专利名称：刷洗体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刷洗体，包括海绵体和设置在海绵体上的片状织物结构，其中片状织物结构表面用粘结剂密封、固结并设有研磨颗粒，其特征在于，研磨颗粒包括塑料颗粒。
背景技术：
市场上可获得ー种具有方形海绵体的刷洗体，在海绵体的至少ー个面上有清洁表面。其中，清洁表面由设置在海绵体上的、由聚合物纤维制成的纤维层形成。为了改善清洁能力，该纤维层具有研磨颗粒，这些研磨颗粒用粘结剂固定在纤维上。石英粉或细粉状玻璃颗粒之类的无机材料通常因其硬度较高而被用作研磨颗粒。
WO 2008/123880A1公开了ー种金属丝制成的刷洗体，该刷洗体还可以包含聚合物纤维成分。根据该公开文献，金属纤维和可能存在的聚合物纤维上涂覆有由粘结剂和研磨颗粒构成的研磨物质组合物，其中研磨颗粒可以包含软的大体积塑料颗粒和硬的小体积无机材料研磨颗粒。这种已知的刷洗体尤其适于刷洗和抛光木制或金属表面，尤其是平底锅和锅。DE 10 2006 005 160 Al公开了ー种开始提到的那种类型的刷洗体，该刷洗体尤
其适于清洁玻璃表面或者玻璃陶瓷表面，并且带有由玻璃颗粒制成的研磨颗粒。该刷洗体的特点是，用粘结剂涂层使其清洁表面密封，以防清洗液侵入。由此使得清洗液不会被吸入，而是停留在待清洁的表面上，并且有助于更好地溶解和清除污物颗粒。此外，粘结剂组合物的选择应使清洁表面抗弯。由此可以产生特别优良的カ传递效果和针对牢固附着的污物的更好的清洁效果。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种开始提到的那种类型的刷洗体。与现有技术相比，该刷洗体的清洁能力得到了进ー步的改善，并且还易于清洗，并具有高度的抗水解能力和水洗稳定性。该任务通过具有权利要求I所述全部特征的刷洗体来实现。从属权利要求涉及有益的实施方式。根据本发明的刷洗体包括片状织物结构，该片状物设置在海绵体上并具有清洁表面，其中片状织物结构的表面用粘合剂密封、固结并设有研磨颗粒。根据本发明，研磨颗粒包括塑料颗粒。令人吃惊的是，当在密封的、相对抗弯的表面上设置塑料颗粒时，尽管塑料颗粒的硬度较低，但它们却适于溶解或清除顽固的污垢。本发明在此充分受益于封闭、密封且抗弯的表面上的研磨颗粒在施加压カ时无法被压入到表面材料中的特性，就像由前述金属丝制成的、具有相对易弯的开放表面结构的刷洗体或者现有技术已知的开放微孔研磨纤维结构那样。相反地，在根据本发明的刷洗体中，研磨颗粒在施加压カ时被压入到污物中，并且能够更好地去除这些污物。有益的是，塑料颗粒具有尖鋭的边缘，通过该边缘还可以去除和分离顽固的污垢。有棱角的塑料颗粒可以通过磨削或者破碎方法用已知的方式实现。优选采用莫氏硬度约为3-4的塑料颗粒。由此能够保证研磨颗粒足够硬，从而也能够将严重结垢的硬污垢除去。发现大颗粒去除污物的效果最好。优选颗粒大小约为ΙΟΟμπι到400μπι。这种颗粒比现有技术已知的石英颗粒大约5到20倍。已经证明有益的是，塑料研磨颗粒中掺杂有少量的(占含有粘结剂和研磨颗粒的研磨层的固体成分的5wt%到50wt% )由小粒度的无机材料颗粒、优选为是高精细度(颗粒直径约为40到90 μ m)的石英粉形成的颗粒。这些颗粒主要用于在去除污垢之后抛光表面。密胺树脂尤其被证明是特别适合于制造研磨颗粒的塑料材料，因为密胺树脂能很好地与粘结剂基质结合。因此，刷洗体在很大程度上是机械稳定和热稳定的，并且还具有极高的水洗稳定性。在不对一般性构成限制的情况下，其他适于制作塑料颗粒的材料还有聚甲基丙烯酸酯甲酯、尿素树脂、聚氨酯硬质泡沫塑料(经研磨)和酚醛树脂。根据本发明，片状织物结构的表面被密封和封闭。密封和封闭的表面保证污物颗粒不能侵入到片状织物结构中。刷洗体因此更易于清洁。附着的污物颗粒容易再次脱落。同样地，能够像粘合塑料颗粒那样用粘结剂实现密封。原则上所有常见的粘结剂都适用。粘结剂例如可以基于乳胶、酚醛树脂和/或丙稀酸酷。基于酌·醒树脂的粘结剂具有闻硬度和闻耐磨性。基于乳I父的粘结剂具有闻弹性。乳胶粘结剂和酚醛树脂粘结剂的混合物因酚醛树脂的存在而具有高的抗弯刚度，其中抗弯刚度又因乳胶成分而降低，从而能够使刷洗体被容易地拧干。优选的是，粘结剂基于丙烯酸酷。令人吃惊的是，在使用丙烯酸酯粘结剂时，不仅例如密胺树脂颗粒能够极其优良地粘合到片状织物结构的清洁表面上，而且还使刷洗体的可机洗性显著改善。与采用常见的粘结剂相比，即使在多次机洗后也不会导致清洁表面形成小裂纹。因此提高了刷洗体的耐用性。此外，基于丙烯酸酯的粘结剂还具有舒适的手感。在另ー实施方式中，粘结剂还可以由丙烯酸酯和酚醛树脂的混合物组成。一方面，酚醛树脂粘结剂使可能添加的石英颗粒有非常好的粘合度，另ー方面，通过两种粘结剂成分在更大的范围内影响片状织物结构的特定性能，例如手感和硬度。其中片状结构上的粘结剂最好形成得使片状结构基本上不透水。由此，清洁时由清洗液形成的液膜保留在具有研磨物质组合物的片状结构与要清洁的表面之间。污垢溶解在清洗液中，并且得到了对要清洁的表面的良好且高效的清洁。清洁表面的抗弯刚度还可以通过粘结剂进行调整，从而实现特别良好的カ传递效果和针对牢固附着的污物的改善的清洁效果。优选采用基于丙烯酸酷/酚醛树脂的粘结剂，其中丙烯酸酯的含量占含有粘结剂和研磨颗粒的研磨层的固体成分的至少20wt%,优选为至少30wt%,特别优选为至少50wt % ο由此不仅实现了密胺树脂颗粒与石英颗粒之间的最佳粘合，而且还能够调整表面的抗弯刚度，从而达到最佳的清洁效果。、
其他可能的粘结剂还有密胺树脂、丁臆、聚氨酯或者所提到的所有粘合剂的组合。片状织物结构优选地形成合成纤维、人造丝和/或棉线制成的无纺布。可通过已知的方法以化学的、机械的和/或热处理的方式实现固结。优选的是，以化学方式接合片状织物结构。片状结构的厚度在O. 8到3毫米之间，表面密度达到50到200g/mm2。这种片状结构具有较小的表面密度，并且在具有较高拉伸強度的同时还具有较小的厚度。海绵体形成提供多种手感的承载体。因此能够以不同方式有效地将力施加于带有研磨物质组合物的片状结构上，从而实现针对牢固附着的污垢的良好的清洁能力。根据本发明，在清洁表面上带有研磨颗粒的片状织物结构设置在海绵体上。海绵体可以由开放微孔、部分开放微孔或者密封微孔的塑料泡沫或者天然泡沫形成。其中泡沫尤其可以由聚氨酯或者人造丝形成。这些原料制成的泡沫的制造成本低并且具有良好的机械性能，从而能够很好地抓握和传递カ。人造丝具有良好的吸水性。海绵体优选构造成能够有效清洁难以达到的地方，并且还可以产生多种不同的手感。在不对一般性构成限制的情况下，海绵体为此例如还可以具有柠檬形状、圆形或者四边形外观，其中边缘可以拥有平直的或者弯曲的轮廓。相対的边缘例如可以构造成彼此完全—致。一般通过冲压或者用帯状或环形刀具裁切的平坦的半成品来制作刷洗体。在该成形过程中，利用弯曲的边缘设计来无损耗、进而低成本地制作刷洗体。海绵体可以具有O. 5cm到8cm、优选为2cm到5cm的厚度。尤其是当海绵体的厚度为4cm时，可以产生多种手感和良好的力传递。在海绵体上还可设置其他的片状织物结构。刷洗体优选构造成方形并具有两个主表面。在第一主表面上设置具有研磨物质组合物的片状物。在与第一主表面相対的第二主表面上布置另一片状织物结构。该片状物也优选地由具有塑料纤维的无纺布组成，其中无纺布构被造成使得另一片状物具有很高的吸水性。第二主表面则用于对已被第一主表面清洁过的表面进行后续处理，并用于吸收水分。另一片状物可以包括超细纤維。超细纤维具有小于I分特克斯(dtex)的纤维直径。实际应用的由超细纤维制成的片状结构具有良好的吸收诸如水和油脂等液体的能力。通过清洁表面的三维表面形貌来进ー步改善刷洗体的清洁能力。其中该三维表面结构优选地通过交替排列的结状凹坑和突起形成。这些结状突起在这里起到撬动污垢的作用，因为当将压カ施加到刷洗体上吋，这些结状突起通过其毛结顶部的小得多的表面作用于污物颗粒，即在同样大小的力的作用下，力与面积的之比大于具有平坦清洁表面的普通刷洗体。通过三维表面形貌还保证了污物不会损耗摩擦表面。由于污物会聚集在毛结之间的凹坑中，刷洗过程不会受到影响。优选利用压印方法形成凹坑和突起，就像EP I 448 361 BI中原则性地描述的那样。在已知的压印方法中，结状的突起和凹坑从未被压印的片状织物结构的未压印区域突出，从而使片状织物结构一面上的突起或凹坑形成另一面上的凹坑或突起。在根据本发明的ー个优选实施方式中，突起和凹坑呈网格状地布置成ニ维点状图
案。、
在根据本发明的ー个特别优选的实施方式中，通过矩形的、优选为正方形的単元表面形成ニ维点状图案，这些单元表面包括突起和凹坑，其中在単元表面的角部设置突起或凹坑，并且在单元表面的中心设置凹坑或突起。令人惊讶的是，上述三维结构形状极为稳定。无论是从配置有这种片状织物结构的刷洗体的使用寿命考虑，还是从其制造考虑，这都具有优势。其中，三维片状物単独制作、压印，并且例如通过喷洒方式设置由粘结剂和研磨颗粒组成的研磨物质组合物。研磨物质组合物额外地稳定了三维结构。在另ー步骤中，随后为刷洗体设置胶粘剂，并在热和压力作用下对三维片状结构进行层压处理。令人惊讶的是，此时仍然能保持三维结构。在这里，本发明所述的这种三维清洁表面的典型尺寸为结状突起或凹坑的峰高约为Imm到5mm，该峰高是从片状织物结构的相应ー侧上未被压印的区域的表面所形成的假想平面开始测量的。结状突起的顶端到结状凹坑的顶端之间的距离约为3mm到4mm。下面我们将不失一般性地举例说明根据本发明的刷洗体的制造首先，用纤维材料制造片状织物结构，例如无纺布。片状织物结构的固结例如利用水刺固结来实现。具有突起和凹坑的毛结图案能够以已知的方式，例如EP I 448 361 BI所描述的方式来压印。但是，也可以采用其他已知的压印方法。研磨物质组合物通过将粘结剂组合物(例如丙烯酸酯和酚醛树脂)与研磨颗粒(例如密胺树脂以及视情况采用的石英粉)混合来制备。然后，研磨物质组合物例如通过喷涂方式被涂覆到清洁表面上。研磨物质组合物仅被喷涂在片状织物结构的一面上，除了具有节省材料这ー优点之外，还具有使片状织物结构保持柔韧性并且易于层压的优点。为了使研磨物质组合物完全硬化，片状结构可以在烘干机内进行加热处理。接下来，三维的片状结构被层叠到平坦的半成品上，该半成品例如由开放微孔、部分开放微孔或者密封微孔的聚氨酯泡沫材料制成。为此，例如可以采用聚氨酯胶粘剂。在另ー实施方式中，泡沫材料也可以由人造丝构成。在平坦的半成品的相对ー侧，可以层叠另外ー个片状结构。接着，从平坦的半成品冲压或者用帯状或环形刀具裁切出具有平直的或者视情况弯曲的边缘的刷洗体。根据本发明的刷洗体尤其适合于清洁家庭用品的表面。
下面将借助附图进ー步说明本发明。图中示出图I示出根据现有技术的、具有开放纤维结构的刷洗体清洁表面的放大200倍的显微图像，其中纤维用石英粉-粘结剂组合物涂层；图2示出根据本发明的、具有封闭密封表面的刷洗体清洁表面的在同等放大倍率下的显微图像，该清洁表面具有研磨物质组合物，该研磨物质组合物含有作为研磨颗粒的S胺树脂颗粒；图3示出根据本发明的刷洗体的一个优选实施例的三维片状结构的示意截面图。
具体实施方式
从图I可以看到开放的纤维结构，该纤维结构具有用研磨物质组合物涂层的清洁表面。该研磨物质组合物尤其附着在纤维的交点处。还可以看到，研磨颗粒的直径跟纤维直径在同一数量级或者是直径明显更小的研磨颗粒。与之不同的是，根据本发明的刷洗体的清洁表面表现出封闭密封的表面，如图2所示。密胺树脂颗粒的直径明显大于纤维直径。密胺树脂颗粒此外还具有尖鋭的边缘，这些边缘适于清除结垢牢固的污垢。 从图3可以清楚地看出，在根据本发明的刷洗体中，在清洁表面3中具有交替排列的结状突起I和凹坑2，形成了多个平面，即横跨突起I的顶端的上平面、横跨未冲压区域的中间平面、以及横跨凹坑2的顶端的下平面。进行耐久性测试，同时确定各自保持的清洁能力。为了进行耐久性测试，用2. 5kg的载荷把本发明所述刷洗体的清洁表面在粗糙表面上来回移动几百次，接着目视评估表面的损耗程度。为了确定各个刷洗体的清洁能力，使海绵体与带有研磨涂层的织物表面分离，以便更好地控制所施加的压力。然后在恒定压力下把具有研磨涂层的测试物体的织物表面在实验物体上移动，测试物体的白色表面上有黒色的测试污物。接着利用数字照相设备来确定白色表面部分(被清洁)与黒色表面部分(未被清洁)之间的比例关系，该比例关系反映了清洁能力的大小。结果，上述实验表明在使用中，突起(上表面)的顶端首先被损耗。然而，清洁能力并非以同样的程度下降，而是保持不变。显然，当上表面消失时，下表面起到了相应的作用。
权利要求
1.一种刷洗体，包括海绵体和设置在海绵体上的片状织物结构，其中所述片状织物结构的表面利用粘结剂密封、固结并设有研磨颗粒，其特征在于，所述研磨颗粒包括塑料颗粒。
2.如权利要求I所述的刷洗体，其特征在于，所述塑料具有约3-4的莫氏硬度。
3.如权利要求I或2所述的刷洗体，其特征在于，所述塑料颗粒的颗粒大小约在IOOiim 至Ij 400iim 之间。
4.如权利要求I至3中任一项所述的刷洗体，其特征在于，塑料制成的所述研磨颗粒中混入少量的由小粒度无机材料制成的颗粒，优选为由高精细度的石英粉制成的颗粒。
5.如权利要求4所述的刷洗体，其特征在于，无机材料颗粒的含量占含有粘结剂和研磨颗粒的研磨层的固体成分的5%的重量百分比到50%的重量百分比。
6.如权利要求I至5中任一项所述的刷洗体，其特征在于，所述研磨颗粒包括密胺树脂制成的颗粒。
7.如权利要求I至6中任一项所述的刷洗体，其特征在于，所述粘结剂包括丙烯酸酯。
8.如权利要求7所述的刷洗体，其特征在于，除丙烯酸酯外，所述粘结剂还包括酚醛树月旨，其中丙烯酸酯的含量占含有粘结剂和研磨颗粒的研磨层的固体成分的至少20%的重量百分比，优选至少30%的重量百分比，尤其优选至少50%的重量百分比。
9.如权利要求I至8中任一项所述的刷洗体，其特征在于，所述海绵体由开放微孔、部分开放微孔或者密封微孔的塑料泡沫或者天然泡沫形成。
10.如权利要求I至9中任一项所述的刷洗体，其特征在于，所述海绵体上还设有另外的片状织物结构。
11.如权利要求10所述的刷洗体，其特征在于，所述另外的片状物包括超细纤维。
12.如权利要求I至11中任一项所述的刷洗体，其特征在于，海绵体被构造成柠檬形状、圆形或者四边形，其中四边形海绵体的边缘具有平直的或者弯曲的轮廓。
13.如权利要求12所述的刷洗体，其特征在于，彼此相对的边缘构造成彼此完全一致。
14.如权利要求I至13中任一项所述的刷洗体，其特征在于，所述海绵体的厚度为0.5cm 到 8cm,优选为 2cm 到 5cm。
15.如权利要求I至14中任一项所述的刷洗体，其特征在于，所述清洁表面具有三维的表面形貌。
16.如权利要求15所述的刷洗体，其特征在于，所述三维的表面形貌通过所述片状织物结构的压印和未压印区域形成。
17.如权利要求16所述的刷洗体，其特征在于，所述压印的区域通过结状的突起和凹坑形成，这些突起和凹坑从片状织物结构的未压印区域突出，使得片状织物结构一面上的突起或凹坑在另一面上形成凹坑或突起。
18.如权利要求17所述的刷洗体，其特征在于，所述突起和凹坑呈网格状地布置成二维点状图案。
19.如权利要求18所述的刷洗体，其特征在于，所述二维点状图案通过矩形的、优选为正方形的单元表面的并排排列而形成，所述单元表面分别包括突起和凹坑，其中所述突起或凹坑布置在单元表面的角部，并且所述凹坑或突起布置在单元表面的中间。
20.前面任一项权利要求所述的刷洗体在清洁家庭用品表面中的应用。
全文摘要
一种刷洗体，包括海绵体和设置在海绵体上的片状织物结构，其中该片状织物结构的清洁表面(3)用粘结剂密封和固结，并设有研磨颗粒，其中研磨颗粒包括塑料颗粒。该刷洗体的特点在于具有超乎寻常的高清洁能力、水洗稳定性和抗水解能力。
文档编号D06B23/00GK102753073SQ201180008982
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年4月22日
发明者塞巴斯蒂安·鲍尔, 马克·洪格 申请人:科德宝两合公司