09丹尼與約17丹尼間的丹尼值範圍，在約0.2丹尼與約15丹尼間的丹尼值範圍，或約0.7丹尼的丹尼值。複數根絲可包括在約50與約150根之間的絲，且複數條微細纖維可包括在約8與約16條之間的微細纖維。合成纖維材料部份可於直徑約6吋的合成纖維材料部份具有每公分約5克與每公分約30克之間的線性密度範圍，或於直徑約6吋的合成纖維材料部份具有每公分約18克的線性密度。中央構件可包括一捻編的具有塑膠塗層之金屬絲，其中該捻編的金屬絲可具有在每吋約0.5與約5轉之間的轉數。該裝置可進一步包括以可拆離方式連結至中央構件的柄。
本揭示也提出一種製造一裝置的方法，包括(1)處理複數條合成線，其中該複數條線包括複數根合成絲，其中該複數根絲的每一根包括複數條合成微細纖維，且其中該複數條線的處理包括分裂該複數根絲的每一根以釋出其中的該複數條微細纖維；及(2)將該等線纏繞於中央構件上。
該處理可在纏繞之前，之後或之中實施。絲的分裂可包括將絲暴露於熱和化學溶液之至少一者，且可進一步包括在熱和化學溶液之至少一者的存在下攪動該絲。該複數根絲的每一根可為雙組份絲和“海中島型”絲其中之一者。
本揭示也提供一種裝置，其包括：(1)一中央構件，其包括一經捻編的金屬線，其具有在每吋約0.5與約5轉之間的轉數；(2)一柄，其以可拆開方式而連結至該中央構件的第一終端；(3)一蓋，其連結至該中央構件的第二終端；及(4)一合成纖維材料部份，其從該中央構件上於該柄和該蓋之間輻射狀地朝外延展且包括複數條合成線，其中該複數條線的每一條包含在約50與約150根之間的合成絲，每一根合成絲包括在約8與約16條之間的微細纖維，且該合成纖維材料部份具有一約0.7丹尼的丹尼值，一每公分約18克的線性密度，及一約6吋的直徑。
前文概述數個具體實例的特徵使得諳於此技者可較佳地理解本揭示的諸方面。諳於此技者應了解他們可容易地使用本揭示作為基礎來設計或修改其他程序和結構以用於實施相同的目的及/或達到相同於本文中提出的具體實例所具優點。諳於此技者也應明白此等等效建構不違離本揭示的旨意和範圍，且彼等可對其做出各種改變，取代和變更而不違離本揭示的旨意和範圍。
100,500．．．裝置
110,510．．．中央構件
120．．．合成纖維材料
130,530．．．柄
140．．．蓋
300．．．生料微細纖維
310．．．中央部份
320．．．外部節段
520．．．微細纖維部份
550．．．連結工具
610．．．雙組分型絲
620．．．海中島型絲
622．．．島
624．．．海
630．．．微細纖維絲
635．．．微細纖維線
本揭示可在伴隨圖式閱讀時從下面的詳細說明或得最佳了解。要強調的是，依照工業中的標準作業，各特徵並未按比例繪出。事實上，為了討論的清晰性起見，各特徵之維度可任意地增加或減少。
圖1係展示本揭示一或更多方面的裝置之至少一部份的側視圖。
圖2係根據本揭示一或更多方面的製造方法的一項具體實例之至少一部份的方塊圖。
圖3係展示本揭示一或更多方面的微細纖維之至少一部份的截面圖。
圖4係圖3所示微細纖維的解剖截面圖。
圖5係展示本揭示一或更多方面的裝置之至少一部份的側視圖。
圖6a－6d係展示本揭示諸方面的裝置之示意圖。
100．．．裝置
110．．．中央構件
120．．．合成纖維材料
130．．．柄
140．．．蓋

Claims (12)

  1. 一種微細纖維除塵器，其包括：一中央構件；及一合成纖維材料部份，其從該中央構件沿著該中央構件的至少一部份輻射狀地朝外延展且包含複數條合成線，其中該複數條合成線的每一條包含複數根合成絲，且其中該複數根絲的每一根包含複數條合成微細纖維，其中該合成纖維材料部份具有介於約0.01丹尼與約50丹尼之間的丹尼值，其中該複數根絲包括介於約50與約150根之間的絲，且其中該複數條微細纖維包括在介於8與約16條之間的微細纖維。
  2. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該複數條合成微細纖維包含複數條雙組分型微細纖維。
  3. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該複數條合成微細纖維包括複數條“海中島型(island in the sea)”微細纖維。
  4. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該合成纖維材料部份具有介於約0.1丹尼與約30丹尼之間的丹尼值。
  5. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該合成纖維材料部份具有介於約0.09丹尼與約17丹尼之間的丹尼值。
  6. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該 合成纖維材料部份具有介於約0.2丹尼與約15丹尼之間的丹尼值。
  7. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該合成纖維材料部份具有約0.7丹尼的丹尼值。
  8. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該合成纖維材料部份具有介於每公分約5克與每公分約30克之間的線性密度，其中該合成纖維材料部份具有約6吋的直徑。
  9. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該合成纖維材料部份具有每公分約18克的線性密度，其中該合成纖維材料部份具有約6吋的直徑。
  10. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其中該中央構件包括具有塑膠塗層之捻編(twisted)金屬線，其中該捻編金屬線具有介於每吋約0.5與約5轉之間的轉數。
  11. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其進一步包括一以可拆分方式連結至該中央構件的柄。
  12. 如申請專利範圍第1項之微細纖維除塵器，其包含：一中央構件，其包括一經捻編(twisted)的金屬線，該經捻編的金屬線具有介於每吋約0.5與約5轉之間的轉數；一柄，其以可拆開方式而連結至該中央構件的第一終端； 一蓋，其連結至該中央構件的第二終端；及一合成纖維材料部份，其從該中央構件上之於該柄和該蓋之間輻射狀地朝外延展且包括複數條合成線，其中該複數條線的每一條包含介於約50與約150根之間的合成絲，每一根合成絲包括介於約8與約16條之間的微細纖維，且該合成纖維材料部份具有約0.7丹尼的丹尼值，每公分約18克的線性密度，及約6吋的直徑。
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