Моющий инструмент

 

Изобретение относится к моющему инструменту, применяемому для удаления грязи с жестких поверхностей. Моющий инструмент содержит ручку и съемную моющую подушку, которая имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 30 с процентную впитываемость, не превышающую 10% абсорбирующей способности, измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с, при этом она имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность по меньшей мере 5 г деионизированной воды на грамм моющей подушки. Данные признаки позволяют создать моющий инструмент, который содержит съемную моющую подушку с достаточной абсорбирующей способностью, что дает возможность очистки большого пространства, не меняя подушки. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение касается моющего инструмента, применяемого для удаления грязи с жестких поверхностей. Изобретение, в частности, касается моющего инструмента, содержащего ручку и съемную абсорбирующую моющую подушку. Изобретение также касается абсорбирующей моющей подушки в комбинации с моющим инструментом. Моющая подушка обладает способностью поглощать и удерживать значительные количества влаги, но после первоначальной задержки поглощения жидкости.

Предшествующий уровень техники.

Известны изделия, способные чистить твердые поверхности, как, например, полы из керамических плиток, полы из твердых пород дерева, верхние части прилавков и тому подобное. Известно множество устройств для мытья полов, содержащих ручку и средства для абсорбирования жидкого чистящего состава. Такие устройства включают средства, которые используются повторно, включая швабры, содержащие хлопчатобумажные бечевки, полоски из целлюлозы и/или синтетические ленты, губки и т.д. Несмотря на то, что эти швабры успешно удаляют многие виды загрязнения с твердых поверхностей им обычно требуются одна или более стадий промывки во время их использования, чтобы избежать насыщения материала грязью, землей и прочими осадками. Эти швабры поэтому требуют использования отдельной емкости для стадии/стадий промывки, и обычно эти стадии не могут в достаточной степени обеспечить промывку осадков грязи. Это может привести к повторному отложению больших количеств загрязнений во время последующих проходов швабры. Кроме того, используемые повторно швабры со временем становятся грязными и зловонными. Это отрицательно сказывается на последующем мытье.

Для устранения недостатков, связанных с многоразовыми швабрами, были предприняты попытки снабдить швабры сменными моющими подушками. Например, в патенте США N5094559, опубликованным 10 марта 1992 (Rivera et al) описана швабра, которая включает сменную моющую подушку, содержащую скребущий слой для удаления грязи с загрязненной поверхности, промокательный слой для поглощения жидкости после процесса мытья и влагонепроницаемый слой, расположенный между скребущим слоем и промокательным слоем. Подушка также содержит разрывное упаковочное средство, расположенное между скребущим слоем и влагонепроницаемым слоем. Разрывные упаковки расположены таким образом, что после разрыва жидкость направляется на вымываемую поверхность. Во время мытья скребущим слоем влагонепроницаемый лист предотвращает перемещение жидкости во впитывающий промокательный слой. После завершения мытья, подушка удаляется из ручки швабры и снова крепится таким образом, что промокательный слой входит в контакт с полом. Несмотря на то, что это устройство может устранить необходимость в использовании множества стадий прополаскивания, пользователю необходимо вручную манипулировать подушкой и повторно закреплять загрязненную влажную подушку для завершения процесса мытья.

В патенте США N5419015, опубликованном 30 мая 1995 (Garcia) описана швабра, имеющая съемные, моющиеся рабочие подушки. Как было описано, швабра содержит верхний слой, который может крепиться к крючкам на головке швабры, центральный слой синтетического микропористого пенопласта, и нижний слой, предназначенный для контакта с поверхностью во время мытья. Состав нижнего слоя, как указано, зависит от конечной цели устройства, т.е. мытья, полировки или скобления. В то время как в этом техническом решении решаются проблемы швабр, требующих промывки при их использовании, этот патент не обеспечивает моющий инструмент, который в значительной степени удаляет загрязнение, отложившееся на типичных бытовых твердых поверхностях, в частности, полов, так, чтобы поверхность воспринималась по существу незагрязненной. В частности, синтетический пенопласт, описанный в патенте Гарсиа, предназначенный для поглощения моющего раствора, имеет относительно низкую абсорбирующую способность для воды и водных растворов. Пользователь должен либо использовать небольшие количества моющего раствора, чтобы не выходить за пределы абсорбирующей способности подушки, или оставлять значительное количество моющего раствора на вымываемой поверхности. В любой из этих ситуаций рабочие характеристики этой моющей подушки не оптимальны.

Несмотря на то, что многие известные устройства для очистки твердых поверхностей успешно удаляют большое количество загрязнений, с которыми сталкиваются потребители во время процесса мойки, они не обеспечивают удобства в использовании вследствие того, что они требуют одну или более стадий мойки. Устройства предшествующего уровня техники, которые решали проблемы удобства использования, обычно достигали этого за счет эффективности мытья. Таким образом, остается необходимость в устройстве, обеспечивающем удобство в использовании и качественное удаление загрязнений. Поэтому задачей настоящего изобретения является создание моющего инструмента, содержащего съемную моющую подушку, который устраняет необходимость прополаскивания подушки во время работы. В частности, задачей настоящего изобретения является создание инструмента, который содержит съемную моющую подушку с достаточной абсорбирующей способностью на основе: грамм поглощаемой жидкости на грамм моющей подушки, что дает возможность очистки большого пространства, например, такого, как поверхность типичного твердого пола (например 80-100 кв. футов), не меняя подушки. Следующей задачей изобретения является создание такого моющего инструмента, в котором подушка имеет превосходные свойства удаления загрязнений. Несмотря на то, что моющий инструмент согласно настоящему изобретению используется в сочетании с моющим раствором, следующей задачей изобретения является достижение в результате по существу сухой поверхности.

Краткое описание изобретения Настоящее изобретение касается моющего инструмента содержащего: а. ручку; и б. съемную моющую подушку, содержащую: i. скребущий слой; и ii. абсорбирующий слой, в котором моющая подушка имеет процентную впитываемость t₃₀, не превышающую 10% абсорбирующей способности t₁₂₀₀ подушки и абсорбирующую способность t₁₂₀₀ по меньшей мере около 5 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

В зависимости от средств, используемых для крепления моющей подушки к ручке моющего инструмента, может быть целесообразно, чтобы моющая подушка также содержала отдельный прикрепляющий слой. В этом примере осуществления изобретения абсорбирующий слой расположен между скребущим слоем и прикрепляющим слоем.

Несмотря на то, что настоящее изобретение не ограничивается применением для мокрой очистки, оно предпочтительно используется в сочетании с моющим раствором. То есть, в то время как инструмент первоначально находится в сухом виде, оптимальное выполнение очистки для типичной твердой поверхности включает использование моющей жидкости, которая наносится на загрязненную поверхность перед мойкой с помощью инструмента согласно настоящему изобретению. При разработке моющего инструмента согласно настоящему изобретению, было обнаружено, что решающим аспектом выполнения мойки является избежание первоначального быстрого всасывания жидкости. Иными словами, несмотря на то, что важно поглотить по существу весь жидкий моющий раствор за то время, когда обычно пользователь очищает поверхность, также важно избежать немедленного всасывания жидкости моющей подушкой. Это в основном противоречит предшествующему уровню техники, касающемуся всасывающих изделий, в котором утверждается, что необходима быстрая впитывающая способность.

Не ограничиваясь этим, заявители предполагают, что задерживая первоначальное быстрое поглощение жидкости моющей подушкой, можно тщательно распределить раствор на поверхности, увеличив таким образом контакт загрязнения с жидкостью. Регулируемая задержка поглощения с помощью подушек настоящего изобретения обеспечивает достаточное время контакта моющего раствора для взаимодействия и удаления загрязнения. После этой первоначальной задержки, жидкость и загрязнения быстро поглощаются, оставляя чистую, сухую поверхность. В этом отношении минимальная полная впитываемость является необходимым условием моющей подушки. Эта полная впитываемость также важна, так как она позволяет использовать достаточные количества моющего раствора (для максимального увеличения взаимодействия раствора и загрязнения) и способствует тому, что по существу весь раствор и растворенное загрязнение удаляются с поверхности.

Инструмент согласно настоящему изобретению разработан таким образом, что он пригоден для всех жестких поверхностей подложек, включая дерево, винил, линолеум, непарафинированные полы, керамику, фарфор, стеновые доски, покрытие Formica ®, и т.д.

Краткое описание чертежей.

Фиг. 1 является видом в перспективе моющего инструмента согласно настоящему изобретению, который имеет дозирующее устройство для нанесения жидкости на поверхность; Фиг. 1а является видом в перспективе моющего инструмента согласно настоящему изобретению, который не имеет дозирующего устройства для нанесения жидкости на поверхность; Фиг. 1б, является видом сбоку захвата ручки инструмента, показанного на фиг.1а; Фиг. 2 является видом в перспективе съемной моющей подушки настоящего изобретения;
Фиг. 3 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей абсорбирующего слоя съемной моющей подушки настоящего изобретения;
Фиг.4 является видом поперечного сечения одного примера реализации съемной моющей подушки настоящего изобретения;
Фиг. 5 представляет собой схематичное изображение прибора для измерения способности работы под давлением (РПД) съемной моющей подушки;
Фиг.6 представляет увеличенный вид в разрезе устройства поршень/цилиндр, показанного на фиг.5;
Фиг. 7 представляет вид в перспективе с пространственным разделением деталей другой съемной подушки настоящего изобретения;
Фиг.8 представляет вид в перспективе другой съемной моющей подушки настоящего изобретения.

Подробное описание.

I. Определения.

Используемое выражение "содержащий" обозначает, что различные компоненты, ингредиенты или стадии могут совместно использоваться в практике настоящего изобретения. Соответственно, выражение "содержащий" охватывает более ограничивающие понятия "состоящий в основном из" и "состоящий из".

Используемый термин "прямое жидкостное сообщение" означает, что жидкость может легко перемещаться между двумя компонентами или слоями моющей подушки (например, скребущим слоем и абсорбирующим слоем) без значительного накопления, перемещения или ограничения слоем, расположенным между ними.

Например ткани, волокнистые полосы, связующие материалы и тому подобные могут находиться между двумя отдельными компонентами, сохраняя при этом "прямое жидкостное сообщение" пока они не препятствуют движению и не ограничивают перемещение жидкости при ее прохождении от одного компонента или слоя в другой.

Используемый здесь термин "размер Z" относится к размеру ортогональному (образующему прямой угол) длине и ширине моющей подушки настоящего изобретения или его компонента. Размер Z обычно соответствует толщине моющей подушки или компонента подушки, включая материал сетки.

Используемый здесь термин "размер X-Y" относится к плоскости, ортогональной толщине моющей подушки или ее компонента. Размеры X и Y обычно соответствуют длине и ширине, соответственно, моющей подушки или компонента подушки.

Используемый здесь термин "слой" относится к элементу или компоненту моющей подушки, чьи основные размеры являются X-Y по ее длине и ширине. Следует понять, что термин "слой" не обязательно ограничен одними слоями или листами материала. Так, слой может включать слоистые материалы или сочетания нескольких листов или полос требуемого типа материала. Соответственно, термин "слой" включает термин "слои" и "слоистость".

Используемый здесь термин "гидрофильный" используется в отношении поверхностей, которые могут смачиваться водными растворами жидкостей, наносимых на них. Гидрофильность и смачиваемость обычно определяется в зависимости от контактного угла и поверхностного натяжения жидкостей и твердых поверхностей. Это подробно описано в публикации Американского Химического Общества, озаглавленной "Угол Контакта, Смачиваемость и Сцепление" (Contact Angle, Wettabity and Adhesion, ed. Robert F. Gould (Copyright 1964), которая приведена в качестве ссылки. Поверхность (гидрофильная) смачивается жидкостью, когда либо угол контакта между жидкостью и поверхностью меньше чем 90^o, или когда жидкость стремится спонтанно распространиться по поверхности, причем оба условия обычно сосуществуют. Наоборот, поверхность считается "гидрофобной", если угол контакта превышает 90^o и жидкость не распространяется спонтанно по поверхности.

Используемый здесь термин "сетка" означает любой износостойкий материал, который обеспечивает структуру скребущего слоя моющей подушки со стороны, входящей в контакт с поверхностью, и который также имеет достаточную степень открытости, чтобы обеспечить необходимое перемещение жидкости к абсорбирующему слою моющей подушки. Подходящими материалами являются материалы, которые имеют непрерывную, открытую структуру, например синтетические и проволочные сетки. Открытые пространства этих материалов могут легко регулироваться изменением количества взаимосвязанных пучков нитей, которые составляют сетку, регулированием толщины этих взаимосвязанных нитей, и т.д. Другие подходящие материалы включают такие, где структура обеспечена прерывистым шаблоном, отпечатанным на подложке. В этом аспекте непрерывный материал (например, синтетический) может отпечататься на подложке непрерывным или прерывистым шаблоном, например, отдельными точками и/или линиями, для обеспечения необходимой структуры. Подобно этому, непрерывный или прерывистый шаблон может отпечататься на материал, который затем будет служить сеткой. Эти шаблоны могут повторяться, или иметь случайный характер. Очевидно, что можно комбинировать один или более способов обеспечения необходимой структуры для получения нужного материала сетки. Высота направления и открытое пространство сетки или скребущего слоя подложки помогают регулировать и/или задерживать поток жидкости в абсорбирующий материал. Высота Z сетки и/или скребущей подложки помогают обеспечить средство регулирования объема жидкости, находящейся в контакте с очищаемой поверхностью, регулируя в то же время скорость поглощения жидкости, поступление жидкости в абсорбирующий материал.

С целью пояснения в настоящем изобретении, принято, что "верхний" слой моющей подушки является слоем, который расположен относительно дальше от поверхности, которую надлежит вымыть, (то есть, в инструменте, относительно ближе к его ручке). "Нижний" слой, наоборот, означает слой моющей подушки, который находится относительно ближе к поверхности, которую надлежит вымыть, (то есть в инструменте, относительно дальше от его ручки). Скребущий слой как таковой является самым нижним слоем, а абсорбирующий слой является верхним слоем относительно скребущего слоя. Понятия "верхний" и "нижний" используются подобным же образом при ссылке на слои, которые являются многослойными (например, когда скребущий слой является двухслойным материалом). Все процентные количества, соотношения и пропорции, используемые здесь являются весовыми, если они не имеют других определений.

II. Моющие инструменты.

Моющий инструмент согласно настоящему изобретению содержит:
а. ручку, которая предпочтительно содержит на одном конце шарнирно закрепленную опорную головку; и
б. съемную моющую подушку, содержащую:
i. скребущий слой;
ii. абсорбирующий слой, который предпочтительно находится в прямом жидкостном сообщении со скребущим слоем; и
iii. по усмотрению, прикрепляющий слой для крепления с возможностью съема моющей подушки к ручке, предпочтительно к опорной головке, в котором моющая подушка имеет процентную впитываемость t₃₀, не превышающую приблизительно 10% абсорбирующей способности t₁₂₀₀ подушки, и абсорбирующую способность t₁₂₀₀ по меньшей мере 5 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

Как указано выше, было обнаружено, что первоначальная задержка всасывания жидкости абсорбирующей подушкой улучшает мойку в целом. В частности, моющие подушки имеют процентную впитываемость, основывающуюся на абсорбирующей способности t₁₂₀₀ подушки за 30 секунд, измеряемой под давлением в замкнутом объеме, равным 0,09 фунтов на кв. дюйм (далее здесь обозначается как процентная впитываемость t₃₀), не превышающая приблизительно 10%. Предпочтительно процентная впитываемость t₃₀ будет не более 5%, более предпочтительно, не более 2%, и еще более предпочтительно, не более 1%.

Несмотря на то, что желательно, чтобы первоначальное поглощение жидкости подушкой не было быстрым, все же необходимо, чтобы моющая подушка поглощала большую часть жидкости, используемой во время процесса мойки. Моющие подушки имеют поглощающую абсорбирующую способность за 1200 секунд, при измерении под давлением в замкнутом объеме 0,09 фунтов на кв. Дюйм (далее обозначается "абсорбирующая способность t₁₂₀₀") по меньшей мере 5 г деионизированной по меньшей мере около 10 г/г, более предпочтительно, по меньшей мере около 20 г/г, и еще предпочтительнее, по меньшей мере около 30 г/г. Моющая подушка будет предпочтительно иметь t₉₀₀ приблизительно по меньшей мере 10 г/г, более предпочтительно, t₉₀₀ приблизительно около 20 г/г.

Величины для процентной впитываемости t₃₀ и для абсорбирующей способности t₁₂₀₀ и t₉₀₀ измеряются при работе под давлением (как названо здесь методом РПД), который будет подробно описан ниже в разделе "Способы испытания". Вкратце, способ работы под давлением измеряет впитываемость моющей подушки в разное время под первоначальным давлением в замкнутом объеме 0,09 фунтов на квадратный дюйм (которое отражает типичные рабочие давления во время мойки).

Моющие подушки будут предпочтительно, но не обязательно, иметь общую пропускную способность по жидкости (деионизированной воды) по меньшей мере 100 г, более предпочтительно, по меньшей мере около 200 г, еще более предпочтительно, по меньшей мере 300 г, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере 400 г. Несмотря на то, что подушки, имеющие пропускную способность по жидкости менее 100 г находятся в рамках изобретения, они не годятся для мойки больших пространств, которые встречаются обычно в домашних условиях, в отличие от моющих подушек, имеющих большие пропускные способности.

Квалифицированному специалисту понятно, что для выполнения настоящего изобретения могут использоваться различные материалы. Таким образом несмотря на то, что для различных инструментов и компонентов моющей подушки описаны предпочтительные материалы, понятно, что объем изобретения не ограничивается этими описаниями.

А. Ручка
Ручка моющего инструмента выполнена из любого материала, способствующего захвату моющего инструмента. Ручка моющего инструмента предпочтительно содержит любой удлиненный износостойкий материал, который обеспечит практичную мойку. Длина ручки зависит от целевого использования инструмента.

Ручка предпочтительно содержит на одном конце опорную головку, к которой может крепиться с возможностью съема моющая подушка. Для простоты использования, опорная головка может крепиться к ручке с возможностью поворота с использованием известных шарнирных узлов. Может использоваться любое подходящее средство для крепления моющей подушки к опорной головке с условием, что моющая подушка остается закрепленной в процессе мойки. Примеры подходящих средств крепления включают зажимы, крючки и петли (например, Velcro® ) и т.д. В предпочтительном примере реализации опорная головка содержит крючки на своей нижней поверхности, которые механически крепятся к верхнему слою (предпочтительно отдельный слой крепления) абсорбирующей моющей подушки.

Предпочтительно ручка, содержащая средство дозированной подачи жидкости, показана в фиг. 1 и полностью описана в одновременно рассматриваемой патентной заявке США N 08/756774, поданной 26 ноября 1996 (V. S.Ping, et al) (Case 6383), которая включена в качестве ссылки. Другая предпочтительная ручка, которая не содержит средство дозированной подачи жидкости показана в фиг. 1а и 1б, и полностью описана в одновременно рассматриваемой патентной заявке США N 08| 716755, поданной 23 сентября 1996 (A.J.Irvin) (P& G Case 6262), которая включена в качестве ссылки.

Б. Съемная моющая подушка.

Вследствие того, регулирование впитываемости играет важную роль в выполнении процесса мойки инструментами настоящего изобретения, специалист поймет, что скорость поглощения жидкости, в частности первоначальная задержка быстрого впитывания жидкости моющего раствора моющей подушкой зависит от материалов подушки. В этом отношении объемный поток (скорость поглощения жидкости) может быть вычислена, используя закон Хаген-Пуазелля для ламинированного потока. Закон Хаген-Пуазелля дает возможность вычислить объемный поток g согласно следующей формуле:
g = R²[(2γcosΘ/R)-ρgL]/8Lμ,
где R является радиусом трубки, γ является поверхностным натяжением поглощаемой жидкости, Θ является углом контакта поверхности раздела жидкости и твердой поверхности, ρ является плотностью жидкости, g является гравитационной постоянной, L является смоченной длиной трубки и μ является вязкостью жидкости. Из этого уравнения очевидно, что скорость впитываемости моющей подушки регулируется, например, изменением размера пор материала, из которого состоит моющая подушка, изменением поверхностной смачиваемости (cosΘ) материала для поглощаемой жидкости и т.д. Помимо указанных материалов настоящего изобретения, любые хорошо известные абсорбирующие материалы могут использоваться и комбинироваться для достижения необходимой первоначальной задержки всасываемости, с учетом общей абсорбирующей способности. Соответственно, несмотря на то, что ниже описываются примерные материалы и примеры реализации, используемые для моющей подушки, изобретение не ограничивается этими материалами и примерами реализации.

i. Скребущий слой
Скребущим слоем является часть моющей подушки, которая входит в контакт с загрязненной поверхностью во время мойки. Материалы, используемые в качестве скребущего слоя, должны быть достаточно износостойкими, чтобы слой сохранял свою целостность во время процесса мойки. Кроме того, когда моющая подушка используется вместе с раствором, скребущий слой должен обладать способностью поглощать жидкости и загрязнения, и передавать эти жидкости и загрязнения абсорбирующему слою. Таким образом обеспечивается непрерывное удаление дополнительного материала с вымываемой поверхности. Вне зависимости от того, используется ли инструмент с моющим раствором (в мокром состоянии) или без моющего раствора (в сухом виде), скребущий слой, помимо удаления твердых частиц, будет осуществлять другие функции, например чистку и полировку поверхности.

Скребущий слой может быть однослойной или многослойной структурой, при этом один или более его слоев может иметь прорези, способствующие отскребанию загрязненной поверхности и поглощению твердых частиц. Скребущий слой, когда он проходит по загрязненной поверхности, взаимодействует с загрязнением (и с моющим раствором, когда он используется), разжижая, превращая в эмульсии жесткие загрязнения и свободно пропуская их в абсорбирующий слой моющей подушки. Скребущий слой предпочтительно содержит отверстия (т.е. щели), которые обеспечивают легкий проход более крупным частицам загрязнения, чтобы они свободно входили и попадали в абсорбирующий слой подушки. В качестве скребущего слоя предпочтительны структуры низкой плотности, способствующие переносу материала частиц в абсорбирующий слой подушки.

Чтобы обеспечить необходимую целостность, материалы, наиболее подходящие для скребущего слоя, включают синтетические материалы, такие как полиолефины (например, полиэтилен и полипропилен), сложные полиэфиры, полиамиды, синтетические целлюлозы (например, Rayon® ) и их смеси. Такие синтетические материалы могут производиться известными процессами, например кардным прочесом, спрядением, пробивание отверстий иглой, продувкой в расплаве, воздушной наплавкой и т.д.

ii. Абсорбирующий слой.

Абсорбирующий слой служит для удержания любой жидкости и загрязнения, поглощенных моющей подушкой во время работы. Несмотря на то, что скребущий слой способствует до некоторой степени способности подушки обеспечивать первоначальное задержание впитываемости жидкости, абсорбирующий слой играет решающую роль для достижения первоначальной задержки и полной впитываемости согласно настоящему изобретению.

Абсорбирующий слой будет удалять жидкость и загрязнения из скребущего слоя, так что скребущий слой будет иметь возможность непрерывно удалять загрязнения с поверхности. Абсорбирующему слою также необходимо удерживать абсорбированный материал под специфичными рабочими давлениями, чтобы избежать "просачивания" абсорбированного загрязнения, моющего раствора и так далее.

Абсорбирующий слой будет содержать любой материал, который способен поглощать и удерживать жидкость в работе, однако, после первоначального, в течение которого абсорбируется минимальное количество жидкости. Для достижения необходимой полной пропускной способности по жидкости, предпочтительно, чтобы абсорбирующий слой включал материал, имеющий относительно высокую пропускную способность (в смысле грамм жидкости на грамм абсорбирующего материала). Используемый в этом значении термин "суперабсорбирующий материал" означает любой абсорбирующий материал, имеющий пропускную способность г/г для воды по меньшей мере 15 г/г, при измерении под давлением в замкнутом объеме 0,3 фунта на квадратный дюйм. Так как большая часть моющих жидкостей, используемых в настоящем изобретении имеют водную основу, предпочтительно, чтобы суперабсорбирующие материалы имели относительно высокую пропускную способность г/г для воды или жидкостей на водной основе.

Примерные суперабсорбирующие материалы включают водонерастворимые, набухающие в воде суперабсорбирующие гелеобразные полимеры (далее здесь называемые "суперабсорбирующие гелеобразные полимеры"), которые хорошо известны в литературе. Эти материалы обладают очень высокими абсорбирующими свойствами для воды. Суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, используемые в настоящем изобретении могут иметь размер, форму и/или морфологию, варьируемые в широком диапазоне. Эти полимеры могут быть в виде частиц, которые не имеют большого отношения наибольшего размера к наименьшему размеру (например, гранулы, хлопья, распыленная крошка, скопление частиц с межмолекулярными связями, скопления структурированных частиц и т.д.) или они могут быть в виде волокон, листов, пленок, пен, ламинатов, и т.д. Использование суперабсорбирующих гелеобразных полимеров в виде волокон создает преимущество, заключающееся в обеспечении повышенной удерживающей способности суперабсорбирующего материала, по отношению к частицам, во время процесса мойки. Несмотря на то, что их пропускная способность обычно ниже для водных растворов, эти материалы все же обладают значительной абсорбирующей способностью для таких растворов. Патентная литература насыщена описаниями материалов, которые набухают в воде. См., например, патент США N 3699103 (Harper et al), опубликованный 13 июня 1972 года, патент США N3770731 (Harmon), опубликованный 20 июня 1972 года; заменяющий патент США N 32649 (Brandt et al), заново опубликованный 19 апреля 1989 г.; патент США N 4834735 (Alemany et al), опубликованный 30 мая 1989 г.

Суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, используемые в настоящем изобретении, включают различные водонерастворимые, но набухаемые в воде полимеры, способные поглощать большие количества жидкостей. Такие полимерные материалы также обычно называются "гидроколлоиды" и могут включать полисахариды, такие например, как карбоксиметилкрахмал, карбоксиметилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза; неионные типы, такие как поливиниловый спирт и поливиниловые эфиры; катионные типы, такие как поливинилпиридин, поливинилморфолинион, и N,N-диметиламиноэтил или N,N-диэтиламинопропил акрилаты и метакрилаты, и их соответствующие четвертные соли. Обычно суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, используемые в настоящем изобретении, имеют множество анионных функциональных групп, например сульфоновую кислоту, а более типично, карбоксильные группы. Примеры полимеров, подходящих, для использования здесь, включают такие, которые получаются из полимеризующихся, ненасыщенных, кислотосодержащих мономеров. Таким образом, такие мономеры включают олефино-ненасыщенные кислоты и ангидриды, которые содержат по меньшей мере одну двойную углеродную олефиновую связь. Более конкретно, эти мономеры могут быть выбраны из олефино-ненасыщенных карбоновых кислот и кислотных ангидридов, олефино-ненасыщенных сульфоновых кислот и их смесей.

Некоторые некислотные мономеры также могут быть включены, обычно в незначительных количествах, при приготовлении суперабсорбирующих гелеобразных полимеров, используемых здесь. Такие некислотные мономеры могут включать, например, водорастворимые или вододиспергируемые сложные эфиры кислотосодержащих мономеров, а также мономеры, которые не содержат группы карбоновых и сильфоновых кислот. По усмотрению, некислотные мономеры таким образом могут включать мономеры, содержащие следующие типы функциональных групп: сложные эфиры карбоновой или сульфоновой кислоты, гидроксильные группы, амидные группы, аминогруппы, нитрильные группы, группы четвертичных солей аммония, арильные группы (например, фенильные группы, наподобие групп, полученных из мономера стирола). Эти некислотные мономеры являются хорошо известными материалами и более подробно описаны, например, в патенте США N 4076663 (Masuda et al), опубликованном 28 февраля 1978 г. и в патенте США N 4062817 (Westerman), опубликованном 13 декабря 1977 г., которые включены здесь для ссылочного материала.

Олефино-ненасыщенные мономеры карбоновой кислоты и ангидрида карбоновой кислоты включают акриловые кислоты, включая акриловую кислоту как таковую, метакриловую кислоту, этакриловую кислоту, α-хлоракриловую кислоту, а-цианоакриловую кислоту, β-метакриловую кислоту (кротоновую кислоту), α-фенилакриловую кислоту, β-акрилоксипропионовую кислоту, сорбиновую кислоту, α-хлорсорбиновую кислоту, ангеликовую кислоту, коричную кислоту, ρ-хлоркоричную кислоту, β-стерилакриловую кислоту, итаконовую кислоту, цитроконовую кислоту, мезаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, аконитовую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, трикарбоксиэтилен и ангидрид малеиновой кислоты.

Олефино-ненасыщенные мономеры сульфоновой кислоты включают сульфоновые кислоты алифитического или ароматического винила, например, винилсульфоновую кислоту, аллилсульфоновую кислоту, винилтолуолсульфоновую кислоту и стиролсульфоновую кислоту; акриловую и метакриловую сульфоновую кислоту, например сульфоэтилакрилат, сульфоэтилметакрилат, сульфопропилакрилат, сульфопропилметакрилат 2-гидрокси-3-метакрилоксипропиловую сульфоновую кислоту и 2-акриламид-2-метилпропансульфоновую кислоту.

Предпочтительные суперабсорбирующие полимеры, используемые в настоящем изобретении, содержат карбоксильные группы. Эти полимеры включают привитые сополимеры гидролизованного крахмало-акрилонитрила, привитые сополимеры частично нейтрализованного гидролизованного крахмало-акрилонитрила, привитые сополимеры крахмало-акриловой кислоты, привитые сополимеры частично нейтрализованной крахмало-акриловой кислоты, сополимеры смыленного винилацетатакрилового сложного эфира, сополимеры гидролизованного акрилонитрила или акриламида, полимеры образующие небольшие поперечные связи любых описанных выше сополимеров, частично нейтрализованной полиакриловой кислоты, и полимеры с небольшими поперечными связями частично нейтрализованной полиакриловой кислоты. Эти полимеры могут использоваться либо отдельно, либо в смеси двух или более различных полимеров. Примеры этих полимерных материалов описаны в патентах США NN 3661875, 4076663, 4093776, 4666983, 4734478.

Наиболее предпочтительными полимерными материалами, используемыми для приготовления суперабсорбирующих гелеобразных полимеров являются легкосшитые сетчатые полимеры частично нейтрализованных полиакриловых кислот и их крахмальные производные. Более предпочтительно, гидрогель-образующие абсорбирующие полимеры содержат приблизительно от 50 до 95%, предпочтительно около 75% нейтрализованной, легкосшитой сетчатой полиакриловой кислоты (т. е. поли(акрилат натрия/акриловой кислоты)). Сетевая сшивка делает полимер по существу водонерастворимым и частично определяет абсорбирующую способность и характеристики извлечения содержимого суперабсорбирующих гелеобразных полимеров. Процессы сетевой сшивки этих полимеров и типичные сшивающие агенты описаны более подробно в патенте США N 4076663.

Несмотря на то, что суперабсорбирующие гелеобразные полимеры предпочтительно одного типа (т. е. однородные), в инструментах согласно настоящему изобретению могут использоваться смеси полимеров. Например, смеси привитых сополимеров крахмало-акриловой кислоты и легкосшитые сетчатые полимеры частично нейтрализованной полиакриловой кислоты также могут использоваться в настоящем изобретении.

В то время как любой из суперабсорбирующих гелеобразных полимеров, описанных в предшествующем уровне техники. Может использоваться в настоящем изобретении, недавно было признано, что когда большие уровни суперабсорбирующих гелеобразных полимеров (т.е. более 50 мас.% абсорбирующей структуры) включены в абсорбирующую структуру, и особенно когда один и более участков абсорбирующего слоя будет содержать приблизительно более 50 мас.% участка, возникает проблема блокирования геля разбухшими частицами, что отрицательно скажется на прохождении жидкости и способности гелеобразующих полимеров поглощать жидкость соответственно своей абсорбирующей способности в необходимый промежуток времени. В патенте США N 5147343 (Kellenberger et al), опубликованном 15 сентября 1992 г. и N 5149335 (Kellenberger et al), опубликованном 22 сентября 1992 года, описаны суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры в отношении их впитываемости под нагрузкой (В.П.Н.), где гелеобразующие полимеры поглощают жидкость (0,9% солевого раствора) под давлением 0,3 фунтов на квадратный дюйм в замкнутом объеме. (Описание каждого из этих патентов включено здесь). Способы определения ВПН описаны в этих патентах. Опиманные полимеры там могут быть особенно подходящими для примеров реализации настоящего изобретения, где содержатся участки относительно высоких уровней суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров. В частности, когда в моющую подушку включены высокие концентрации суперабсорбирующего гелеобразного полимера, эти полимеры предпочтительно имеют ВПН, измеряемую согласно способам, описанным в патенте США N 5147343, по меньшей мере около 24 мл/г, предпочтительнее, по меньшей мере 27 мл/г после 1 часа; или ВПН, измеряемую согласно способам описанным в патенте США N 5149335, по меньшей мере 15 мл/г, более предпочтительно, по меньшей мере около 18 мл/г после 15 минут. Совместно рассматриваемая заявка США с серийным номером 08/219547 (Goldman et al), поданная 29 марта 1994 г. и заявка N 08/416396 (Golman et al), поданная 6 апреля 1995 г. (обе включены здесь в качестве ссылочного материала) также обращаются к проблеме блокирования геля и описывают суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, способствующие преодолению этого явления. Эти заявки, в частности, описывают суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, которые не вызывают блокирования геля даже при более высоких давлениях, в частности 0,7 фунтов на квадратный дюйм. В примерах реализации настоящего изобретения, где абсорбирующий слой будет содержать участки, содержащие высокие уровни (например, более 50 мас.% участка) суперабсорбирующего гелеобразного полимера, может быть предпочтительно, чтобы суперабсорбирующим гелеобразным полимером являлся полимер, описанный в упомянутых выше заявках Goldman et al.

Другие успешно используемые суперабсорбирующие материалы включают гидрофильные полимерные вспененные материалы, такие как те, что описаны в совместно рассматриваемых патентной заявке США N 08/563866 (DesMarais et al), поданной 29 ноября 1995 г., и патенте США N 5387207 (Dyer et al), опубликованном 7 февраля 1995 года. Эти ссылочные материалы описывают полимерные гидрофильные абсорбирующие вспененные материалы, которые получаются полимеризацией эмульсии воды в масле с высокой внутренней фазой. Эти вспененные материалы легко изготавливаются, обеспечивая различные физические качества (размер пор, капиллярное всасывание, плотность и т.д.), которые влияют на пропускную способность жидкости. Как таковые эти материалы особенно целесообразны, вне зависимости от того, используются ли они отдельно или в сочетании с другими подобными пеноматериалами или с волокнистыми структурами, для обеспечения полной пропускной способности, необходимой для настоящего изобретения.

Там, где в абсорбирующий слой включен суперабсорбирующий материал, абсорбирующий слой будет предпочтительно содержать по меньшей мере около 15 мас. % абсорбирующего слоя, более предпочтительно, по меньшей мере около 20%, еще предпочтительнее, по меньшей мере около 25% суперабсорбирющего материала.

Абсорбирующий слой может также состоять из волокнистого материала или содержать его. Волокна, используемые в настоящем изобретении включают такие, которые являются натуральными (модифицированными или немодифицированными), а также синтетическими волокнами. Примеры подходящих немодифицированных/модифицированных натуральных волокон включают хлопок, шелк, шерсть, древесную целлюлозу, модифицированную химическим путем древесную целлюлозу, джут, этилцеллюлозу, ацетат целлюлозы, жом сахарного тростника, мертвый волос, лен. Подходящие синтетические волокна могут быть сделаны из поливинилхлорида, поливинилфторида, политетрафторэтилена, поливинилиденхлорида, полиакрилов, например ORLON® , поливинилацетата, гидратацетатного волокна Rayon® , полиэтилвинилацетата, нерастворимого или растворимого поливинилового спирта, полиолефинов, таких как полиэтилен (например, Pulpex® , и полипропилен, полиамидов, таких как найлон, сложных полиэфиров, таких как Dacron® или Kodel® полиуретанов, полистиролов и т.д. Абсорбирующий слой может содержать только натуральные волокна, только синтетические волокна или любые совместимые комбинации натуральных и синтетических волокон.

Используемые здесь волокна могут быть гидрофильными или являться сочетанием гидрофильных и гидрофобных волокон. Как указывалось выше, особый выбор гидрофильных и гидрофобных волокон будет зависеть от того, какие другие материалы заключены в абсорбирующем (и до некоторой степени, скребущем) слое. То есть, природа волокон будет такова, чтобы моющая подушка обладала необходимыми свойствами задержания жидкости и полной впитываемости. Подходящие гидрофильные волокна согласно настоящему изобретению включает целлюлозные волокна, модифицированные целлюлозные волокна, волокна вискозной целлюлозы, волокна сложного полиэфира, например, гидрофильный найлон (Hydrofil®). Подходящие гидрофильные волокна могут также быть получены гидрофилизацией гидрофобных волокон, например, термопластичные волокна, обработанные поверхностноактивными веществами или диоксидом кремния, полученные, например, из полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен, полиакрилов, полиамидов, полистиролов, полиуретанов и т.д.

Подходящие волокна древесной целлюлозы могут быть получены хорошо известными химическими способами, как например, способ Крафта и сульфитный способ. Особенно предпочтительно, чтобы эти волокна древесной целлюлозы получали из южных мягких древесных пород вследствие их превосходных впитывающих свойств. Эти волокна древесной целлюлозы могут получаться механическими процессами обработки целлюлозы с помощью дефибрера и рафинера, используя термомеханические, химикомеханические и химикотермомеханические способы обработки целлюлозы. Можно использовать волокна рециркулированной или вторичной древесной целлюлозы, а также беленой или небеленой древесной целлюлозы.

Другим типом гидрофильного волокна, пригодного для использования в настоящем изобретении являются целлюлозные волокна, которым химическим путем придана жесткость. Используемый здесь термин "химически ужесточенные целлюлозные волокна" означают целлюлозные волокна, которым была придана жесткость химическими средствами с целью увеличения жесткости волокон как в сухом, так и в мокром состоянии. Такие средства могут включать добавление химического вещества, которое, например, образует оболочку или пропитывает волокна. Такое средство может также включать "ужесточение" волокон изменением их химической структуры, например, сшивкой цепей полимера.

Когда волокна используются в качестве абсорбирующего слоя (или его составной части), они могут по усмотрению комбинироваться с термопластичным материалом. После плавления по меньшей мере часть этого термопластичного материала проникает в переплетения волокон обычно вследствие межволоконных капиллярных градиентов. Эти переплетения становятся связующими участками для термопластичного материала. При охлаждении термопластичные материалы в этих переплетениях затвердевают, образуя связующие участки, которые удерживают матрицу или полосу из волокон вместе в каждом из соответствующих слоев. Это может быть с успехом использовано при обеспечении дополнительной целостности моющей подушки.

В числе различных воздействий, образование связующих участков в переплетениях волокон увеличивает общий модуль сжатия и прочность полученного термически скрепленного элемента. В случае химически ужесточенных целлюлозных волокон, плавление и проникновение термопластичного материала также оказывает влияние на увеличение среднего размера пор полученного материала, сохраняя при этом плотность и основную массу материала в первоначальном виде. Это может улучшить качества забора жидкости термически связанным материалом после первоначального контакта с жидкостью, вследствие улучшения свойств проницаемости жидкости, и после последующего контакта, вследствие совместной способности более жестких волокон сохранять их жесткость после смачивания и способности термопластичного материала оставаться связанным на переплетении волокон после смачивания и после сжатия в мокром виде. В сетке термически связанные полосы ужесточенных волокон сохраняют их первоначальный общий размер, но при этом объемные участки, предварительно занятые термопластичным материалом открываются, увеличивая таким образом средний капиллярный размер пор между волокнами.

Используемые в настоящем изобретении термопластичные материалы могут иметь различный вид, включая макрочастицы, волокна или сочетания макрочастиц и волокон. Термопластичные волокна являются особенно предпочтительным видом из-за их способности образовывать многочисленные межволоконные связующие участки. Подходящие термопластичные материалы могут быть выполнены из любого термопластичного полимера, который может плавиться при температурах, не вызывающих значительного повреждения волокон, которые содержат первичный материал или матрицу каждого слоя. Предпочтительно, точка плавления этого термопластичного материала будет приблизительно менее 190^oC и предпочтительно, в пределах приблизительно от 75 до 175^oC. В любом случае, точка плавления этого термопластичного материала должна быть не ниже, чем температура, при которой термически связанные абсорбирующие структуры при их использовании в моющих подушках обычно хранятся. Точка плавления термопластичного материала обычно не ниже приблизительно 50^oC.

Термопластичные материалы, и в частности, термопластичные волокна, могут быть выполнены из различных термопластичных полимеров, включая полиолефины, такие как полиэтилен (например, Pulpex® ) и полипропилен, сложные полиэфиры, сложные сополиэфиры, поливинилацетат, полиэтилвинилацетат, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, полиакрилы, полиамиды, сополиамиды, полистиролы, полиуретаны и сополимеры любого из указанных элементов, таких как винилхлорид/винилацетат и ему подобные. В зависимости от необходимых характеристик для получаемого термичемски связанного абсорбирующего слоя, подходящие термопластичные материалы включают гидрофобные волокна, которые были трансформированы в гидрофильные, такие как обработанные поверхностно-активным веществом или диоксидом кремния термопластичные волокна, полученные, например, из полиолефинов, как например, полиэтилен или полипропилен, полиакрилы, полиамиды, полистиролы, полиуретаны и т.д. Поверхность гидрофобного термопластичного волокна может быть сделана гидрофильной с помощью обработки поверхностно-активным веществом, например, неионным или анионным поверхностно-активным веществом, т.е. напылением на волокно поверхностно-активного вещества, погружением волокна в него или включением поверхностно-активного вещества в качестве части полимерного расплава при изготовлении термопластичного волокна. После плавления и затвердевания, поверхностно-активное вещество остается на поверхностях термопластичного волокна. Подходящие вещества включают неионные поверхностно-активные вещества, такие как Brij® , изготовляемое компанией ICI Americas Inc, (Wilmington, Delaware) и различные вещества, имеющиеся в продаже под товарным знаком Pegosperse® (Glyco Chemical, Inc. of Greenwich, Connecticut). Помимо неионных поверхностно-активных веществ, также могут применяться анионные. Эти вещества могут наноситься на термопластичные волокна на уровнях, например, приблизительно от 0,2 до 1 г на 1 см² термопластичного волокна.

Подходящие термопластичные волокна могут быть выполнены из одного полимера (монокомпонентные волокна) или изготовлены более чем из одного полимера (бикомпонентные волокна). Используемый в данном контексте термин "бикомпонентные волокна" относятся к термопластичным волокнам, которые содержат волокно сердцевины, выполненное из одного полимера, которое заключено внутри термопластичной оболочки, выполненной из другого полимера. Полимер, содержащий оболочку часто плавится при различной, обычно более низкой температуре, чем полимер, содержащий сердцевину. В результате, эти бикомпонентные волокна обеспечивают термические связи вследствие плавления полимера оболочки, сохраняя при этом необходимые свойства прочности полимера сердцевины.

Подходящие бикомпонентные волокна, используемые в настоящем изобретении, могут включать волокна оболочки/сердцевины, имеющие следующие полимерные сочетания: полиэтилен/полипропилен, полиэтилвинилацетат/полипропилен, полиэтилен/сложный полиэфир и т.д. Особенно подходящими бикомпонентными термопластичными волокнами для настоящего изобретения являются такие, которые имеют сердцевину из полипропилена или сложного полиэфира, и оболочку с более низкой температурой плавления из сложного сополиэфира, полиэтилвинилацетата или полиэтилена (компании Danakon a/s Chisso Corp) и Celbord® , (Hercules). Эти бикомпонентные волокна могут быть концентрическими или эксцентрическими. Используемые здесь термины "концентрический" и "эксцентричный" означают, имеет ли оболочка равномерную или неравномерную толщину по площади поперечного сечения бикомпонентного волокна. Эксцентрические бикомпонентные волокна могут быть целесообразными для обеспечения большой прочности на сжатие при меньшей толщине волокна.

Способы приготовления термически связанных волокнистых материалов описаны в одновременно рассматриваемых: заявке США N 08/479096 (Richards et al), опубликованной 3 июля 1995 г. (см. Особенно стр. 16-20) и патенте США N 5549589 (Homey et al), опубликованном 27 августа 1996 года (см. Особенно колонки 9-10).

Описание этих материалов включено здесь в качестве ссылочного материала.

Абсорбирующий слой может также содержать гидрофильный полимерный вспененный материал, полученный из эмульсии с высокой внутренней фазой, который не обладает высокой впитываемостью материалов, описанных как "суперабсорбирующие материалы". Эти вспененные материалы и способы их приготовления описаны в патенте США N 5550167 (DesMarais), опубликованном 27 августа 1996 г., и в одновременно рассматриваемой заявке США N 08/370695 (Stone et al), поданной 10 января 1995 года (обе из которых включены здесь для ссылки).

Абсорбирующий слой моющей подушки может состоять из однородного материала, как например, смеси целлюлозных волокон (по усмотрению, термически связанных) и набухающего суперабсорбирующего гелеобразного полимера. В качестве альтернативы абсорбирующий слой может состоять из прерывистых слоев материала, например, из слоя термически связанного нанесенного материала и прерывистого слоя суперобразующего материала. Например, термически связанный слой целлюлозных волокон может располагаться ниже, чем (т.е. под) суперабсорбирующий материал (т. е. между суперабсорбирующим материалом и скребущим слоем). Для достижения высокой абсорбирующей способности и удержания жидкостей под давлением, обеспечивая при этом первоначальную задержку поглощения жидкости, может быть предпочтительным использование таких прерывистых слоев для образования абсорбирующего слоя. В этом отношении суперабсорбирующий материал можно расположить на расстоянии от скребущего слоя путем включения менее абсорбирующего слоя в качестве элемента, расположенного в самом низу абсорбирующего слоя. Например, слой целлюлозных волокон может располагаться ниже, чем (т.е. под) суперабсорбирующий материал, иначе говоря, между суперабсорбирующими материалом и скребущим слоем.

В предпочтительном примере реализации настоящего изобретения, абсорбирующий слой будет содержать термически связанную нанесенную полосу из целлюлозных волокон и набухающий образующий гидрогель суперобразующий полимер. Суперабсорбирующий полимер предпочтительно включен таким образом, что около поверхности абсорбирующего слоя, удаленного от скребущего слоя, расположен прерывистый слой. Предпочтительно, чтобы повысить задерживающую способность, над суперабсорбирующим гелеобразным полимером расположен тонкий слой целлюлозных волокон (по усмотрению, термически связанных).

Прикрепляющий слой (по усмотрению).

Моющие подушки согласно настоящему изобретению будут по усмотрению иметь прикрепляющий слой, который обеспечивает соединение подушки с ручкой инструмента или с опорной головкой в предпочтительных примерах реализации изобретения. Прикрепляющий слой будет необходим в тех примерах реализации, где абсорбирующий слой не годится для крепления подушки к опорной головке ручки. Прикрепляющий слой может также служить как средство для предотвращения протекания жидкости через верхнюю поверхность (т.е. контактную поверхность ручки) моющей подушки и может также способствовать целостности подушки. Что касается скребущего и абсорбирующего слоев, прикрепляющий слой может состоять из однослойной или многослойной структуры с условием, что она отвечает указанным выше требованиям.

В предпочтительном примере реализации настоящего изобретения прикрепляющий слой будет содержать поверхность, которая может механически закрепляться на опорной головке ручки с помощью известной технологии крючков и петель. В таком примере реализации прикрепяющий слой будет содержать по меньшей мере одну поверхность, которая может механически крепиться к крючкам, жестко закрепленным на нижней поверхности опорной головки ручки.

Для достижения необходимой влагонепроницаемости и способности крепления, предпочтительно, чтобы использовалась слоистая структура, содержащая, например, полученную экструзией пленку и структуру из нетканых волокон. В предпочтительном примере изобретения прикрепляющий слой является трехслойным материалом, имеющим слой, полученный экструзией пленки из полипропилена, расположенной между двумя слоями связанного в массе полипропилена.

III. Моющая подушка.

Несмотря на то, что моющие подушки согласно настоящему изобретению первоначально конструировались для использования в описанных ранее моющих инструментах, их способность первоначальной задержки поглощения значительного количества жидкости, с последующим поглощением и удержанием значительных количеств жидкости, делает их эффективными отдельно от их сочетания с ручкой для образования инструмента наподобие швабры. Моющие подушки сами по себе могут использоваться без их крепления к ручке. Поэтому они могут изготавливаться без необходимости закрепления на ручке. Однако, для удобства моющие подушки можно изготавливать таким образом, чтобы они могли использоваться в сочетании с ручкой или как самостоятельное изделие. Поэтому может быть предпочтительным изготовление подушек по усмотрению с прикрепляющим слоем. За исключением (необязательного) прикрепляющий слой, подушки описываются в сочетании с инструментом.

IV. Другие аспекты и специфические примеры реализации изобретения.

Чтобы улучшить способность подушки удалять загрязнения и увеличить количество моющей жидкости, находящейся в контакте с вымываемой поверхностью, может быть целесообразным включить в моющую подушку сетчатый материал. Сетка будет состоять из износостойкого, жесткого материала, который будет обеспечивать фактурную поверхность скребущего слоя моющей подушки, особенно когда к ней приложены рабочие давления. Предпочтительно, сетка расположена близко к вымываемой поверхности. Таким образом сетка может быть включена как часть скребущего или абсорбирующего слоя, или же она может быть отдельным слоем, предпочтительно расположенным между скребущим и абсорбирующим слоями. В одном предпочтительном примере реализации изобретения, где материал сетки имеет тот же размер X-Y, что и вся моющая подушка, предпочтительно, чтобы сетчатый материал был включен таким образом, что он в значительной степени не входит в прямой контакт с вымываемой поверхностью. Это будет способствовать легкому перемещению подушки по твердой поверхности и поможет предотвратить неравномерное удаление используемого моющего раствора. В таком случае, если сетка является частью скребущего слоя, она будет верхним слоем этого компонента. Разумеется, в то же время сетка должна быть установлена достаточно низко в подушке для обеспечения ее скребущей функции. Таким образом, если сетка включена как часть абсорбирующего слоя, она будет его нижним слоем. В отдельном примере реализации, может быть целесообразным расположить сетку так, что она будет в прямом контакте с вымываемой поверхностью. В этом примере реализации изобретения, изображенном, в частности, на фиг. 8, сетка предпочтительно не будет доходить до передней и задней кромок моющей подушки, и поэтому устраняется неравномерное удаление моющего раствора и растворенного загрязнения.

Помимо того, что важно обеспечить правильное расположение сетки необходимо, чтобы сетка не мешала прохождению потока жидкости через моющую подушку. Сетка поэтому является относительно открытым материалом, как изображено на фиг.7 чертежей. Несмотря на то, что рисунок сетки, изображенный на фиг.7 напоминает расположение множества "ромбов", понятно, что можно использовать любую форму структуры. Заявители обнаружили, что помимо того, что сетка улучшает отскребывание поверхности, она также способствует первоначальной задержке поглощения подушками.

Материал сетки может быть любым материалом, который можно обработать для обеспечения жесткой открытой фактурной структуры. Такие материалы включают полиолефины (например, полиэтилен, полипропилен), сложные полиэфиры, полиамиды и т.д. Специалист поймет, что эти материалы обладают различной степенью жесткости. Таким образом, жесткость материала сетки можно регулировать в зависимости от целевого использования подушки/инструмента. Когда сетка включается в качестве прерывистого слоя, возможны многие коммерческие источники (см. Номер образца V01230 фирмы Conwed Plastics, Minneapolis, MN). В качестве альтернативы, сетка может быть получена печатанием полимера или другого синтетического материала (например, латекса) на подложку, как описано в патенте США N 4745021, опубликованном 17 мая 1988 г. (Ping, et al) и в патенте США N 4733774, опубликованном 29 марта 1988 г. (Ping, III et al), оба из которых включены здесь в качестве ссылочного материала.

Различные слои, которые составляют моющую подушку, могут связываться (склеиваться) вместе с использованием любого средства, которое обеспечивает достаточную целостность подушки в процессе мойки. Скребущий слой и слой крепления могут связываться с абсорбирующим слоем или между собой разнообразными связующими средствами, включая использование равномерного непрерывного слоя адгезива, слоя адгезива, имеющего определенную структуру, или адгезива в виде отдельных линий, спиралей или точек. В качестве альтернативы, связующее средство может содержать связи, полученные термическим путем, под давлением, ультразвуком, механическим путем и другими подходящими средствами или сочетаниями этих средств, известными в этой области. Связь может осуществляться по периметру моющей подушки (например, термосклеиванием скребущего слоя и, по усмотрению, слоя крепления и/или сетчатого материала), и/или по площади (т.е., плоскости X-Y) моющей подушки, чтобы образовать рельеф на поверхности моющей подушки. Связывание слоев моющей подушки ультразвуковым склеиванием по поверхности подушки обеспечивает целостность, позволяющую избежать сдвиги прерывистых слоев подушки в работе.

Моющая подушка согласно настоящему изобретению будет обладать способностью удерживать поглощенную жидкость даже при давлениях, прикладываемых в процессе мойки. Это касается способности моющей подушки работать без "утечек" поглощенной жидкости, или ее способности удерживать поглощенную жидкость под давлением. Способ измерения утечек описан в разделе "Способы Испытания". Вкратце, при испытаниях инструмента измеряется способность насыщенной моющей подушки удерживать жидкость под давлением 0,25 фунтов на квадратный дюйм. Предпочтительно, моющие подушки настоящего изобретения будут иметь показатель утечки, не превышающий приблизительно 40%, более предпочтительно, но не более приблизительно 25%, еще предпочтительнее, приблизительно, 15%, а наиболее предпочтительно, не более 10%.

Моющий инструмент согласно настоящему изобретению предпочтительно используется в сочетании с моющим раствором. Моющий раствор может состоять из любого состава для мытья твердой поверхности. Моющие составы для твердых поверхностей обычно представляют собой водные растворы, содержащие одно или более поверхностно-активных веществ, растворители, моющие средства, полимеры, подавители мыльной пены, модифицирующие добавки, ферменты и т.д. Подходящие поверхностно-активные вещества включают анионные, неионные, амфотерные цвиттерионные и катионные поверхностно-активные вещества. Примеры анионных поверхностно-активных веществ включают, но не ограничиваются линейным алкилбензолсульфонатами, алкилсульфатами, алкилсульфонатами и т.д. Примеры неионных поверхностно-активных веществ включают алкилэтоксилаты, алкилфенолэтоксилаты, алкилполиглюкосиды, алкилглюкамины, сложные эфиры сорбитана и т. д. Примеры цвиттерионных поверхностно-активных веществ включают бетаины и сульфобетаины. Примеры амфотерных поверхностно-активных веществ включают материалы, полученные с использованием имидазольной химии, например, алкиламфоглицинаты и алкилиминопропионаты. Примеры катионных поверхностно-активных веществ включают алкильные моно-, ди-, и три-аммониевые поверхностно-активные вещества. Все упомянутые материалы имеются в продаже и описаны (McCutcheon, vol.1 "Emulsifiers and Detergents" ("Эмульгаторы и моющие вещества") Norton American Ed, McCutceoon Division, MC Publising Co, 1995).

Подходящие растворители включают короткоцепные (например, C₁-C₆) производные оксиэтиленгликоля и оксипропиленгликоля, такие как n-гексиловый эфир моно-, ди- этиленгликоля, n-бутиловый эфир моно-, ди- и трипропиленгликоля, и т.д. Подходящие модифицирующие добавки включают производные фосфора, такие как ортофосфат и пирофосфат, и нефосфорные производные, такие как нитрилоуксусная кислота, S, S-этилендиаминдисукциновая кислота и т.д. Подходящими моющими веществами являются этилендиаминтетрауксусная кислота, лимонная кислота и т.д. Подходящие полимеры включают анионные, катионные, цвиттерионные и неионные. Подходящие ферменты включают липазы, протеазы, амилазы и прочие ферменты, которые известны как катализаторы, разрушающие грязь.

Подходящий моющий раствор, использующийся в настоящем изобретении содержит приблизительно от 0,1 до 2% поверхностно-активного вещества линейного спиртового этоксилата (например Neodol 1-5^R, Shell Cemical Co); приблизительно от 0 до 20% алкилсульфоната (например, Bioterge PAS-8_s, линейный C₈ сульфонат компании Stepan Co); приблизительно от 0 до 0,1% гидроксида калия; приблизительно от 0 до 0,1% карбоната калия или бикарбоната калия, используемые по усмотрению активизирующие добавки, такие как красители и/или пахучие вещества, и приблизительно от 99,9 до 90% деионизированной или смягченной воды.

Возвращаясь к фигурам, которые изображают моющую подушку согласно настоящему изобретению. Фиг.2 является видом в перспективе съемной моющей подушки 200, содержащей скребущий слой 201, прикрепляющий слой 203 и абсорбирующий слой 205, расположенный между скребущим слоем и прикрепляющим слоем. Как указывалось выше, фиг.2 изображает каждый из слоев 201, 203 и 205 как один слой материала, один или более из этих слоев может состоять из слоистого материала, имеющего два и более слоя. Например, в предпочтительном примере реализации, скребущий слой 201 является двухслойным слоистым материалом из перфорированного полипропилена, где нижний слой снабжен прорезями. Кроме того, хотя это не показано в фиг.2, между скребущим слоем 201 и абсорбирующим слоем 203 и/или между абсорбирующим слоем 203 и прикрепляющим слоем 205 могут располагаться материалы, не препятствующие прохождению жидкости. Однако важно, чтобы скребущий слой и абсорбирующий слой находились в жидкостном сообщении, для обеспечения необходимой впитываемости моющей подушки. Несмотря на то, что в фиг.2 показано, что подушка 200 имеет все слои одинакового размера (X и Y), предпочтительно, чтобы скребущий слой 201 и слой крепления 205 были больше, чем абсорбирующий слой, так чтобы слои 201 и 205 могли быть связаны (склеены) по периферии подушки для обеспечения целостности. Скребущий слой и прикрепляющий слой могут крепиться к абсорбирующему слою или между собой любым из множества известных средств, включая равномерный непрерывный слой адгезива, рельефный слой адгезива, или адгезивом, имеющим структуру отдельных линий, спиралей или точек. В качестве альтернативы, способы связывания (склеивания) могут включать термические, под давлением, ультразвуковые, механические или любые сочетания этих средств, хорошо известные в данной области. Связывание можно обеспечить по периметру моющей подушки, и/или по поверхности моющей подушки, чтобы образовать шаблонный рельеф по поверхности скребущего слоя 201.

Фиг. 3 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей, изображающим абсорбирующий слой 305 примера реализации моющей подушки согласно настоящему изобретению. Скребущий слой моющей подушки и по усмотрению, прикрепляющий слой, не показаны в фиг.3. Абсорбирующий слой 305 показан в этом примере реализации, состоящим из трехслойной слоистой структуры. В частности, абсорбирующий слой 305 показан состоящим из прерывистого слоя суперабсорбирующего гелеобразного материала, обозначенного цифровой позицией 307, расположенного между двумя прерывистыми слоями 306 и 308 волокнистого материала. В этом примере реализации, вследствие наличия участка 307 с высокой концентрацией суперабсорбирующего гелеобразного материала, целесообразно чтобы суперабсорбирующий материал не вызывал блокирования, о чем говорилось выше. В особо предпочтительном примере реализации, слои 306 и 308, каждый, будут являться волокнистой подложкой из термически связанных целлюлозных волокон, а нижний волокнистый слой 308 будет в прямом жидкостном сообщении со скребущим слоем (не показан).

Фиг. 4 является видом в поперечном сечении моющей подушкой 400, имеющей скребущий слой 401, слой крепления 403 и абсорбирующий слой 405, расположенный между скребущим слоем и прикрепляющим слоем. Моющая подушка 400 показана здесь имеющей абсорбирующий слой 405 меньших размеров X и Y, чем скребущий слой 401 и прикрепляющий слой 403. Слои 401 и 403 поэтому показаны связанными один с другим по периферии моющей подушки. Также в этом примере реализации, абсорбирующий слой 405 показан имеющим два прерывистых слоя 405а и 405б. В предпочтительном примере реализации, верхний слой 405а является вспененным материалом из гидрофильного полимера, какой описан в одновременно рассматриваемой патентной заявке США N 08/563866 (DesMarais et al), поданной 29 ноября 1995 года, а нижний слой 405б является полимерным вспененным материалом, какой описан в патенте США 5550167 (DesMarais), опубликованном 27 августа 1996 года, или в одновременно рассматриваемой патентной заявке США N 08/370695 (Stone et al), поданной 10 января 1995 года. Как говорилось выше, каждый из слоев 405а и 405б могут образовываться с использованием двух или более отдельных слоев соответствующего материала.

Фиг.7 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей моющей подушки 600, имеющей, по усмотрению, сетчатый материал 602. Сетчатый материал 602 показан как отдельный материал, расположенный между скребущим слоем 601 и абсорбирующим слоем 605. В другом примере реализации, сетка 602 может иметь форму напечатанного полимера или другого синтетического материала на скребущем слое 601 (предпочтительно, верхней поверхности) или абсорбирующем слое 605 (предпочтительно, нижней поверхности). Фиг.7 также показывает обеспеченный по усмотрению прикрепляющий слой 603, который расположен над абсорбирующем слоем 605. Как говорилось выше, сетка может обеспечивать улучшенную мойку загрязнений, которые с трудом растворяются используемым моющим раствором (если таковой используется). Относительно открытая структура 602 обеспечивает необходимое жидкостное сообщение между скребущим слоем 601 и абсорбирующим слоем 605, обеспечивая таким образом необходимую скорость впитываемости и абсорбирующую способность. Снова, несмотря на то, что фиг.7 показывает каждый из слоев 601, 603 и 605 как один слой материала, один или более из этих слоев может состоять, в свою очередь, из двух и более слоев.

Хотя фиг.7 изображает подушку 600, имеющую все слои подушки одинакового размера (X и Y), предпочтительно, чтобы скребущий слой 601 и прикрепляющий слой 603 были больше, чем абсорбирующий слой, так чтобы слои 601 и 603 могли быть связаны вместе по периферии подушки 600 для обеспечения целостности. Также может быть предпочтительным, чтобы сетчатый материал 602 имел одинаковый размер по меньшей мере в одном из измерений X или Y, чтобы способствовать склеиванию по периферии подушки со скребущим слоем 601 и прикрепляющим слоем 603. Это особенно предпочтительно, когда сетчатый материал является отдельным слоем (т.е., не напечатанным на подложке). В тех примерах реализации, где сетка создается печатанием, например, полимера на подложке, неважно, чтобы сетка располагалась так, чтобы быть частью периферийной связи. Скребущий слой 601, сетка 602 и прикрепляющий слой 603 могут быть связаны с абсорбирующим слоем или друг с другом любым из множества связующих средств, включая использование равномерного непрерывного слоя адгезива, рельефного слоя адгезива, или адгезива любой другой структуры, например, отдельных линий, спиралей или точек. Средства связывания могут быть получены термическим путем, под давлением, ультразвуковым способом, механическим способом или любыми другими способами или известными сочетаниями этих способов. Связывание можно обеспечить по периметру моющей подушки, чтобы образовать рельеф на поверхности скребущего слоя 601.

Фиг. 8 является видом в перспективе предпочтительного примера реализации подушки 700, содержащей сетку 702. Фиг.8 показывает абсорбирующий слой 705, прикрепляющий слой 703 и скребущий слой 701, который частично отрезан, чтобы лучше показать сетку 702. (Сетка 702 может быть отдельным слоем материала или может быть компонентом либо скребущего слоя, либо абсорбирующего слоя). Подушка 700 показана имеющей нижнюю жесткую поверхность 700а, входящую в контакт с вымываемой поверхностью, и верхнюю поверхность 700б, в контакте с инструментом. Подушка 700 имеет две противоположные боковые кромки 700c, которые соответствуют размеру X подушки и две противоположные торцевые кромки 700d, которые соответствуют размеру Y подушки. (В работе, где подушка 700 прямоугольная в пределах размеров X-Y, типичное моющее движение будет в основном в направлении "вперед-назад", показанном стрелкой 710). Как показано в этом предпочтительном примере реализации, сетка 702 проходит к торцевым кромкам 700d, чтобы обеспечить крепление к прикрепляющему слою 703 и скребущему слою 701 (хотя он не показан отдельно, абсорбирующий слой 705 будет предпочтительно короче относительно размеров X и Y, чтобы облегчить соединение сетки и прикрепляющего слоя и скребущего слоя. Однако, сетка 702 не доходит до боковых кромок 700с. То, что сетка оканчивается перед боковыми кромками 700с, обеспечивает в моющей подушке 700 участки 711 скребущего слоя 701, которые не обладают фактурой сетки 702 и поэтому относительно гладкие. Эти гладкие участки 711 позволяют равномерно удалять загрязнение/раствор в процессе протирки.

Способы испытания.

А. Работа под давлением.

Это испытание определяет абсорбцию в соотношении грамм/грамм деионизированной воды и моющей подушки, которая заключена в устройстве поршень/цилиндр под первоначальным давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм (около 0,6 кПа) (В зависимости от состава образца моющей подушки, давление может немного уменьшаться по мере поглощения воды образцом и набухания в течение периода испытания). Целью испытания является оценка способности моющей подушки поглощать жидкость в течение рабочего периода времени, когда подушка находится в рабочих условиях (горизонтального капиллярного затекания жидкости и давлений).

Рабочей жидкостью для испытания РПД является деионизированная вода. Эта жидкость поглощается моющей подушкой в условиях необходимого поглощения при гидростатическом давлении почти равном нулю.

Подходящий прибор 510 для этого испытания показан в фиг.5. На одном конце этого прибора находится резервуар 512 для жидкости (например, чашка Перти), имеющий крышку 514. Резервуар 512 установлен на аналитических весах, обозначенных цифровой позицией 516. Другой конец прибора 510 представляет собой фриттованную воронку, обозначенную цифровой позицией 518, устройство поршень/цилиндр, обозначенное цифровой позицией 520, которое вставляется в воронку 518, и цилиндрическую пластмассовую крышку 522 фриттованной воронки, которая устанавливается поверх воронки 518 и открыта в нижней части и закрыта в верхней части, причем верхняя часть имеет отверстие малого диаметра. Прибор 510 имеет систему перемещения жидкости в любом направлении, которая состоит из участков стеклянных капиллярных трубок, обозначенных цифровыми позициями 524 и 531а, гибкого пластмассового шланга 531б (например, имеющего внутренний диаметр 1/4 дюйма и наружный диаметр 3/8 дюйма из материала Tygon), узлы 526 и 538 запорных кранов и тефлоновые соединительные устройства 548, 550 и 552 для соединения стеклянных трубок 524 и 531а и узлов 526 и 538 запорных кранов. Узел 526 запорного крана состоит из трехпутевого клапана 528, стеклянной капиллярной трубки 530 и 534 в главной системе жидкости, и отрезка стеклянной капиллярной трубки 532 для восполнения резервуара 512 и промывки струей жидкости диска во фриттованной воронке 518. Узел 538 запорного клапана состоит из трехпутевого клапана 540, стеклянной капиллярной трубки 542 и 546 в главной системе жидкости и отрезка стеклянной капиллярной трубки 544, служащего для дренирования системы.

Обращаясь к фиг.6, узел 520 состоит из цилиндра 554, поршня 556 в виде стакана и груза 558, который входит в поршень 556. К нижнему концу цилиндра 554 прикреплено сито 559 N400 нержавеющей стали, которое растянуто в двухосном направлении до степени натяжения перед закреплением. Образец моющей подушки, обозначенный цифровой позицией 560 опирается на сито 559, причем слой, входящий в контакт с поверхностью (скребущий слой), находится в контакте с ситом 559. Образец моющей подушки круглый с диаметром 5,4 см (несмотря на то, что образец 560 показан как один слой, в действительности образец будет состоять из круглого образца, имеющего все слои, содержащиеся в подушке, из которой вырезается образец). Цилиндр 554 высверливается из прозрачного стержня ( Lexan® или его эквивалента) и имеет внутренний диаметр 6,00 см (площадь= 28,25 см²) с толщиной стенки приблизительно 5 мм и высотой приблизительно 5 см. Поршень 556 имеет форму стакана, выполенного из тефлона и обрабатывается на станке таким образом, чтобы он мог вставляться в цилиндр 554 с жесткими допусками. Груз 558 цилиндрической формы из нержавеющей стали выполняется для установки по плотной посадке внутри поршня 556 и имеет ручку в верхней части (не показана) для удобства его удаления. Совместный вес поршня 556 и груза 558 равен 145,3 г, что соответствует давлению 0,09 фунта на квадратный дюйм для площади 22,9 см².

Составные части прибора 510 имеют такие размеры, что скорость потока деионизированной воды, проходящего через него под гидростатическим напором равным 10 см, составляет по меньшей мере 0,01 см²/сек, где скорость потока нормализуется пространством фриттованной воронки 518. Факторами, которые имеют особое воздействие на скорость потока, являются проницаемость фриттованного диска во фриттованной воронке 518 и внутренние диаметры стеклянных трубок 524, 530, 534, 542, 546 и 531а, и клапанов 528 и 540 запорных кранов.

Резервуар 512 установлен на аналитических весах 516, которые имеют точность по меньшей мере до 0,01 г с дрейфом показания весов менее 0,1 г/час. Весы предпочтительно сопряжены с компьютером, с программным обеспечением, которое может (i) управлять изменением балансировочного противовеса в заданных временных интервалах от начала испытания РПД, и (ii) устанавливается на автоматическое изменение веса от 0,01 до 0,05 г в зависимости от чувствительности весов. Капиллярная трубка 524, входящая в резервуар 512 не должна касаться ни его дна, ни крышки 514. Объем жидкости (не показан) в резервуаре 512 должен быть достаточным, чтобы воздух не засасывался в капиллярную трубку 524 во время измерения. Уровень жидкости в резервуаре 512, в начале измерения, должен быть приблизительно на 2 мм ниже верхней поверхности фриттованного диска в воронке 518. В этом можно удостовериться, поместив небольшую каплю жидкости на фриттованный диск и гравиметрически контролируя ее медленное стекание обратно в резервуар 512. Этот уровень не должен существенно изменяться, когда внутри воронки 518 устанавливается устройство поршень/цилиндр 520. Резервуар должен иметь достаточно большой диаметр (например, 14 см), так что в результате удаления доз, равных 40 мл, высота жидкости изменится менее чем на 3 мм.

Перед измерением устройство заполняется деионизированной водой. На фриттованный диск во фриттованной воронке 518 устремляется струя воды и воронка наполняется свежей деионизированной водой. По возможности с нижней поверхности фриттованного диска и из системы, соединяющей воронку с резервуаром, удаляются пузырьки воздуха. Выполняются следующие стадии с использованием трехпутевых клапанов запорных кранов:
1. Излишки жидкости на верхней поверхности фриттованного диска удаляются (т.е., сливаются) из фриттованной воронки 518.

2. Регулируется до должного уровня /объема высота/ /вес раствора резервуара 512.

3. Фриттованная воронка 518 устанавливается на правильной высоте относительно резервуара 512.

4. Фриттованная воронка 518 затем покрывается крышкой 522.

5. Резервуар 512 и фриттованная воронка 518 выравниваются клапаном 528 и 540 запорных кранов в открытом для соединения состоянии.

6. Клапаны 528 и 540 затем закрываются.

7. Клапан 540 затем поворачивается таким образом, что воронка открывается в дренажную трубку 544.

8. Система приводится в равновесие в этом состоянии в течение 5 минут.

9. Клапан 540 затем возвращается в свое закрытое положение.

Стадии NN 7-9 "осушают" поверхность фриттованной воронки 518, подвергнув ее воздействию небольшого гидростатического всасывания, 5 см. Это всасывание прикладывается, если открытый конец трубки 544 расположен 5 см ниже уровня фриттованного диска в воронке 518 и заполнен деионизированной водой. Обычно, во время этой процедуры, из системы удаляется 0,04 г жидкости. Это предотвращает преждевременное поглощение деионизированной воды, когда устройство поршень/цилиндр 520 установлено внутри фриттованной воронки 518. Количество жидкости, которое удаляется из воронки в этой стадии (которое называется "корректирующий вес фриттованной воронки" или "Квфв") измеряется проведением испытания РПД (см. ниже) в течение периода времени 20 минут без устройства поршень/цилиндр 520. По существу вся жидкость, удаляемая из фриттованной воронки в этом процессе очень быстро снова поглощается воронкой, когда испытание начинается. Таким образом необходимо вычитание этого корректирующего веса из веса жидкости, удаляемой из резервуара во время испытания РПД (см. ниже).

Круглый образец 560, полученный с помощью вырубного штампа, помещается в цилиндр 554. Поршень 556 проходит со скольжением в цилиндр 554 и устанавливается сверху образца 560 моющей подушки. Устройство поршень/цилиндр 520 располагается вверху первой части воронки 518, груз 558 входит со скольжением в поршень 556 и верхняя часть воронки 518 затем закрывается крышкой 552. После того, как снимаются показания весов, чтобы определить стабильное состояние, приступают к испытанию, начиная с открытия клапанов 528 и 540, чтобы соединить воронку 518 и резервуар 512. При автоматизированном начале испытания сбор данных начинается сразу после того, как воронка 518 начинает снова поглощать жидкость.

Данные регистрируются в промежутках периода времени t₁₂₀₀ секунд (20 минут). Абсорбирующая способность РПД определяется следующим способом:
абсорб. способн. (г/г)
t₁₂₀₀=[Вр_(t=0)-Вр_t=1200-Квфв]/Сво,
где абсорбирующая способность t₁₂₀₀ (t - время) является способностью поглощения жидкости моющей подушкой (г/г) после 1200 секунд, Вр (t=0) является весом резервуара в граммах до начала работы, Вр (t=1200) является весом резервуара 512 в граммах после 1200 секунд (t) работы под давлением. Квфв является корректирующим весом фриттованной воронки и Сво является весом образца моющей подушки в сухом состоянии. Из этого следует, что абсорбирующие способности за время t₃₀ и t₉₀₀ образца измеряются одинаково, за исключением Вр (вес резервуара) (вр=30) и Вр (вр=900) (t- время) (т.е. вес резервуара после 30 секунд и 900 секунд от начала работы, соответственно) Процентная впитываемость t₃₀ образца вычисляется как [абсорбирующая способность t₃₀] /[абсорбирующая способность t₁₂₀₀]·100%.

Б. Утечка
Способность моющей подушки удерживать жидкость в условиях под рабочим давлением и таким образом устранять "утечки" жидкости является другим важным параметром настоящего изобретения. "Утечка" измеряется по всей моющей подушке определением количества жидкости, которая может быть впитана промоканием из образца с помощью фильтровальной бумаги под давлениями, составляющими 0,25 фунтов на квадратный дюйм (1,5 кПа). Определение на утечку выполняется на образце, насыщенном до необходимой абсорбирующей способности деионизированной водой, путем горизонтального капиллярного затекания жидкости (конкретно, с поверхности подушки, состоящей из скребущего или касающегося поверхности слоя). Одно средство для получения насыщенного образца описано как горизонтальный гравиметрический способ затекания жидкости, который описан в заявке США N 08/542497 (Dyer et al), поданной 13 октября 1995 года, включенной здесь для ссылки. Содержащий жидкость образец помещается горизонтально в устройство, обеспечивающее соответствующие давления, предпочтительно используя наполненный воздухом мешок, который будет создавать равномерно распределенное давление на поверхность образца. Количество утечки регистрируется как вес утраченной жидкости на вес мокрого образца.

Формула изобретения

1. Моющий инструмент, содержащий ручку и съемную моющую подушку, включающую скребущий слой и абсорбирующий слой, отличающийся тем, что моющая подушка имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 30 с процентную впитываемость, не превышающую 10% абсорбирующей способности, измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с, при этом она имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность по меньшей мере 5 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

2. Моющий инструмент по п.1, отличающийся тем, что моющая подушка имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 30 с процентную впитываемость не превышающую 5%, предпочтительно не превышающую 2%, более предпочтительно не превышающую 1% абсорбирующей способности, измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с.

3. Моющий инструмент по п.1, отличающийся тем, что моющая подушка имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность 10 г и более, предпочтительно 20 г и более, более предпочтительно 30 г и более деионизированной воды на грамм моющей подушки.

4. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что моющая подушка также содержит прикрепляющий слой, причем абсорбирующий слой расположен между скребущим слоем и прикрепляющим слоем, а прикрепляющий слой предпочтительно содержит влагонепроницаемый материал.

5. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что скребущий слой находится в прямом жидкостном сообщении с абсорбирующим слоем.

6. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что моющая подушка имеет показатель утечки, не превышающий 40% при давлении 0,25 фунтов на квадратный дюйм, предпочтительно не превышающий 25% при давлении 0,25 фунтов на квадратный дюйм.

7. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что ручка содержит опорную головку на одном конце, при этом опорная головка содержит средство для крепления моющей подушки к ручке, выполненное с возможностью съема.

8. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что моющая подушка также содержит сетку.

9. Моющий инструмент, содержащий ручку, имеющую на одном конце опорную головку, и съемную моющую подушку, включающую скребущий слой, абсорбирующий слой, который находится в прямом жидкостном сообщении со скребущем слоем, и прикрепляющий слой, который является по существу влагонепроницаемым, отличающийся тем, что моющая подушка имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 30 с процентную впитываемость, не превышающую 5% абсорбирующей способности, измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с, при этом она имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность по меньшей мере 20 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

10. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что абсорбирующий слой содержит суперабсорбирующий материал, выбранный из группы, состоящей из суперабсорбирующих гелеобразных полимеров и гидрофильных полимерных абсорбирующих вспененных материалов.

11. Моющий инструмент по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что абсорбирующий слой содержит по меньшей мере 20 вес.% абсорбирующего слоя из суперабсорбирующего материала.

12. Моющая подушка, содержащая скребущий слой и абсорбирующий слой, отличающийся тем, что моющая подушка имеет, измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 30 с процентную впитываемость, не превышающую 5% абсорбирующей способности, измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с, при этом она имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность по меньшей мере 5 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

13. Моющая подушка по п.11, отличающаяся тем, что моющая подушка имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность 20 г и более деионизированной воды на грамм моющей подушки.

14. Моющая подушка по п.12 или 13, отличающаяся тем, что подушка также содержит сетку.

Приоритет по пунктам:
23.09.1996 по пп.1 - 7, 9 - 12;
26.11.1996 по пп.8 и 14.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9