具有优选的与水的性能的清洁垫的制作方法

文档序号:14393729阅读:146来源:国知局

本发明涉及清洁垫,并且更具体地涉及适用于从硬质表面吸收液体的清洁垫。



背景技术:

本领域已经进行尝试以提供吸收液体,诸如清洁溶液的清洁垫。可从硬质表面,诸如地板、桌子和厨房的工作台面吸收液体。本领域中的相关尝试包括us2003/0300991、2004/0074520、2011/0041274、6003191、6048123、6245413、6601261、6681434、6701567、6996871、7037569、7096531、7163349、7480956、7458128、7624468、8341797和8707505、wo200241746。

但疏水性地板,诸如具有氧化铝涂层的木地板难以清洁。深色地板和抛光的地板难以清洁,尤其是在消费者不使用足够的清洁溶液时。如果消费者使用太多的清洁溶液,则其在清洁期间可能不完全被片材吸收和保留。清洁垫和表面之间的摩擦系数太低可导致不适当的清洁,而摩擦系数太大可导致在碎屑上滑动,并且使得清洁难以手动完成。一些现有技术尝试考虑清洁垫的单独材料和单独组件,但未考虑所有这些如何一起工作来影响清洁性能。本发明解决了这些问题。



技术实现要素:

在一个实施方案中,清洁垫包括垫,该垫具有地板片和接合到该地板片的芯。该芯在其中具有吸收胶凝材料(agm),使得该垫在与水或与常用清洁溶液一起使用时具有特定的最小吸收性。在相关的实施方案中,清洁垫可具有落入被判断有利于清洁的指定范围内的摩擦系数。

在一个实施方案中,清洁垫包括疏水性地板片,该疏水性地板片具有面向内的表面和与其相对的面向外的表面。吸收芯接合到地板片的面向内的表面。亲水性平滑条接合到所述地板片的面向外的表面。

附图说明

图1a为以剖面图部分示出的根据本发明的示例性清洁垫的顶部透视图。

图1b为以剖面图部分示出的图1a的清洁垫的底部平面视图,并且具有一个附接条,其为清楚起见被截短。

图2为沿着图1b的线2–2截取的示意性垂直截面图。

图3a至图3d为与水的摩擦系数和对水的吸收性之间的大致比例关系的图示。

图4a至图4f为与代表性氧化胺清洁溶液的摩擦系数和对氧化胺清洁溶液的吸收性之间的大致比例关系的图示。

图5为用于吸收性测试的地板和行程模式的示意图。

图6为可与本发明的清洁垫一起使用的清洁工具的透视图,并且示出清洁垫处于可移除地附接到清洁工具的位置。

具体实施方式

参见图1a、图1b和图2,本发明的清洁垫(10)可包括多个层以提供对沉积在目标表面上的清洁流体和其它液体的吸收和储存。目标表面将在本文中被描述为地板,但技术人员将会认识到,本发明不限于此。目标表面可为任何硬质表面,诸如桌子或厨房的工作台面,期望从硬质表面吸收和保留液体诸如泼洒物、清洁溶液等。

清洁垫(10)可包括液体可渗透的地板片(14),该液体可渗透的地板片在清洁期间接触地板并且优选地在清洁期间提供期望的摩擦系数。优选地包含agm(16a)的吸收芯(16)设置在并且任选地接合到地板片(14)的面向内的表面。平滑条(12)可设置在地板片(14)的面向外的表面上。任选地,背片(18)可接合到与地板片(14)相对的芯(16)以提供清洁垫(10)对工具(30)的附接。背片(18)可具有面向外的表面,该面向外的表面具有一个或多个附接条(20)以特别有利于附接到工具(30)。清洁垫(10)可为大致平面的并且限定xy平面和相关联的x、y轴。当清洁垫(10)用于地板上时,z轴与其垂直并且为大致竖直的。

如果需要,芯(16)可包含agm(16a)以增加清洁垫(10)的吸收容量。agm(16a)可为颗粒的形式,其可以避免快速吸收并缓慢吸收流体的方式分布在清洁垫(10)内,以提供清洁垫(10)的最有效使用。agm(16a)还可包裹从地板吸收的脏液体,从而防止再沉积。如果需要,可将吸收材料或纤维材料掺入到芯(16)中。

更详细地检查清洁垫(10),清洁垫(10)可包括设置在层合体中的多个层。最低的或面向下的外层可包括孔以允许液体通过其传输并促进目标表面的洗擦。可提供一个、两个或更多个芯(16)层用于储存液体,并且该芯层可包含吸收胶凝材料。清洁垫(10)可具有每克干燥清洁垫(10)至少10克、15克或20克清洁溶液的吸收容量,如共同转让的美国专利6,003,191和6,601,261中所示的。

任选的顶部或面向上的层为背片(18)并且可为液体不可渗透的,以便使吸收液体的损失最小化,并且如果在不具有工具(30)的情况下使用清洁垫(10),则保护使用者的手。顶层还可提供清洁垫(10)对清洁工具(30)的可释放的附接。顶层可由多烯属膜诸如ldpe制成。合适的背片(18)包括具有10gsm至30gsm的基重的pe/pp膜。

附接到背片(18)的可为一个或多个任选的附接条(20)。附接条(20)可包含粘合剂,优选地压敏粘合剂,或可包括环,该环用于可移除的附接到工具(30)上的互补钩。合适的环附接条(20)可包括pe膜和尼龙环的层合体。

背片(18)和地板片(14)可外周接合,如本领域所已知的。该布置形成用于牢固地保持芯(16)的袋。芯(16)可与地板片(14)和背片(18)的相应的面向内的表面并置并任选地接合到地板片(14)和背片(18)的相应的面向内的表面。

芯(16)可包括单个层或两个或更多个层。如果选择多个层用于芯(16),则层的宽度可随着接近地板片(14)而减小,如图所示。芯(16)可包括气流成网纤维和任选地聚合物纤维,如购自glatfelter(york,pa)。如果选择两个气流成网纤维素芯(16)层,则芯(16)的每个层可具有至少约75gsm、100gsm、125gsm、150gsm、175gsm、200gsm或225gsm、并且小于约300gsm的基重。

优选地,芯(16)的每个层包含agm(16a)。agm(16a)可吸收其自身重量的至少10倍、15倍或20倍。agm(16a)可在制造期间吹入气流法芯(16)层中,如本领域所已知的。合适的agm(16a)以商品名z3070g购自evonik(essen,germany)。包含梯度agm(16a)分布的气流成网材料购自glatfelter(york,pa)。

梯度分布agm(16a)可通过使用多于一个成形头来实现。例如,透气毡/agm(16a)生产线可具有三个成形头。第一头可分布相对于从该头分布的纤维素相对大量的agm(16a)。第二成形头可分布相对于纤维素基底少量的agm(16a),其中该混合物铺设到第一agm(16a)/纤维素基底的顶部上。根据需要,可使用尽可能多的成形头来重复该模式。如果需要,最终成形头可分配纯纤维素且不分配agm(16a)。一般来讲,来自每个成形头的层不与相邻层互混。粘合剂粘结和/或热粘结可将重叠的层保持在适当的位置并且提供结构刚性。

合适的芯(16)层和用于制备具有梯度agm(16a)分布的一个或多个芯(16)层的合适设备和方法见于2013年12月10日授权的us8603622中。8603622的教导内容以引用方式并入本文中,第5栏第8至14行教导了合适的芯(16)层,并且图5至图6,以及第16栏第41行至第17栏第59行的所附讨论教导了适于制备用于本发明的芯(16)层的生产装置。

如果选择两个气流成网纤维素芯(16)层,则与地板片(14)并置的下芯层(16l)可包含约10重量%至20重量%的agm(16a),其中发现约15%是合适的。如果存在的话,与任选的背片(18)并置的上芯层(16u)可包含约20重量%至约30重量%的agm(16a),其中发现约25%是合适的。考虑其所有层,总芯(16)可包含5重量%至50重量%、或10重量%至45重量%的agm(16a),发现agm(16a)的量和梯度分布有助于本发明。如本文所述和要求保护的,agm(16a)的百分比是指在不考虑地板片(14)、背片(18)、平滑条(12)或附接条(20)的情况下,在该特定芯(16)层(16u或16l)中的agm(16a)的重量百分比。

每个芯层(16l,16u)并且具体地上芯层(16u)可进一步分层以提供更大的吸收性有益效果。上芯层(16u)可具有三个层,如所形成的。如果存在的话,该层可包含0重量%、25重量%、和50重量%,随着接近背片(18)而单调增加,以提供梯度分布。

一般来讲,期望基于绝对值和重量百分比计,上芯层(16u)比下芯层(16l)包含更多的agm(16a)。该布置提供以下有益效果:下芯层(16l)中的凝胶粘连不完全防止从目标表面吸收液体并且向上并远离地板片(14)输送液体。

优选地基于绝对值或任选地基于重量百分比计,提供更多agm(16a)的任何布置是合适的。另选地,芯(16)层或单个芯(16)层可具有在z方向上增加的agm(16a)浓度。

如本领域已知的,随着接近背片(18)提供z方向上的增加的agm(16a)的任何此类方法或布置在本文中被认为是agm(16a)梯度。应当认识到agm(16a)梯度可为平滑的,包含一个或多个逐步增量或它们的任何组合。

地板片(14)可包括具有约20gsm至约80gsm、并且具体地约28gsm至60gsm的基重的离散的开孔非织造物。地板片(14)可为疏水性的并且由合成纤维制成。合适的地板片(14)为60gsmpe/pp离散的开孔纺粘非织造物,其以商品名sofspan购自fitsea(simpsonville,sc)。地板片(14)与水的接触角可为101度至180度。

地板片(14)可包括平滑条(12)。平滑条(12)可具有小于地板片(14)的宽度,并且可具有至少约10%、20%、30%、40%、50%、60%或70%的地板片(14)宽度。平滑条(12)可具有至少10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、100mm、150mm、200mm、250mm并且小于70mm、80mm、100mm、200mm或300mm的宽度,其中24mm至44mm的宽度是合适的并且优选34mm的宽度。

平滑条(12)可为亲水性的。如本文所用,亲水性意指具有0度至100度的接触角,如通过本文所示的测试方法所测量的。平滑条(12)可具体地具有30度至100度、并且更具体地55度至90度的接触角。平滑条(12)可包含至少50%的亲水性的纤维素内容物。

更具体地,合适的平滑条(12)可包含纤维素纤维和合成纤维的层合体。据信此类层合体有助于获得本文所述的清洁垫(10)的性能。纤维素纤维薄层可面向外以在地板上提供摩擦和吸收性。合成纤维层可定位成与地板片(14)接触的关系以在使用期间提供完整性。

已发现23gsm纸巾和17gsm聚丙烯纺粘水刺物(其以商品名40gsmgenesis纸巾由suominen(helsinki,finland)出售)是一种合适的平滑条(12)。另一种合适的平滑条(12)可包含28gsm纸巾和17gsm聚丙烯纺粘水刺物,其以商品名45gsmhydratexture纸巾由suominen出售。

由这些平滑条(12)制成的清洁垫(10)在全部图3和图4中分别被称为genesis和hydra[就hydratexture而言]。平滑条(12)全部设置在相应的地板片(14)上,其中纸巾面向外并且聚丙烯直接设置在地板片(14)上。

平滑条(12)可具有小于0.5mm、0.4mm或小于0.3mm并且甚至基本上为0mm的表面纹理。表面纹理被测量为峰到谷的距离,其与平滑条(12)的厚度无关。据信小于0.5mm的表面纹理可在清洁期间使条纹最小化,具体地当地板干燥时,并且更具体地当深色地板干燥时。

如果需要,平滑条(12)可具有与地板片(14)的颜色形成对比的颜色。这种布置为消费者提供了平滑条(12)和地板片(14)具有不同功能的信号的有益效果。

参见全部图3a至图4f,包括图3a和图4f,使用本文所述的相应测试方法测试代表性清洁垫(10)的吸收性和动摩擦系数。可商购获得的清洁垫(10)包括从或以商品名dollargeneral、grimeboss、greatvalue、kroger、lola、pricefirst、riteaid、swiffer和target购买的那些,应当理解可商购获得的产品可随时间推移而改变。

还测试了根据本发明的四个清洁垫(10)。这些清洁垫(10)中的两个使用前述34mmgenesis平滑条(12)。这些清洁垫(10)中的两个使用前述34mmhydra平滑条(12)。根据本发明的所有四个清洁垫(10)利用吸收芯(16),该吸收芯具有两个纤维素和agm(16a)的气流成网层(16u),(16l)、地板片(14)和背片(18)。被标记为“grad”的两个清洁垫(10)使用梯度芯(16)。上芯层(16u)是更靠近背片(18)设置并与背片(18)并置的芯层。下芯层(16l)可更靠近地板片(14)并与地板片(14)并置。技术人员将认识到并置包括接触相邻组件。出于测试目的制造的并且不具有吸收芯(16)中的agm(16a)或平滑条(12)的垫分别被标记为“无agm”和“无条”。下表1中示出了代表本文所述和要求保护的四个数据点的用于清洁垫(10)的具体材料。

表1

特定芯(16)构造提供了该芯内的agm(16a)的化合物梯度分布。上芯层(16u)具有35重量%的agm。下芯层(16l)具有15重量%的agm。具有以接触关系设置的两个或更多个芯层(16u),(16l)的芯(16)可具有agm(16a)梯度分布,其随着接近地板片(14)而增加,并随着接近背片(18)而减少。agm(16a)梯度可为单调或非单调的。

上芯层(16u)和/或下芯层(16l)可在其中具有agm(16a)梯度分布。同样,期望agm(16a)分布在芯层(16l)(16u)内如上所述增加/减少。

根据本发明并且如上所述标记“grad”的两个清洁垫(10)的上芯层(16u)具有下表2中所示的agm(16a)分布。具体地,上芯层(16u)在该特定层(16u)内包括三个层。所述层提供该层(16u)内的梯度agm(16a)分布和芯(16)内的化合物agm(16a)。

表2

相比之下,可商购获得的swifferwetjet清洁垫具有上芯层(16u)和下芯层(16l),就芯(16)中总共20.5重量%的agm而言,该上芯层和下芯层分别具有15重量%和25重量%的agm。这种可商购获得的清洁垫与水的摩擦系数为0.6并且与氧化胺清洁溶液的摩擦系数为0.5。

如果芯层(16l)(16u)内出现梯度分布,则在确定整个芯(16)是否具有梯度agm(16a)分布时,将该相应层作为一个整体来考虑。因此,本文所述和要求保护的实施方案由于在下芯层(16l)中为15%并且在上芯层(16u)中为35重量%的agm(16a)分布而具有梯度芯(16)。期望上芯层(16u)和下芯层(16l)之间的至少15重量%,并且优选地20重量%、25重量%、30重量%或40重量%的agm分布。

参见图3a,本发明人已经认识到,在用去离子水测试的情况下,清洁垫(10)表现出摩擦系数和吸收性之间的大致正相关性。从概念上讲,可绘制两条相对直线,一条从wetjetextrapower到gradhydra,并且一条从greatvalue到无agm+hydra。根据现有技术,此类相关性是意料不到的。

参见图3b,可发现在用去离子水测试的情况下,根据本发明的清洁垫(10)可具有至少0.45,优选地至少0.48,更优选地至少0.5,更优选地至少0.55,更优选地至少0.6,更优选地至少0.65,但小于1.0、0.9或0.8的吸收性。判断该范围内的对水的吸收性对于清洁目的是有利的,而不需要不适当的agm(16a)水平以及相关联的成本和材料处理挑战。

参见图3c,可发现在用去离子水测试的情况下,根据本发明的清洁垫(10)可具有至少0.6[当前wetjet与水的摩擦系数为0.6],优选地至少0.65,更优选地至少0.7,但小于0.9,并且优选地小于0.8的摩擦系数。判断该范围内的与水的摩擦系数对于清洁目的是有利的,而不需要在较大摩擦水平下的不适当的清洁工作,或者不会在污垢上滑动和在较低摩擦水平下不充分地清洁地板。

参见图3d,可发现在用去离子水测试的情况下,特别期望根据本发明的清洁垫(10)可具有至少0.4,更优选地至少0.5,更优选地至少0.6,更优选地至少0.65,更优选地至少0.7,但小于0.9或小于0.8的摩擦系数,并且还可具有至少0.45,优选地至少0.48,更优选地至少0.5,更优选地至少0.55,更优选地至少0.6,更优选地至少0.65,但小于1.0、0.9或0.8的吸收性。此类清洁垫(10)的性能由图3d的阴影框表示。

为进一步研究根据本发明的清洁垫(10)的性能,用氧化胺清洁溶液测试清洁垫(10),如本文所述。据信,用该氧化胺清洁溶液测试更准确地表示使用中清洁垫(10)的清洁性能。

参见图4a,本发明人已经认识到,在用氧化胺清洁溶液测试的情况下,清洁垫(10)表现出摩擦系数和吸收性之间的大致正相关性。从概念上讲,可画出三条相对直线,一条从wetjetextrapower到gradgenesis,一条从targetii(2)到riteaid,并且一条从targeti到dollargeneral。所有三条线均具有大致相似的斜率和线性相关性。根据现有技术,此类相关性是意料不到的。

参见图4b,可发现在用氧化胺清洁溶液测试的情况下,根据本发明的清洁垫(10)可具有至少0.35,优选地至少0.4,更优选地至少0.45,更优选地至少0.5,更优选地至少0.55,但小于0.9、0.85或0.8的对氧化胺清洁溶液的吸收性。判断该范围内的对氧化胺清洁溶液的吸收性对于清洁目的是有利的,而不需要不适当的agm(16a)含水平及相关联的成本和材料处理挑战。

参见图4c,可发现在用氧化胺清洁溶液测试的情况下,根据本发明的清洁垫(10)可具有至少0.5,优选地至少0.55,更优选地至少0.6,更优选地至少0.65,但小于0.9,并且更优选地小于0.8,并且更优选地小于0.75的摩擦系数。判断该范围内的与氧化胺清洁溶液的摩擦系数对于清洁目的是有利的,而不需要在较大摩擦水平下的不适当的清洁工作,或者不会在污垢上滑动并且不会在较低摩擦水平下不充分地清洁地板。

参见图4d,可发现在用氧化胺清洁溶液测试的情况下,根据本发明的清洁垫(10)可具有符合以下不等式的吸收性:

吸收性>0.7*cof–0.14,

其中0.5<cof<0.85,并且

吸收性<1,

并且cof为摩擦系数。

任选地,0.55<cof<0.8,或者0.6<cof<0.75。

吸收性<0.9或<0.8,并且摩擦系数的0.7倍可为0.75-0.8。根据现有技术,此类不等式是意料不到的。

判断符合该不等式的清洁垫(10)对于清洁目的是有利的,而不需要不适当的agm(16a)水平和相关联的成本和材料处理挑战,并且判断其是有利的,而不需要在较大摩擦水平下的不适当的清洁工作,或者不会在污垢上滑动并且不会在较低摩擦水平下不充分地清洁地板,其中:0.5<cof<0.9,并且/或者0.35<吸收性<0.60。

判断该范围内的对氧化胺清洁溶液的吸收性对于清洁目的是有利的,而不需要不适当的agm(16a)水平以及相关联的成本和材料处理挑战。

参见图4e,示出了根据本发明的四个清洁垫(10)的不可预知的线性关系。但据信,利用该先前未知的关系提供改善的清洁垫(10)。

参见图4f,根据本发明的清洁垫(10)可符合上线和下线之间示出的图的区域。此类清洁垫(10)可符合以下等式:吸收性=0.7*cof+/-0.1。

其中0.5<cof<0.9,并且

吸收性<1,

并且cof为摩擦系数。

任选地0.55<cof<0.75,吸收性<0.9或<0.8,并且围绕该线的带可为+/-0.05。根据现有技术,此类等式是意料不到的。

测试方法

在任何测试之前,在20℃至25℃和40%至50%相对湿度下在受控室中将每个清洁垫(10)调理至少24小时。

表面纹理

在平滑条(12)仍然附接到清洁垫(10)的剩余部分的同时,测量平滑条(12)的纹理面向外的表面。以不损害地板片(14)或平滑条(12)的纹理的方式,使用锋利的刀平行于清洁垫(10)的宽度尺寸切割清洁垫(10)。从边缘观察样品,从而可测量切割平面的横截面视图。

通过沿垂直于平滑条(12)的面向地板的平坦表面的轴测量直线距离来测定平滑条(12)的表面纹理形貌特征,并精确到0.01mm。待测量的距离为在谷的底部和相邻峰的顶部之间垂直于平滑条(12)的平面的竖直跨度,其中两个端点位于平滑条(12)的面向地板的表面上。使用点对点测量功能或等同物来测量距离。

对于五个不同清洁垫(10)中的每一个,重复该程序进行总共n=1次测量。将五个结果平均以测定平滑条(12)的表面纹理。

用于进行测量的合适的数字显微镜为具有nikontv镜头c-0.6x的nikonsmz1500,其具有来自lumeneracorporation(ottawa,canada)的infinity2相机。合适的测量软件包括来自lumeneracorporation的infinityanalyze,release5.0.3。

agm梯度

预测性微型x射线计算机断层摄影术[ct]可用于确定芯(16)或其层是否具有梯度agm(16a)分布。ct成像记录了三维样品的x射线吸收。微型ct扫描仪使用锥束x射线源来照射样品。辐射被样品衰减,并且闪烁器将透射过的x射线辐射转换为光并使其穿过到检测器阵列中。x射线衰减在很大程度上取决于样品的材料密度,因此较致密的材料需要较高的能量来穿透并且看起来较亮(较高的衰减),然而空隙区域看起来较暗(较低的衰减)。灰度级的强度差异用于区分样品中的不同结构,诸如合成/纤维素纤维、agm(16a)颗粒、空隙和非空隙区域。在样品旋转时,可从不同角度采集二维(2d)投影图像,从而能够使用3d成像软件创建样品的数字三维(3d)重组图像。分辨率取决于仪器特征、视野的直径和所用投影数。经由一个或多个图像处理软件程序将获得的样品数据集可视化并分析,以便测量3d结构和强度。

吸收性

使用以下设备测量吸收性。

地板拖把具有2.2+/-0.2kg的重量,不具有清洁垫(10)并且具有柄部(34)和头部(32)。头部(32)通过球窝接头或万向接头连接到柄部(34)的近端。

参见图6,头部(32)为矩形,其中尺寸为11.4cm×27.3cm尺寸,2mm的冠部沿27.3cm的方向延伸并且在地板侧上覆盖有柔顺性表面,诸如eva。柄部(34)具有直段(34s),其中该直段自球窝接头或万向接头的中心的长度为108+/-2.5cm。柄部(34)的直段(34s)具有在其远端处的抓持部(34g),该抓持部(34g)与直段(34s)成45+/-5度取向。在由普通使用者抓持时,抓持部(34g)的中心距离直段(34s)和抓持部(34g)之间的过渡区5+/-2cm。目前由临时受让人出售的swifferwetjet(30)拖把是合适的。

节拍器设定成每分钟70次敲击。

红木木板工程化硬木地板具有122cm×91cm的尺寸,其具有氧化铝聚氨酯涂层并且与去离子水的接触角为100+/-15度。每块木板为12.1cm宽,相邻木板之间具有1mm间隙。地板具有85+/-5光泽度单位的60度光泽度读数。将板平行于短方向对齐,使得每块板在该长度上延伸至少91cm长但不具有接缝。已经发现homelegendsantos红木工程化硬木地板,upc664646301473是合适的。

一瓶配衡的待测试液体。

手持式触发喷雾器,其每次行程喷雾大约1.24克。

天平精确到0.01克,其购自mettlertoledo。

1300克的去离子水。

1300克溶液,其包含0.04%氧化胺活性物质(c10-16烷基二甲基),cas号70592-80-2,0.5%etoh乙醇,并且余量为去离子水。该溶液在本文全文中被称为氧化胺清洁溶液,并且代表常用的可商购获得的清洁溶液。

80/20去离子水/异丙醇溶液。

地板在每次试验之前用80/20水/ipa溶液清洁,并用纸巾干燥。称量样品清洁垫(10)以使用天平确定初始重量。

参见图5,从概念上讲,可将地板分成4×3格的12个方块,其中每个方块为30.5cm×30.5cm。将去离子水喷到如图所示由星形间隔开的四个方块的相应中心中的测试表面上,使得水的不均匀分布出现。将大约2.75g至3克的水喷到图5中所示的每个方块上,在测试表面上总共11g至12克的水。将喷雾瓶重新称重以确定喷到地板上的液体量。

清洁垫(10)附接到拖把。如果清洁垫(10)大于头部(32),则清洁垫(10)居中并且修剪成贴合,使得清洁垫(10)的边缘在测试期间不会折叠或不适当的拖曳。如果使用较小的清洁垫(10),则使清洁垫(10)居中位于头部(32)上。

启动节拍器。使拖把在每个方向上向前和向后进行六次行程,总共12次行程,以从左到右覆盖整个地板,如图5所示。该测试使用如通过拖把柄部(34)施加的对于规定拖地速率而言的普通拖地力来进行,其中使用者不故意增加或减少压缩力,使得地板上的总重量保持2.2+/-0.5kg。从右到左反向重复12次行程,以返回到起点来完成一次试验。在12次行程的任何部分期间,测试使用者不踩在测试表面上,但是从左到右移动,如在普通拖地条件下进行的。

使用节拍器,以每分钟70次行程的速率进行拖地。节拍器的每次敲击与从前到后的行程匹配,或反之亦然,在行程期间共使用24次敲击以完成单个测试。将清洁垫(10)重新称重以确定拖地期间吸收的液体量。通过将吸收的水量除以投放到测试地板上的水量并转换成小数值来确定由清洁垫(10)吸收的水的百分比。

对于每个清洁垫(10)重复该程序总共n=13次试验,并且将结果平均,其中在每次新试验之前使用前述80/20溶液清洁地板。测试总共n=3个清洁垫(10)。将三个清洁垫(10)的结果平均以获得该垫对于去离子水的吸收性。吸收性记录为小数,从而表示0和1之间并且包括0和1的分数。

对于前述氧化胺/乙醇溶液,重复包括地板准备的该程序。该溶液(本文中被称为氧化胺清洁溶液)表示用于本文所述和要求保护的测试目的的可商购获得的清洁溶液的常用类型。

摩擦系数

材料的摩擦系数是摩擦阻力除以将材料推向表面的法向力或垂直力。摩擦系数测试方法使用摩擦/剥离张力检验器(型号insight10,来自mtssystemcorporation(edenprairie,mn)来测量动摩擦系数。

提供尺寸为6.5cm×11.0cm×1.5cm并且在底部表面上具有钩扣件的203g试验滑板。使用钩将清洁垫(10)的第一样品附接到试验滑板。如果清洁大于试验滑板,则清洁垫(10)居中并且修剪成贴合,使得清洁垫(10)的边缘在测试期间不折叠。如果使用较小的清洁垫(10),则使清洁垫(10)居中位于试验滑板上。试验滑板的压力为约2.84g/cm2。该压力模拟在使用者清洁地板时由轻型拖把施加到清洁垫(10)的典型压力。

测试表面为15cm宽×28cm长×5mm厚的玻璃板,其作为摩擦测试设备的部件(部件号100087526)购自mtssystemcorporation。使用前述80/20ipa/水溶液清洁试验滑板和测试表面。该仪器如下设置:

1.将“试验滑板重量”设定为203g。

2.将“数据采集速率”设定为20hz。

3.将“起点”设定为10mm。

4.将“终点”设定为130mm。

5.将“延伸限制高度”设定为135mm。

6.将“夹头”速度设定为1000mm/min。

7.使负荷传感器“返回”到起点用于测试。

8.将第一样品和试验滑板距玻璃测试表面的后边缘约5mm处置于玻璃板的顶部上,使得试验滑板对准路径中心处,其中试验滑板上的钩对准负荷传感器的金属圈。

9.通过使细绳穿过滑轮并直到测试设备上的夹具,将试验滑板附接到负荷传感器。闭合细绳上的夹具以将其固定。

10.在样品前1cm使用容量移液管将0.5ml测试溶液添加到玻璃板。测试溶液应当施加到约50mm宽(宽度被定义为垂直于试验滑板的方向的尺寸)乘以20mm长(长度被定义为平行于运动中试验滑板方向的尺寸)的区域。对于吸收性测试和摩擦系数测试两者均使用相同的测试溶液。该吸收性和摩擦系数均用水测试或均用本文所述的氧化胺清洁溶液测试。

11.通过按下“进行”图标开始测试。负荷传感器开始从后到前移动,从而拖动试验滑板和测试样品。

12.当测试完成时,负荷传感器停止,并且程序将显示静摩擦系数(st)以及动摩擦系数(ki)的测量。记录动摩擦系数测量值。启动“返回”按钮,使得试验滑板与样品返回到起始位置。将试验滑板定位在起始位置。然后按下进行图标以便重复测试。

13.当再次完成测试时,负荷传感器停止,并且程序将显示动摩擦系数。记录该测量值。

14.再次启动返回按钮以将试验滑板送回起始位置。

15.通过如前所述的将试验滑板与测试样品定位在后边缘处来重复测试。

16.将每个样品测试三次。对于第二和第三次试验,测试表面不重新润湿。

17.计算这3次测量的平均值

18.对于n=3个样品重复该程序,并且将结果平均。

静态接触角

在地板片(14)面向上的情况下测试清洁垫(10),使得地板片(14)和平滑条(12)暴露。背片(18)置于平坦的水平表面上。测试样品(即,地板片(14)或平滑条(12))的面积足以防止测试液滴扩散到被测试样品的边缘或防止液滴彼此接触。在制备或测试期间不直接触摸样品测试表面以避免手指污染。

使用接触角测角器来测量地板片和/或平滑条的静态接触角。下文所述的方法来源于astmd5946-09。

用于测量接触角的设备具有:(1)液体分配器,该液体分配器能够从分配器的尖端悬挂固着液滴(如规定的),(2)样品夹持器,该样品夹持器允许样品平放而没有意外的皱纹或变形,并保持样品水平使得表面被测量,(3)用于使样品和悬挂的液滴以受控方式朝向彼此,以完成液滴转移到测试表面上的措施,以及(4)以最小变形捕集液滴的轮廓图像的装置。使用5度俯视角,使得视线从水平面升高5度,并且当与样品接触时,液滴的基线清晰可见。该设备具有用于直接角度测量的装置,诸如对样品上的液滴尺寸和位置的图像分析。已经发现由firsttenangstroms(portsmouth,va)制造的动态接触角视频系统分析仪是合适的。已经发现由firsttenangstroms供应的软件(build362,版本2.1)是合适的。调整光照,因此软件可分辨清晰的图像以提取基线和液滴轮廓,而不需要用户输入。

将测试样品置于仪器的样品夹持器上,从而确保样品平放而没有意外的皱纹或变形。根据具体情况,通过接触将6.5+/-1.5μl去离子水的单个液滴从规格为22的注射器针头分配器转移到样品即地板片(14)或平滑条(12)的表面上。通过软件以至少20个图像/秒的速率收集液滴轮廓的图像。当固着体积减小初始体积的2%时,测量液滴和测试表面之间的接触角,以度为单位。如果固着体积的2%减少未出现,例如在测试样品未吸收时可能发生的,则在平衡时(如由缺少附加润湿和缺少液滴的移动所确定的)测量接触角。

移动测试样品,以便将下一液滴置于样品的干净的未受干扰的区域上,优选地距离任何先前测量至少25mm。对于总共n=5个样品重复该测试。检查测量值以观察测量值从最小读数到最大读数的变化是否大于5度。如果n=5个测试的结果变化不大于5度,则将n=5个结果平均以产生静态接触角。

如果读数变化大于5度,则获取总共n=20个读数并将结果平均。然后使用n=20个平均值。

工具(30)

根据本发明的清洁垫(10)可手动使用或与清洁工具(30)一起使用。参见图6,该清洁工具(30)可包括用于保持清洁垫(10)的塑料头部(32)以及可活动地连接到塑料头部的伸长柄部(34)。该柄部(34)可包括金属或塑料管或实心杆。

该头部(32)可具有面向下的表面,清洁垫(10)可附接到该表面。面向下的表面可为大体平坦或稍微凸出。头部(32)还可具有面向上的表面。该面向上的表面可具有万向接头以有利于伸长柄部(34)连接到头部(32)。

钩环系统可用于将清洁垫(10)直接附接到头部的底部。另选地,面向上的表面可还包括机构诸如有回弹力的抓持件,以将清洁垫(10)可移除地附接到工具(30)。如果抓持件与清洁工具(30)一起使用,则抓持件可根据共同转让的美国专利6,305,046;6,484,346;6,651,290和/或d487,173来制造。

清洁工具(30)还可包括用于储存清洁溶液的贮存器。当清洁溶液耗尽并且/或者需要重新填充时,可更换贮存器。贮存器可设置在清洁工具(30)的头部(32)或柄部(34)上。贮存器的颈部可根据共同转让的美国专利6,390,335偏置。容纳于其中的清洁溶液可根据共同转让的美国专利6,814,088的教导内容来制备。

清洁工具(30)还可包括用于将清洁溶液从贮存器分配到目标表面诸如地板的泵。该泵可为电池供电的或通过线电压操作。另选地,清洁溶液可通过重力流来分配。清洁溶液可通过一个或多个喷嘴喷雾以提供清洁溶液以有效模式到目标表面上的分布。

如果利用可更换的贮存器,则可将可更换的贮存器倒置以提供清洁溶液的重力流。或者可将清洁溶液泵送到分配喷嘴。贮存器可为瓶,并且可由塑料诸如聚烯烃制成。清洁工具(30)可具有套筒(36),该套筒可移除地接收瓶或其它贮存器。清洁工具(30)可具有针,其任选地设置在套筒(36)中以接收来自瓶的清洁溶液。瓶可具有可与针互补的针可穿透膜,并且其重新密封以防止清洁溶液在可更换贮存器的插入和移除期间不可取的滴落。另选地或除此之外,如果需要,还可提供工具(30),其用于将蒸汽递送到清洁垫(10)和/或地板或其它目标表面。

因此,合适的清洁溶液的贮存器和配件可根据共同转让的美国专利6,386,392、7,172,099;d388,705;d484,804;d485,178的教导内容来制造。合适的清洁工具(30)可根据共同转让的美国专利5,888,006;5,960,508;5,988,920;6,045,622;6,101,661;6,142,750;6,579,023;6,601,261;6,722,806;6,766,552;d477,701和/或d487,174的教导内容来制造。蒸汽工具(30)可根据共同转让的2013/0319463的教导内容来制造。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,被公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”,无论术语“约”是否被明确示出。本文所公开的每个范围包括该范围的所有端点,无论在该范围内公开还是作为相关范围的部分。此类相同范围的两个端点可作为更宽或更窄范围的端点公开。常用数学符号>和<分别表示大于或等于和小于或等于,并且包括下文等式和不等式中示出的端点。

除非明确排除或换句话讲有所限制,否则将本文引用的每篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或申请,全文均以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其作为与本发明任何公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何其它参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开了此发明任何方面的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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