擦洗网及其制作方法

专利名称：擦洗网及其制作方法
擦洗网及其制作方法
背景技术：
本发明涉及一种擦洗网。具体地讲，本发明涉及一种包含金属纤 维和聚合物纤维的共混物的纤维网。
金属棉垫(如钢棉垫)己经被用于需要擦洗或研磨表面的多种家 庭和工业应用中。金属棉垫通常是由金属板上削下的钢棉线制成，这 些材料被缠结或粘结在一起，或者缠绕或交织成细丝团。使用钢棉线 的原因是，它可以为消费者提供价格低廉的擦洗垫。
钢棉垫的一个典型应用是在家庭中用来擦洗锅和盘之类的物件。 金属的硬度和锋利边缘提供擦洗作用，从而擦亮锅和盘的金属表面。 钢棉垫上可以具有肥皂或洗涤剂，以便进一步帮助清洁表面。钢棉垫 的另一个典型应用是细磨木质表面，例如在整修木地板时。
尽管已经在实际中使用，但金属棉(特别是钢棉垫)仍然有许多 不可取之处。与钢棉垫相关的一个具体问题是金属会氧化和生锈。对 于使用者来说，生锈的钢棉垫看上去不太适合用来清洁。当使用钢棉 垫打磨木质表面时，如果钢棉垫的碎片留在木质表面上，并且又使用 了水基面漆时，碎片就会生锈并贴在面漆中，产生不良锈斑。
人们曾试图使用钢以外的其它金属来避免金属生锈问题。然而， 不锈钢等金属虽然不会生锈，但价钱显著高于钢。因此，使用不锈钢 等金属的金属垫由于价格太高，不适合用作消费品。
与金属棉垫相关的另一个显著问题是，金属棉垫容易脱落金属纤 维或碎片。金属纤维是锋利的，握起来会感到不舒服。如接触金属棉垫，碎片可能会进入使用者的皮肤形成金属条，进而导致损伤并可能 引起炎症。因此，许多消费者会在手里握一块海绵或其它软布材料， 以免金属棉垫与手接触。人们已经尝试在金属棉垫上装一个基底。然 而，同样的问题依然存在仍然会在表面上留下碎片，而且钢棉还是 会生锈。
人们希望有一种制品，它具有钢棉的擦洗和打磨特性，但又不会 生锈，并且产生的碎片极少。这种产品必须成本低廉，以作为实用的 消费品使用，用来擦洗锅和盘之类的家庭用具，或者用作木质表面等 的研磨用具。

发明内容
本发明提供一种擦洗制品，该制品可以使用适量的不锈钢等不生 锈的金属材料，以便获得低成本的制品。本发明的擦洗制品可由极少 产生碎片的金属纤维制成，并且在一些实施例中可以具有便于握持的 支承层。
本发明涉及一种擦洗网。该擦洗网包含多个金属纤维和多个聚合 物纤维。所述金属纤维和聚合物纤维结合在一起，并且聚合物纤维的 一部分将金属纤维和聚合物纤维固定在一起，以形成纤维网。
在另一个实施例中，擦洗网包含多个金属纤维和多个具有第一部 分和第二部分的聚合物纤维。所述金属纤维和聚合物纤维组合在一起， 并且聚合物纤维的第二部分将金属纤维和聚合物纤维固定在一起，以 形成纤维网。
在另一个实施例中，擦洗网基本由多个金属纤维和多个聚合物纤 维组成。
在一个可供选择的实施例中，公开了一种擦洗制品。所述擦洗制品具有一个支承层、和一个含有金属纤维和聚合物纤维的纤维网，其 中聚合物纤维的一部分将金属纤维和聚合物纤维固定在一起，以形成 纤维网。所述纤维网被固定到支承层。
一种可供选择的擦洗制品包括具有第一表面和第二表面的支承层 以及纤维网，所述纤维网具有第一表面和第二表面，并包括金属纤维 和聚合物纤维。聚合物纤维的一部分将金属纤维和聚合物纤维固定在 一起，以形成所述的纤维网，并且该纤维网包含至少75重量％的金 属纤维。所述擦洗制品进一步包括具有第一表面和第二表面的基底。 支承层的第一表面连接到纤维网的第二表面，基底的第一表面连接到 支承层的第二表面。


图la是本发明金属纤维网的透视图。
图lb是图la所示金属纤维网的放大视图。
图2是具有连接到支承层的金属纤维网的擦洗制品的透视图。
图3是图2所示擦洗制品的剖视图。
图4是一种可供选择的擦洗制品的剖视图。
图5是一种可供选择的擦洗制品的剖视图。
图6是制作图2所示擦洗制品的示例性方法的侧视图。
虽然以上说明的附图和图片展示了本发明的一些实施例，但正如 讨论过程中所指出的那样，还可以想到其它的实施例。在所有情况下， 本公开均以示例性而非限制性的方式描述本发明。应该理解，本领域 的技术人员可以设计出许多其它的修改形式和实施例，这些修改形式 和实施例也在本发明的精神和范围之内。这些图可能未按比例绘制。
具体实施例方式
图la是本发明的纤维网100的透视图，图Ib是图la所示的 金属纤维网100的放大视图。纤维网100包括金属纤维102和聚合物纤维104。金属纤维102和聚合物纤维104共混在一起，以使得 纤维网100具有金属纤维和聚合物纤维104的随机分布。通常纤维 网100包括至少50重量％的金属纤维102。纤维网100可包括至 少75重量％的金属纤维102或至少85重量％的金属纤维102。
金属纤维102可包括任何类型的金属纤维，诸如但不限于钢、不 锈钢、铜、黄铜或青铜。金属纤维102通过切割获得，并且通常至少 长0.5英寸(1.27cm)，并具有25到90微米的厚度。优选地使用不 锈钢，因为不锈钢比铜和青铜等其它金属硬，并且比钢棉耐腐蚀。
聚合物纤维104可以是单组分纤维或多组分纤维。无论如何，聚 合物纤维104都包括这样一部分该部分能够粘附其它纤维(金属或 聚合物)，使这些纤维结合在一起，以形成纤维网。单组分纤维可以 由聚丙烯制成。在这种情况下，聚合物纤维被加热到此种聚合物纤维 开始熔融的温度。然后，所述纤维连接到其它纤维(聚合或熔融)， 并且在冷却时凝固和固定这些纤维，以形成纤维网。
多组分纤维是指具有至少两个不连续部分的纤维。图lb示出一 种多组分纤维。纤维104的一部分保持不变，另一部分将聚合物纤维 104和金属纤维102固定在一起，以形成纤维网。多组分纤维的一种 类型是芯/外壳纤维，并且这种类型在图lb中示出。本文将结合芯/ 外壳多组分纤维进行说明。然而应当理解，还有其它类型的多组分纤 维。
聚合物纤维104包括芯106和外壳108，该外壳在加工之前覆 盖了芯106的至少一部分。应当理解，外壳108在加工之前可以把 芯全部覆盖或只覆盖其一部分。芯106可由诸如聚丙烯或聚酯的材料 构成。外壳108可由诸如共聚酯或聚乙烯的材料构成。芯106具有 第一熔点，外壳108具有第二熔点。外壳的第二熔点低于芯的第一熔 点。加工过程中，具有第二熔点的外壳将熔化，而芯却保持不变。这样，外壳的材料就会重新凝固，以将纤维网固定在一起。
通常，聚合物纤维104的长度至少为1英寸(2.54cm)，并具 纤度至少为2。优选的是，聚合物纤维104的长度为1.5英寸 (3.81cm)，并且纤度为12。 一种包括芯和外壳的聚合物纤维104是 Celbond 纤维254，可得自KoSa Co. (Wichita, Kansas),其中所述夕卜 壳108的熔点为110°C。
其它多组分聚合物纤维在本发明范围之内。其它多组分纤维可由 一个层状结构组成，其中一个层具有第一熔点，并且另一个层具有低 于所述第一熔点的第二熔点。按照这样一种布置方式，具有第二熔点 的那一层会熔化和重新凝固，以将纤维网固定在一起。同样，聚合物 纤维也可以采用由芯和粘合剂组成的聚合物纤维，其中粘合剂包住芯 的至少一部分，从而使纤维具有粘着力。在这种情况下，聚合物纤维 的粘合剂外层将纤维网固定在一起。
加工过程中，聚合物纤维104的外壳108熔化，并在冷却时重 新以固态成形，以粘附金属纤维102和其它聚合物纤维104。在熔化 过程中，外壳108容易堆积在金属纤维102和聚合物纤维104相交 的交叉点。因此，如图lb所示，聚合物纤维104的一部分以及本实 施例中的外壳108将金属纤维102和聚合物纤维104固定在一起， 以形成纤维网100。通过包括聚合物纤维104 (具有能够粘附其它聚 合物纤维104和金属纤维102的部分)，不需要使用单独的粘结剂 来形成纤维网100。
聚合物纤维104的重新构造的外壳108通常会与金属纤维102 和其它聚合物纤维104的一部分接触并连在一起，所述金属纤维与聚 合物纤维是与所述的具体聚合物纤维104接触的那些。因此，金属纤 维102的表面不会完全被覆盖或与聚合物纤维104的外壳108相 接触。此后金属纤维102的这些暴露部分可用来擦洗、研磨或通过其它方式与工作表面相接触。
然而，金属纤维102的一部分被聚合物纤维104的重新构造的 外壳108所覆盖。因此，对于使用者来说，这些被覆盖的部分手感"柔 软"，这样，相比纯粹的金属纤维网，所述纤维网对使用者手部的刺 痛效果总体上得到了减轻。
另外，将聚合物纤维104分散到金属纤维102中并使之与金属 纤维102随机接触和相连，这有助于最大限度减小金属纤维102从 纤维网100脱离的部分。如图lb所示，单个金属纤维102可能与 聚合物纤维104有多个接触点，以帮助将金属纤维102锚定到纤维 网上。因此，相比纯金属网，本发明的纤维网100所脱落的金属碎片 较少。
通过将金属纤维102和聚合物纤维104共混在一起，可以最大 限度地减小对纤维网内金属纤维量的需要。换句话讲，聚合物纤维104 稀释了金属纤维102，总体而言纤维网100中使用的金属纤维102 更少。通常，由于不锈钢有擦洗和研磨能力及不生锈的特点，因此一 直是优选材料。然而，(例如)相对于钢，不锈钢价格更高。本发明 的纤维网100允许将不锈钢融入成本较低的纤维网，因为金属(不锈 钢)的数量被聚合物纤维稀释了。
本发明的纤维网100可以作为一种大致为平面的制品使用，如图 1所示。然而，人们常常让纤维网呈波纹形，以利于增强纤维网擦洗 能力。可以让纤维网100具有波纹形或使其具有其它三维几何形状 (诸如圆形、菱形、矩形和正方形)，这都在本发明范围之内。
本发明的纤维网100可以单独使用，或与各种支承层和基底组合 使用。如果单独使用，可能需要进一步加工，以使纤维网100具有结 构完整性。例如，可以在纤维网100的单一表面上涂敷一层粘结剂树脂，或在纤维网100 —面的一部分上涂敷粘结剂树脂。可以对纤维网 100进行针剌，以使纤维网100具有结构完整性。
除了金属纤维102和聚合物纤维104之外，所述纤维网内还可 包括另外的纤维，诸如但不限于人造短纤维(诸如聚酯和尼龙)或陶 瓷纤维、碳纤维或天然纤维。也可在纤维网100中事先掺入洗涤剂、 肥皂、漂白剂、香料、着色剂、抗菌物或杀真菌的化学制剂，或其它 已知类型的材料。
图2是擦洗制品200的透视图，该制品具有一个连接到支承层 204的金属纤维网202，该金属纤维网类似于图la和lb所示出和 描述的纤维网。虽然纤维网202在结构和组成上与图la和lb所示 出和描述的类似，但图2的纤维网202是具有波纹形的。
纤维网202通过任何已知的连接方式将连接到支承层204，这些 连接方式诸如但不限于针刺、水缠绕、热粘合、超声波粘结，以及通 过粘合剂粘合，或通过以上方式的任意组合进行结合，具体方式视基 底而定。结合层可以包括覆盖整个支承层204或其一部分的一个粘合 剂涂层。结合层可包括粘结剂的不连续股线208，诸如图2所示。纤 维网202和支承层204之间的结合层的实例公开于美国专利申请 10/093， 792 (提交于2002年3月8日)，该申请被引入本文以供 参考。
粘结剂的不连续股线208通常为平行股线，所述股线在垂直于纤 维网202的波纹形部分的方向沿纤维网202延伸，如图2所示。因 此，粘结剂的不连续股线208可以防止纤维网202的波纹形部分被 拉开，并且也可将纤维网202固定到支承层204上。粘结剂的不连 续股线208优选地由这样一种材料制成该材料能将纤维网202和 支承层204连接到一起，并且会随擦洗制品200 —起弯曲和挠曲。 在一个优选的实施例中，粘结剂的不连续股线208是丙烯(可得自DOW Chemical (Midland, Michigan)的7C50。粘结剂的不连续股线 208可以是聚丙烯或聚酯。
纤维网202背对支承层204的一面是用来擦洗的纤维网202 外露面。当包括粘结剂的不连续股线208时，粘结剂的不连续股线 208之间的开放空间可以让流体从支承层204流向纤维网202，或从 纤维网202流向支承层204。当使用擦洗制品进行清洁时，水和皂液 或洗涤剂可以很容易地从支承层204流向纤维网202。对于这种应用 来说，可以在支承层204或纤维网202中事先掺入肥皂或洗涤剂， 以帮助清洁。
用来支承纤维网202的支承层204可以是任何材料，这种材料 要有助于抓握和接触支承层204，并最大程度地避免皮肤与纤维网 202直接接触。支承层204优选地为柔性的。合适的基底包括但不限 于海绵、机织材料、非织造材料、纸张、泡沫聚氨酯和其它泡沫合成 材料与天然材料，以及其它类似材料。
通常，支承层204和纤维网202具有相同的尺寸和形状，如图2 所示。但也可以使用任何形状、尺寸或构造的支承层204和纤维网 202。例如，纤维网202可以延伸到支承层204以外，或者也可以包 裹住支承层204的一部分，从而使覆盖面大于支承层204的一个表 面。又如，纤维网202可以覆盖支承层204的两个或更多个表面。
图2所示擦洗制品200旨在供使用者手持使用。因此，优选使 用形状和尺寸从人体工程学角度讲适合手持使用的制品。例如，圆形 擦洗制品可以有4英寸(10.2cm)的直径。总厚度取决于所使用的支 承层。如果使用的是吸水的海绵状背衬，通常擦洗制品的厚度会小于3 英寸(7.6cm)。又如，擦洗制品可以是大致矩形的，其宽度至少为3 英寸，长度至少为4英寸(10.2cm)。擦洗制品200可以被构造为固定到柄部上。另外，擦洗制品200
可以被构造为固定到这样的柄部上该柄部将肥皂或洗涤剂递送至支
承层204，从而递送至纤维网202和工作表面。
图3是图2的擦洗制品的剖视图。如图所示，擦洗制品200包 括具有波纹形的纤维网202和支承层204。纤维网202通过包含粘 结剂的不连续股线208的结合层连接到支承层204。图3清楚地示 出粘结剂的不连续股线208覆盖了纤维网202和支承层204之间 的不连续区段。因此，仍然存在开放空间，使得水或其它流体可以很 容易地从支承层204流向纤维网202，并进而流向工作表面。水或其 它流体可以携带肥皂或洗涤剂，肥皂或洗涤剂同样可以递送到工作表 面。
图4是一个可供选择的擦洗制品300的剖视图。擦洗制品300 包括纤维网302、连接到纤维网302的支承层304，以及通过结合层 连接到支承层304的基底310，所述结合层包括粘结剂的不连续股线 308。纤维网302基本上类似于图1示出和描述的纤维网100。然而， 纤维网302优选采用波纹形。
支承层304支承纤维网302，并为纤维网302提供结构强度和 补强作用。支承层304通过任何已知的附连方式连接到纤维网302 上，在本实施例中，是通过针刺方式连接到纤维网302。支承层304与 纤维网302 —起呈波纹形(下文将结合图6对此进行讨论)，因而 具有和纤维网302相同的波纹形。支承层304可以是能够连接并支 承纤维网302的任何材料，诸如但不限于泡沫、机织材料、非织造材 料、薄膜、泡沫聚氨酯和其它泡沫合成材料与天然材料。对于图4所 示实施例的构造来说，支承层304优选采用薄型柔性非织造材料。背 对支承层304的纤维网302的面外露，用来擦洗。
基底310在支承层304的背对纤维网302的面与支承层304相连。基底310可以是诸如下列类型的任何材料泡沬、机织材料或 非织造材料、泡沫聚氨酯和其它泡沫合成材料与天然材料。在本实施
例中，包括粘结剂的不连续股线308的结合层将基底310连接到支 承层304上。如图4所示，粘结剂的不连续股线308通常彼此保持 间隔，并在与波纹形的折叠方向垂直的方向延伸。粘结剂的不连续股 线308通常是柔性的，以便为整个擦洗制品300提供柔性。
图5是一个可供选择的擦洗制品400的剖视图。擦洗制品400 包括纤维网402、连接到纤维网402的支承层404,以及粘结剂的不 连续股线408。所述纤维网402基本上类似于图1示出和描述的纤 维网100。然而，纤维网402优选地具有波纹形。
支承层404支承纤维网402，并为纤维网402提供结构强度和 补强作用。在本实施例中，支承层404通过结合层406连接到纤维 网402。在本实施例中，结合层406是一个粘合剂涂层，它基本上覆 盖了支承层404的整个表面。支承层404采用与纤维网402相同的 波纹形起皱。支承层404可以是任何已知的材料，所述材料能连接和 支承纤维网402，诸如但不限于泡沬、机织材料和非织造材料、泡沫 聚氨酯和其它泡沫合成材料与天然材料。对于图5所示实施例的构造
来说，支承层404优选采用薄型柔性非织造材料。
在本实施例中，粘结剂的不连续股线408在纤维网402背对支 承层404的一面连接到纤维网402。粘结剂的不连续股线408通常 彼此保持间隔，并在与波纹形的折叠方向垂直的方向延伸，如图5所 示。粘结剂的不连续股线408通常是柔性的，以便为整个擦洗制品 400提供柔性。
用来擦洗的是纤维网402的外露面。虽然图5所示擦洗制品 400包括一个表面上的支承层404和其背面的粘结剂的不连续股线 408，但粘结剂的不连续股线408没有覆盖纤维网402的整个表面。纤维网402的一部分通过粘结剂的不连续股线408的间隙露在外 面，这部分被用来进行擦洗。粘结剂的不连续股线408的密度和宽度 决定了纤维网402露在外面用来擦洗的部分的多少。粘结剂的不连续 股线402有利于补强纤维网402，并进一步将金属纤维102固定在 纤维网402内，以防止其碎裂。
图4和5示出了擦洗制品的可供选择的构造。如同图2示出和 描述的擦洗制品200 —样，图4和图5的擦洗制品可以具有任何尺 寸或形状。所述擦洗制品可以设计成手持型，因此与使用者手部接触 的部分可由一种摸起来舒服的材料制成。所述擦洗制品可以设计用于 带手柄的工具。
对于所述任何擦洗制品，支承层或基底(如包括)可以事先掺入 洗涤剂、肥皂、漂白剂、香料、抗菌物或杀真菌的化学制剂。所述擦 洗制品可以是坚硬和相对刚性的，或者是相对柔性的。
所述擦洗制品具有至少一面纤维网(类似于图la和图lb示出 和描述的纤维网)是露在外面用来擦洗的。该擦洗制品的整体构造可 以是纤维网与相连支承层的任何组合。任何已知的连接方式，诸如但 不限于针刺、水缠绕或用粘合剂粘合。结合层可以包括覆盖整个基底 或其一部分的粘合剂涂层，或者，结合层也可以是粘结剂的不连续股 线，或者它们的组合。同样，将纤维网固定到一起的那部分聚合物纤 维可以延伸到支承层，以便使纤维网连接到支承层。具体连接方式将 取决于所使用的支承层、聚合物纤维的浓度以及最终用途。这些方式 中的任何一种或者这些方式的任何组合都可以用来将纤维网连接到支 承层，以及在有基底的情况下，连接基底。
支承层可以是诸如下列类型的任何已知材料泡沫、机织材料、 非织造材料、纸张、泡沫聚氨酯和其它泡沫合成材料与天然材料，以 及其它类似材料。可选地，擦洗制品可以包括附加的基底层，该基底层可以是任何已知类型的材料。
要擦洗表面，使用者可以使用与图la和图lb示出和描述的纤 维网构造相似的纤维网，并使待擦洗表面与该纤维网接触。另外，可 以使用如图2-5所示的擦洗制品，该擦洗制品包括一个外露的纤维网 表面，用来接触待擦洗表面。对于这样一个纤维网或擦洗制品，使用 者可以握持纤维网或擦洗制品，或者也可以将其连接到带柄部的工具 上。
本发明可以用来擦洗或研磨任何数量的表面。本发明具体可以用 来擦洗或研磨容许使用钢棉垫或其它类似金属垫的表面。此类表面包 括但不限于金属表面和木质表面。本发明的纤维网和擦洗制品的一个 具体应用包括擦洗金属锅、盘和其它厨房用具。在这种情况下，本发 明的纤维网和擦洗制品擦洗和移除表面碎片，并抛光金属。本发明的 纤维网和擦洗制品的另一个应用包括在整修过程中研磨和抛光木质表 面。优选的是，所述纤维网内所包括的金属纤维不生锈。
有多种合适的方式可以制作根据本发明所述的纤维网和擦洗制
品。诸如图1所示纤维网100的纤维网可以用剁碎的金属纤维和聚 合物纤维(包括芯和外壳)在"Rando Webber "机(可从Rando Machine Company (New York)商购获得)上形成，或者采用其它传统工艺形成。 纤维网形成之后，可以通过针刺方式增强纤维网的结构强度。接着可 以加热纤维网使外壳熔化，然后再加以冷却，使聚合物纤维的外壳固 化以形成纤维网。应当理解，如使用单个或其它多组分纤维，也可以 采用同样的加工方式。
一种制造擦洗制品(诸如图2中示出的擦洗制品200)的方法在 美国专利申请10/093， 792 (提交于2002年3月8日)中有大致说 明，该申请被引入本文以供参考。图6是制作图1和图2所示擦洗 制品的示例性方法的侧视图。图6大致包括将结合层208挤压到纤维网100和支承层204之间以形成擦洗制品200。所提供的纤维网 100可以是由剁碎的金属纤维和聚合物纤维在Rando Webber机上形 成的纤维网。可以对纤维网100进行针刺。
制作图6所示擦洗制品的方法执行如下提供第一和第二波纹压 制部件或辊26和27，每个部件(辊)都有一个轴，并且包括多个沿 圆周间隔布置、大致沿轴向延伸的脊28，这些脊围绕并限定了其周边， 脊28之间的间距适于接纳另一个波纹压制部件(26或27)的脊28 的一部分，该波纹压制部件与啮合的脊28之间的纤维网100相互啮 合。波纹压制部件26和27以彼此轴向平行的方式安装，使脊28的 一部分大致以齿轮齿的方式啮合；波纹压制部件26和27中至少有 一个在旋转；纤维网100被送入波纹压制部件26和27的脊28的 啮合部分之间，以便将纤维网100大致压制成波纹形，从而形成波纹 形的纤维网202。波纹形纤维网202在经过脊28的啮合部分之后， 保留在第二波纹压制部件27的周边上。
优选对第一和第二波纹压制辊26和27进行加热。来自波纹压 制辊的热量可以熔化纤维网内的聚合物纤维的外壳。作为另外一种选 择，可以在纤维网形成之后，在波纹压制辊26和27之前，将热源 包括到加工工艺之中。
结合层(本实施例中为粘结剂的不连续股线208)被从冲模24挤 压进第二波纹压制部件27和冷却辊25之间的辊隙，与此同时，支 承层204被沿着冷却辊25的表面送入第二波纹压制部件27和冷 却辊25之间形成的辊隙中。应当理解，冲模24可以挤压出粘结剂 的连续流注，以使得粘结剂层覆盖支承层的整个表面，或者可以挤压 出多个不连续粘结剂股线。不连续粘结剂股线208沉淀于支承层204 和波纹形纤维网202之间，将支承层204粘结到波纹形纤维网202 上。绕冷却辊25的一部分传送擦洗制品200，以使之充分冷却。然 后再将擦洗制品200转变成一定的形状和尺寸，以供使用。
应当理解，制作擦洗制品的其它结构(诸如图4和图5所示的 那些结构)也包括在本发明范围之内。同样应当理解，支承层和结合 层也可以使用各种材料。
虽然本文显示和描述了本发明的一些具体实施例，应当理解，这 些实施例仅仅是示例性地展示了应用本发明原理时可以设计的许多具 体结构的一部分。本领域中具备普通技能的人员可根据这些原理在不 脱离本发明精神和范围的前提下设计出许多不同结构。因此，本发明 的范围不应限于本专利申请所述的结构，而只应受权利要求中的文字 所述的结构和其等同结构的限制。
实例 实例1
按照下面的方式制备一种不锈钢膨松纤维网。用一对剪刀手工将 一束平均直径50微米的不锈钢纤维("Fine"不锈钢纤维，可以产品 号161050得自Global Metal Technologies (Palatine, IL))剪成0.5英 寸(1.27cm)长的纤维。然后将该不锈钢纤维与聚酯/共聚酯双组分粘 结剂纤维(Cdbond 254型，12但尼尔，切割长度1.5英寸，可得 自KoSa (Charlotte, NC))以85:15的重量比率(不锈钢纤维双组 分纤维)混合在一起。使用气流成网机(可以商品名"RANDO WEBBER" 得自Rando Machine Corporation (Macedon ， NY))将纤维共混物加工 成大约15mm (毫米)厚的200gsm (克/平方米)膨松有弹性的非织 造纤维网。然后使用传统的针刺装置(可以商品名"DILO"从德国的 Dilo商购获得，使用15x18x36x3.5 RB型倒钩针(可从Foster Needle Company, Inc. (Manitowoc, WI)商购获得))在每平方厘米纤维网上 打孔约15下，通过这种针刺方式让膨松的纤维网变坚实，从而增强 其处理强度，以便于进一步加工。倒钩针应刺穿纤维网(整个厚度)。针刺之后的纤维网厚度为约5mm。
然后用图6所示方法和设备对所述膨松的纤维网进行加工。将所 述纤维网送入相互啮合的第一波纹压制辊26和第二波纹压制辊27 之间的辊隙，这两个波纹压制辊被机器加工成具有轴向平行的脊，脊 间的间隔方式使得每厘米有大约4个脊，并且每个脊之间有一个槽。 将波纹压制辊加热到295下(146。C)，辊隙压力为150pli。具有图案的 纤维网的成形方式使之具有凸起区域或峰以及形成沿非织造纤维网的 低谷的锚定部分，每个凸起区域或峰约1.5mm高，每个锚定部分约 2mm宽。在经过波纹压制辊26和27之后，波纹形纤维网沿着表面 波纹压制辊27行进， 一直到达第二波纹压制辊27和冷却辊25之 间的辊隙点。然后让波纹形纤维网经过冷却辊25以进行冷却。冷却 辊25的温度为约50°F(10°C)，辊隙压力约为150pli。波纹压制之后， 纤维网的厚度为大约2mm。然后将纤维网巻入主辊以进行转换加工。
实例2
按照下面的方式制备一种不锈钢膨松纤维网。用一对剪刀手工将 一束平均直径50微米的不锈钢纤维("Fine"不锈钢纤维，可以产品 号161050得自Global Metal Technologies (Palatine, IL))剪成0.5英 寸(1.27cm)长的纤维。然后将该不锈钢纤维与聚酯/共聚酯双组分粘 结剂纤维(Celbond 254型，12但尼尔，切割长度1.5英寸，可得 自KoSa (Charlotte, NC))和25但尼尔的聚酯人造短纤维(可以产品 号694P得自Wellmann (Fort Mill, SC))以85:8:7 (不锈钢纤维双 组分纤维聚酯纤维)的重量比率混合在一起。使用气流成网机(可 以商品名"RANDO WEBBER "得自 Rando Machine Corporation (Macedon， NY))以所述纤维共混物制备大约15mm厚的200gsm膨 松有弹性的非织造纤维网。然后使用传统的针刺装置(可以商品名 "DILO"从德国的Dilo商购获得，使用15x18x36x3.5 RB型倒钩针 (可从Foster Needle Company, Inc. (Manitowoc, WI)商购获得))在 每平方厘米纤维网上打孔约15下，通过这种针刺方式让膨松的纤维网变坚实，从而增强其处理强度，以便于进一步加工。倒钩针应刺穿 纤维网(整个厚度)。针刺之后的纤维网厚度为约5mm。
然后用图6所示方法和设备对膨松的纤维网进行加工。将纤维网 送入相互啮合的第一波纹压制辊26和第二波纹压制辊27之间的辊 隙，这两个波纹压制辊被机器加工成具有轴向平行的脊，脊间的间隔 方式使得每厘米有大约4个脊，并且每个脊之间有一个槽。将波纹压 制辊26， 27加热到295。F(146。C)，辊隙压力为150pli。具有图案的 纤维网被成形为具有凸起区域或峰以及形成沿非织造纤维网的低谷的 锚定部分，每个凸起区域或峰约1.5mm高，每个锚定部分约2mm宽。 在经过波纹压制辊26和27之后，波纹形纤维网沿着表面波纹压制 辊27行进， 一直到达第二波纹压制辊27和冷却辊25之间的辊隙 点。然后让波纹形纤维网经过冷却辊25以进行冷却。冷却辊25的 温度为约50°F(10°C)，辊隙压力约为150pli。波纹压制之后，纤维网 的厚度为大约2mm。然后将纤维网巻入主辊以进行转换加工。
实例3
按照下面的方式制备一种不锈钢膨松纤维网。用一对剪刀手工将 一束平均直径50微米的不锈钢纤维("Fine"不锈钢纤维，可以产品 号161050得自Global Metal Technologies (Palatine, IL))剪成0.5英 寸(1.27cm)长的纤维。然后将该不锈钢纤维与聚酯/共聚酯双组分粘 结剂纤维(Celbond 254型，12但尼尔，切割长度1.5英寸，可得 自KoSa (Charlotte, NC))以85:15的重量比率(不锈钢纤维双组 分纤维)混合在一起。使用气流成网机(可以商品名"RANDO WEBBER" 得自Rando Machine Corporation (Macedon， NY))以所述纤维共混物 制备大约15mm厚的200gsm膨松有弹性的非织造纤维网。为加强处 理强度，使用传统的针刺装置(可以商品名"DILO"得自德国的Dilo， 使用15x18x36x3.5 RB型倒钩针(可从Foster Needle Company, Inc. (Manitowoc, WI)商购获得))在每平方厘米纤维网上打孔约15下， 通过这种方式将所得的纤维网连接到lOgsm的尼龙纺粘非织造背衬(可得自Cerex Advance Fabrics (Cantonment, FL))上。倒钩针应刺穿 纤维网(整个厚度)。针刺之后的纤维网厚度为约5mm。然后用图6所示方法和设备对所述带有尼龙纺粘非织造背衬的 膨松纤维网进行加工。将该纤维网送入相互啮合的第一波纹压制辊26 和第二波纹压制辊27之间的辊隙(不锈钢纤维网面朝下)，这两个 波纹压制辊被机器加工成具有轴向平行的脊，脊间的间隔方式使得每 厘米有大约4个脊)，并且每个脊之间有一个槽。将波纹压制辊26和 27加热到295。F(146。C)，辊隙压力为150pli。具有图案的纤维网被成 形为具有凸起区域或峰以及形成沿非织造纤维网的低谷的锚定部分， 每个凸起区域或峰约1.5mm高，每个锚定部分约2.0mm宽。在经过 辊隙点之后，波纹形纤维网沿着波纹压制辊27表面行进， 一直到达 第二波纹压制辊27和冷却辊25之间的辊隙点。然后当聚氨酯泡沫 被从进料辊送入辊隙点时，将聚丙烯208 (7C50聚丙烯树脂，可得自 Dow ChemicalCompany (Midland, MI))细丝挤压到波纹形纤维网的锚 定部分上(正好在辊隙点之前)，从而将波纹形纤维网层合/粘结成0.5 英寸厚的聚氨酯泡沫(以参考号204表示)。然后将聚丙烯从多个直 径0.83mm的孔挤出，以形成每厘米约3.5根细丝，基重约55gsm的 纤维网。然后让波纹形纤维网经过冷却辊25以进行冷却。冷却辊25 的温度约为50°F(10°C)，辊隙压力约为150pli。波纹压制之后，纤维 网的厚度为大约2mm。然后将该纤维网巻入主辊以进行转换加工。实例4按照下面的方式制备一种不锈钢膨松纤维网。用一对剪刀手工将 一束平均直径50微米的不锈钢纤维("Fine"不锈钢纤维，可以产品 号161050得自Global Metal Technologies (Palatine, IL))剪成0.5英 寸(1.27cm)长的纤维。然后将该不锈钢纤维与聚酯/共聚酯双组分粘 结剂纤维(Celbond 254型，12但尼尔，切割长度1.5英寸，可得 自KoSa (Charlotte, NC))以85:15的重量比率(不锈钢纤维双组 分纤维)混合在一起。使用气流成网机(可以商品名"RANDO WEBBER"得自Rando Machine Corporation (Macedon， NY))以所述纤维共混物 制备大约5mm厚的200gsm膨松有弹性的非织造纤维网。使用传统 的梳理设备将25但尼尔的聚酯纤维(Wellman 694P，可得自Wellman Inc. (Fort Mill, SC))和聚酯/共聚酯双组分粘结剂纤维(Celbond 254 型，12但尼尔，切割长度1.5英寸，可得自KoSa (Charlotte, NC)) 的共混物(重量比率50:50)梳理成网，然后经过305°F(152°C)的烘 箱，以制备lOOgsm的热粘结纤维网。使用传统的针刺装置(可以商 品名"DILO"从德国的Dilo商购获得，使用15x18x36x3.5 RB型倒 钩针(可从Foster Needle Company, Inc. (Manitowoc, WI)商购获得)) 在每平方厘米纤维网上打孔约15下，通过这种方式将膨松的不锈钢 纤维网和热粘结的纤维网针刺到一起。倒钩针应刺穿纤维网(整个厚 度)。针刺之后的纤维网厚度为约5mm。然后用图6所示方法和设备对所述膨松的纤维网进行加工。将所 述纤维网送入相互啮合的第一波纹压制辊26和第二波纹压制辊27 之间的辊隙(不锈钢纤维网面朝下)，这两个波纹压制辊被机器加工 成具有轴向平行的脊，脊间的间隔方式使得每厘米有大约4个脊，并 且每个脊之间有一个槽。将波纹压制辊26和27加热到295°F(146 °C)，辊隙压力为150pli。具有图案的纤维网被成形为具有凸起区域或 峰以及形成沿非织造纤维网的低谷的锚定部分，每个凸起区域或峰约 1.5mm高，每个锚定部分约2mm宽。在经过波纹压制辊26和27之 后，波纹形纤维网沿着波纹压制辊27表面行进， 一直到达第二波纹 压制辊27和冷却辊25之间的辊隙点。然后让波纹形纤维网经过冷 却辊25以进行冷却。冷却辊25的温度为约50下(1(TC)，辊隙压力 为约150pli。波纹压制之后，纤维网的厚度为大约2mm。然后将该纤 维网巻入主辊以进行转换加工。实例5按照与实例2相同的方式制备膨松的纤维网。然后用图6所示方法和设备对所述膨松的纤维网进行加工。将该纤维网送入相互啮合的第一波纹压制辊26和第二波纹压制辊27之间的辊隙(不锈钢纤维网面朝下)，这两个波纹压制辊被机器加工成具有轴向平行的脊，脊间的间隔方式使得每厘米有大约4个脊)，并 且每个脊之间有一个槽。将波纹压制辊26和27加热到295°F(146 。C)，辊隙压力为150pli。具有图案的纤维网被成形为具有凸起区域或 峰以及形成沿非织造纤维网的低谷的锚定部分，每个凸起区域或峰约 1.5mm高，每个锚定部分约2mm宽。在经过波纹压制辊26和27之 后，波纹形纤维网沿着波纹压制辊27表面行进， 一直到达第二波纹 压制辊27和冷却辊25之间的辊隙点。将聚丙烯28 (7C50聚丙烯 树脂，可得自Dow Chemical Company (Midland, MI))细丝挤压到波 纹形纤维网的锚定部分上(正好在辊隙点之前)。将聚丙烯从多个直 径0.83毫米的孔挤出，以形成每厘米约3.5根细丝，基重约55gsm 的纤维网。然后让波纹形纤维网经过冷却辊25以进行冷却。冷却辊 25的温度为约50。F(10。C)，辊隙压力约为150pli。波纹压制之后，纤 维网的厚度为大约2mm。然后将该纤维网巻入主辊以进行转换加工。
权利要求
1. 一种擦洗网，包括 多个金属纤维；以及 多个聚合物纤维；其中所述金属纤维和聚合物纤维相结合，所述聚合物纤维的一部 分将所述金属纤维和聚合物纤维固定在一起，以形成纤维网。
2. 根据权利要求1所述的擦洗网，其中所述聚合物纤维是多组 分纤维。
3. 根据权利要求2所述的擦洗网，其中所述聚合物纤维有具有 第一熔点的第一部分和具有第二熔点的第二部分，所述第二熔点低于 所述第一熔点。
4. 根据权利要求2所述的擦洗网，其中所述聚合物纤维包括由 外壳围绕着的聚合物芯。
5. 根据权利要求4所述的擦洗网，其中所述聚合物芯是聚酯，并且所述聚合物外壳是共聚酯。
6. 根据权利要求1所述的擦洗网，其中所述纤维网包含至少50 重量％的金属纤维。
7. 根据权利要求1所述的擦洗网，其中所述纤维网包含至少75 重量％的金属纤维。
8. 根据权利要求1所述的擦洗网，其中所述纤维网包含85重量 %到90重量％的金属纤维。
9. 根据权利要求1所述的擦洗网，所述擦洗网还包括沿所述纤 维网表面的至少一部分延伸的粘结剂。
10. 根据权利要求9所述的擦洗网，其中所述粘结剂包括沿所述 纤维网表面的不连续股线。
11. 根据权利要求9所述的擦洗网，其中所述粘结剂覆盖所述纤维网整个表面。
12. 根据权利要求1所述的擦洗网，所述擦洗网还包括连接到所述纤维网的支承层。
13. 根据权利要求12所述的擦洗网，其中所述支承层为吸水性 材料。
14. 根据权利要求1所述的擦洗网，其中所述金属纤维选自由下 列物质组成的组钢、不锈钢、铜、黄铜和青铜。
15. —种擦洗网，所述擦洗网包括 多个金属纤维；以及多个具有第一部分和第二部分的聚合物纤维；其中所述金属纤维和聚合物纤维相结合，并且所述聚合物纤维的 所述第二部分将所述金属纤维和聚合物纤维固定到一起，以形成所述纤维网。
16. —种擦洗网，基本上由以下部分组成 多个金属纤维；以及 多个聚合物纤维。
17. —种擦洗制品，包括支承层；纤维网，其包括金属纤维和聚合物纤维，其中所述聚合物纤维的 一部分将所述金属纤维和聚合物纤维固定在一起，以形成所述纤维网；其中所述纤维网被固定到所述支承层上。
18. 根据权利要求17所述的擦洗制品，所述擦洗制品还包括位 于所述纤维网的表面的至少一部分上的粘合层，所述粘合层用于将所 述支承层连接到所述纤维网的所述表面上。
19. 根据权利要求17所述的擦洗制品，其中所述粘合层包括位 于所述纤维网的所述表面上的不连续股线。
20. 根据权利要求17所述的擦洗制品，其中所述粘合层包括位 于所述纤维网整个表面上的薄膜层。
21. 根据权利要求17所述的擦洗制品，其中所述支承层选自由 下列物质组成的组海绵、纸张、针织织物、织造物、非织造材料、 泡沫聚氨酯和其它泡沬合成材料与天然材料。
22. 根据权利要求17所述的擦洗制品，其中所述聚合物纤维包 括被聚合物外壳围绕的聚合物芯，其中所述聚合物外壳有低于所述聚 合物芯的熔点。
23. 根据权利要求17所述的擦洗制品，其中所述纤维网包含至 少75重量％的金属纤维。
24. 根据权利要求17所述的擦洗制品，其中所述擦洗制品还包 括连接到所述支承层的基底。
25. —种擦洗制品，包括页支承层，其具有第一表面和第二表面；纤维网，其具有第一表面和第二表面，所述纤维网包括金属纤维 和聚合物纤维，其中所述聚合物纤维的一部分将所述金属纤维和聚合 物纤维固定到一起，以形成所述纤维网，并且其中所述纤维网包含至少75重量％的金属纤维；基底，其具有第一表面和第二表面；其中所述支承层的所述第一表面连接到所述纤维网的所述第二 表面上，并且其中所述基底的所述第一表面连接到所述支承层的所述 第二表面上。
26. 根据权利要求25所述的擦洗制品，其中所述纤维网呈波纹 形，其具有一系列沿第一方向延伸的折叠。
27. 根据权利要求25所述的擦洗制品，所述擦洗制品还包括位 于所述基底的所述第一表面和所述支承层的所述第二表面之间的粘合 层。
28. 根据权利要求27所述的擦洗制品，其中所述粘合层包括粘 结剂的不连续股线，所述粘结剂的不连续股线沿着与所述纤维网中所 述折叠的所述第一方向垂直的第二方向延伸。
全文摘要
本发明涉及一种擦洗网和一种制作擦洗网的方法。所述擦洗网包括多个金属纤维和多个聚合物纤维。所述金属纤维和聚合物纤维相结合，并且所述聚合物纤维的一部分将所述金属纤维和聚合物纤维固定在一起，以形成所述纤维网。
文档编号A47L13/07GK101312679SQ200680043773
公开日2008年11月26日 申请日期2006年10月2日 优先权日2005年10月6日
发明者安娜·克劳蒂亚·R·巴尔博扎, 托马斯·E·哈斯克特, 杰弗里·M·梅兰德 申请人:3M创新有限公司