包括泡沫和网的多用途的清洁产品的制作方法

专利名称：包括泡沫和网的多用途的清洁产品的制作方法
背景技术：
施行清洁应用清洁产品例如毛巾以从表面上除去污物和其它不想要的成分。在一些情况下，所述的清洁产品可以是聚氨酯泡沫或可以使用的纤维素海绵以将表面擦拭干净。所述的清洁产品可以具有在其上配置有刚毛或粗砂的结构以助于清洁。
清洁产品可以具有在干燥状态下工作的结构以用来清洁表面，或可以被设计成在湿润状态下工作使得当清洁表面时所述的清洁产品可以湿润到一定的程度。为了有助于分解污物和其它不想要的成分，也可以将洗涤剂与清洁产品一起使用以便清洁表面。有时甚至当正确应用一种清洁产品时，也不能完全将污物或其它不想要的成分从表面上除去。过于剧烈地应用所述的清洁产品可能引起表面的损害，并且导致污物或不想要的成分仍然未从表面上除去。难于清洁的材料的实例包括在墙上的蜡笔痕迹、地板上的鞋印、在如干擦板的多种表面上的永久神奇记号笔的标记、在瓷器上或包括假牙的陶器上的瑕疵、在许多表面上的油脂和油点、在瓷砖上的硬水点和肥皂泡沫、在金属和塑料表面的生物膜、在许多表面上生长的霉菌和真菌以及其他形式的污物、尘垢或各种表面上的其他不想要的成分。
人们已经考虑到当将三聚氰胺泡沫块用水湿润并且摩擦想要清洁的某些表面时，它具有有用的清洁特性，并且在几个国家已经以这样的用途被销售。基于三聚氰胺的泡沫具有开孔的微孔结构。当用基于三聚氰胺的泡沫擦除表面以及污物和其他不想要的成分被除去时，基于三聚氰胺的泡沫是磨损的。由于这种磨擦接触，所述的基于三聚氰胺的泡沫的粒子可能会裂开。随着时间的流逝，由于与要清洁的表面的反复的磨擦以及在这个表面上存在的不想要的成分，该基于三聚氰胺的泡沫将被损耗。
当在湿润的状态下时，可以使用基于三聚氰胺的泡沫来清洁表面。在这一点上，在使用者将基于三聚氰胺的泡沫用于要清洁的表面之前，可以将它用水浸湿到一定程度。有时一块基于三聚氰胺的泡沫本身被用作一种清洁产品。在这方面，使用者可以握住这个基于三聚氰胺的泡沫块，用水浸湿，然后将湿润的基于三聚氰胺的泡沫在表面上摩擦以除去污物和不想要的成分。
令人遗憾地是，商业上销售的基于三聚氰胺的泡沫块具有很多的缺点。在使用几次后，该块往往出现可见的变差、不均匀、被弄脏以及呈现难看的外观，即使该产品也许仍然可以继续使用很多次。假定考虑到相对大的泡沫块的费用以及尺寸的话，使用者往往觉得必须继续使用弄脏的泡沫而超过了基于它的外观而希望扔掉这个泡沫的时间点。在一些情况下，继续使用弄脏的泡沫块可以将油脂或尘垢粒子扩散到以前没被弄脏的地方。
先前商业上的基于三聚氰胺的泡沫的清洁产品的另一个缺点是通常厚的泡沫块不容易与例如壁的内角落或咖啡杯的内角落的一些三维表面相符合，使得到达一些表面的许多限定的地方或低洼的区域很困难。设法去清洁如在浴室瓷砖之间的水泥浆区域的狭窄的低洼区域，可能引起向高处的周围表面施加过大的擦洗压力以及相对小地清洁低洼的区域，这是由于泡沫块的厚度以及它难以符合小三维区域的缘故。
进一步，当人们已经考虑到将基于三聚氰胺的泡沫作为有效的清洁剂时，显然没有认识到如酚醛泡沫的其他相对易碎的泡沫也可以发挥有效的清洁作用。
本发明通过提供一种改进的清洁产品来对已知的清洁产品进行改进，所述的改进的清洁产品包括接合到一层薄的具有柔性的网上的如基于三聚氰胺的泡沫或酚醛泡沫的一层薄的具有柔性的有效的清洁泡沫，以提供一种可以容易与复杂的表面相符合的擦洗和刷洗产品，并且提供对施力的良好的触觉控制。
可替代地或另外地，所述的擦洗和刷洗产品可以提供泡沫的更有效的用途，使得在薄泡沫层已经通过使用而被基本弄脏或磨损掉以后，所述的产品易于被丢弃掉。
通常，业已发现可以使用某些相对易碎的泡沫材料如微孔的三聚氰胺泡沫或酚醛泡沫的作为清洁产品来从表面上除去多种的不想要的成分。
概述在下面的说明中将部分地阐述本发明的各种特征和优点，或许从该说明中各种特征和优点是显而易见的。
本发明提供了一种通过擦洗或刷洗用于滑洁表面的清洁擦具，它可以在干燥状态下、在有水存在时或存在其他的清洁剂或其他的化合物的条件下使用。所述的擦具包括一薄层易碎的泡沫如氨基塑料泡沫(如由脲醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂制成的泡沫)的或酚醛泡沫如由酚甲醛树脂制成的泡沫，其中所述的泡沫具有适合于接触和清洁表面的机械性能。还包括亲水性的纤维状网，而且它被连接到基于三聚氰胺的泡沫上。所述的网一般包括纤维质的纤维，并且可以包括纸质材料如乳胶强化的皱纹纸、用湿强度树脂或其他粘合剂强化的透过空气干燥的非皱缩的巾、其他单层或多层薄绸结构(为了优良的机械整体性，多层薄绸通常需要层间粘合方式如粘合剂接合)、包括与已经被热粘合的热塑性材料相互混合的木材纸浆纤维的共成型层、包括两组分黏合剂纤维的气流成型材料以及包括在非织造底物上的水力缠绕的纸纤维的水织物等。所述网本身可以包括粘合在一起的多层。该网可以提供保留水分的作用以在使用时帮助吸收水分，或者当挤压时提供用于清洁的水。接合到泡沫层上的吸收网可以具有至少从1至5的任何整数值的固有吸收量，实施例的范围在2至10、2至7以及3至7。自由膨胀量可以为每克纤维至少约3克的水或每克纤维至少约6克的水。
人们发现在例如Kunststoff-Handbuch第X卷，Vieweg-Becker“Duroplate”，Karl Harser Verlag，慕尼黑，1968，第135页et seq，特别第466-475页，包括这里引用的书目中对由氨基塑料，即，例如基于脲烷、三聚氰胺、双氰胺和/或它们的衍生物的甲醛缩合产品制成的泡沫进行了详细的描述。在例如U1lmann，Encyklopaie der technischenChemie，第3版，第15卷(1964)，第190-1页包括这里提及的文献中发现了酚醛塑料泡沫的相应信息。
进一步，可以使用那些这里引作参考的、H.Giesemann的在1978年11月4日公告的美国专利号4125664“泡沫塑料的成型粒子”中公开的氨基塑料或其他的硬的或易碎的泡沫来制备本发明的产品。据信，在本发明范围内的有用的其他泡沫包括在下列公开的文献中，Woerner等在1987年5月19日公告的美国专利号4666948的“弹性三聚氰胺的制备”、Clark等在1993年8月10日公告的美国专利号5234969的“固化的酚醛泡沫”、T.Shibanuma等在2000年10月17日公告的美国专利号6133332的“制备酚醛泡沫的方法”、由Mader等在1991年10月3日公开的WO9114731“稳定的氨基塑料纤维泡沫及制备它们的方法”，在此将它们全部引作参考。后者，WO9114731公开了通过在树脂预缩合成分中使用不饱和的卤代多元醇和优选在成泡剂硬化成分中使用脂肪醇以及例如聚乙二醇的长链多元醇部分酯化的十二烷基苯磺酸而获得了纤维泡沫。
在一个实施方式中，所述的清洁泡沫包括热固性泡沫，并且清洁泡沫的热固性成分可以占泡沫总量的50％以上、60％以上、80％以上或90％以上。可替代地，所述清洁泡沫的固态聚合物成分基本上由一种或多种热固性材料构成。在另一个实施方式中，所述的清洁泡沫基本上是不含有热塑性材料的。在又一个实施方式中，所述的清洁泡沫包括不多于50％的选自聚烯烃材料、聚氨酯、硅树脂和聚酯的任何一种成分。
将亲水性的纤维状网接合到清洁泡沫材料上可以用适合保持产品优良柔性的粘合的方式进行，以及采用当浸湿以及反复进行具有刷洗特征的循环受力时也能提供优良强度的粘合方式而进行。在一个实施方式中，粘合方式包括具有约95或更低、特别约75或更低、更特别约55或更低、进一步特别约40或更低、最特别约30或更低，例如从约10至约95，或从约20至约55的肖氏A硬度的不溶于水的热熔粘合材料。有用的粘合剂可以包括在Betrabet等2003年4月1日公告的美国专利号6541679、Kinzelmann等1998年10月27日公告的美国专利号5827393中，以及汉高Loctite公司(Rocky Hi11，Connecticut)的商业HYSOL热熔体的那些，包括聚烯烃、聚氨酯和聚酰胺热熔体。所述的粘合剂可以具有在-10℃和+30℃、或在10℃和25℃之间的玻璃转化温度。所述的粘合剂的拉伸强度可以为至少100psi、至少300psi或至少500psi。
在一个实施方式中，所述的粘合方式包括具有适合与纤维素保持优良粘合的多个亲水性基团的粘合剂，甚至当纤维素湿润时。这样的粘合剂可以包括EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)，并且可以包括，通过实例，汉高Loctite公司(Rocky Hill，Connecticut)的EVA HYSOL热熔体，它包括232EVA HYSOL、236EVA HYSOL、1942EVA HYSOL、0420EVAHYSOLSPRAYPAC、0437EVA HYSOLSPRAYPAC、冷熔EVA HYSOL、QuikPac EVA HYSOL、SuperPac EVA HYSOL和WaxPac EVA HYSOL。EVA基的粘合剂可以通过添加如固特异公司(Akron，俄亥俄)制造的Wingtack 86粘性树脂的粘性剂和其他调理剂进行改性。
在另一个实施方式中，所述的粘合工具包括高弹粘合剂，如橡胶基或硅树脂基粘合剂，所述的高弹粘合剂包括硅树脂密封材料和乳胶粘合剂，如丙烯酸乳胶。然而，在一个实施方式中，所述的粘合工具基本上不含有天然的乳胶或与天然乳胶缔合的蛋白质。在另一个实施方式中，所述的粘合工具基本上不含任何一种乳胶。
对于活性粘合剂和其它粘合剂而言，粘合剂的“开放时间”(将粘合剂应用到第一表面上之后粘合到第二表面上所进行的时间)可以为约10秒或更长、30秒或更长或5分钟或更长，可替代地，所述的开放时间可以小于30秒例如小于15秒。
所述的粘合工具也可以包括纤维或者是微粒，它们粘性的或可以被加热熔融它们的一部分用于将纤维状网融接到泡沫上。例如，可以使用双组分粘合剂纤维，其中鞘比核纤维(如在聚酯核周围的聚丙烯或聚乙烯鞘)的熔点低。所述的粘合剂纤维可以以分离的形式疏松被应用，或者可以作为预粘合的易熔的网被提供。在一个实施方式中，所述的粘合工具包括粘合剂粒子或纤维如双组分纤维与热熔体或活性粘合剂的组合。例如在将热熔体或其他可流动的或液态的粘合剂(如喷雾、挤出或印刷)应用到强化层或泡沫之前，双组分纤维可以存在在强化层里或强化层上，之后将该薄绸结合到泡沫上，并且任选地应用加热或其他固化方式。当将泡沫结合到强化层时，微粒粘合剂成分也可以已经是具有活性的(如部分熔融)。
通常，所述的粘合工具可以通过喷雾嘴、喷胶枪、碰盘、挤压机、照相凹版印刷、苯胺印刷术、墨水喷射印刷和涂层施用等。所述的粘合工具可以是但不需要在泡沫的表面或网的表面或两者的表面上均匀施用，并且可以有选择地施用于需要高强度的区域如在网和泡沫之间的沿着内表面的周边地区。所述的粘合工具也可以以图形的方式或基本上随机分布的方式使用。
根据本发明的清洁产品的组合物可以落入下面的范例的任何范围内
表1.用于本发明的清洁产品的组成范围。所有的百分比为重量百分比。

本发明也提供了具有从表面上清洁污物结构的清洁产品。所述的产品包括基于三聚氰胺的泡沫层或具有用于接合表面和清洁表面的结构的类似易碎泡沫。不希望被理论所束缚，据信在泡沫中的固态的纤维类的支柱的小尺寸允许将所述的固体材料在轻微的压力下被放入可能充满污物或尘垢的表面上的裂缝或凹陷处，所述的泡沫限定了泡沫孔(如，一般支柱具有5微米或更低，或2微米或更低)，与泡沫块的一定程度的变形性相联系。限定泡沫的开孔的侧面的固体材料支柱的相对非圆形的形状也加强材料的清洁效率，提供了在刷洗期间对沉积物的类似刀子的进攻，与预期的具有基本圆柱形截面的细丝产生的温和的磨擦效果相反。进一步，据信当在表面移动泡沫时，固体材料的相对硬的特性在将污物和尘垢刷洗出来方面是有效的。可替代地，一些人推测当泡沫与表面接触进行移动时，泡沫的易碎性允许具有尖锐边缘的小粒子破碎，并且这样形成的小粒子对于泡沫提供的摩擦和清洁的程度是有帮助的。通常在清洁过程中水的存在是有用的，尽管不必存在其他的化学品或清洁剂(但是如果需要的话，也可以存在)。
包括强化网层，并且它被连接到基于三氰胺的泡沫层。所述的强化网层向基于三氰胺的泡沫层提供了至少一定程度的结构刚性。所述的网层也可以基本上是亲水性的来帮助擦洗以及除去使用中过多的水，或者在用泡沫层刷洗之前，它作为施用到表面上的水的润湿来源。
根据本发明的一个方面，所述的清洁擦具往往允许泡沫清洁层在使用期间磨损掉，由此认识到由于磨擦和清洁作用，泡沫的一些损失典型地与清洁机制有关，在一些情况下，这些损失在清洁功能中可以起重要的作用。为了允许泡沫层磨损而不必过早地将擦具丢弃，或防止泡沫层的失效，已经发现当所述的强化层提供产品的大多数的拉伸强度时可以获得极好的结果。因此，在一个实施方式中，所述的泡沫层的贡献不足擦具的总拉伸强度的一半，如小于下列任何一个数值擦具的总拉伸强度的40％、30％、20％、15％和10％。
在一些实施方式中，泡沫可以包括被固定到强化层上的两种或多种离散的片段。由于泡沫的分段(如当测试时，使得在横跨测试装置中的夹爪之间的测试区带的宽度的两个片段之间的界线)，所述的泡沫层本身每个具有必要的零拉伸强度，但是强化网的存在提供了足够的拉伸强度以保持使用时产品的整体性。泡沫的分段的部分对于改进整体产品的柔性以及允许擦具更容易到达狭窄的角落或裂缝而不必过度地弯曲泡沫是理想的。
在产生最大拉伸值(如对于结合到机器制作的薄绸层上的擦具，拉伸强度可以在机器方向上测量)的方向上来测量拉伸强度。对于具有这样结构的清洁擦具，甚至在泡沫的大部分已经磨擦掉之后该擦具仍然可以被有效地使用，便于更有效地使用泡沫以及更有效地清洁。然而，如果需要的话，所述的强化层是这样的薄和具有这样的柔性使得它可以允许使用者容易看出被清洁的表面的纹理(如当清洁水泥浆时在瓷砖之间的沟槽的触感，或要从厨房表面除去的包括干的有机材料的突出点的触感等)为了允许使用者有效地应用手指对在清洁擦具下面最需要清洁的点和区域向下压。
同样，所述的强化层的抗磨损性基本上比泡沫层更大，使得用泡沫层刷洗一个周期将导致泡沫层的质量损失约10％，如果用强化层使用同样的刷洗周期，与反面接触，而不与泡沫层接触，导致质量损失少于泡沫中受到的质量损失的一半。
所述的强化层除了提供强化泡沫外还可以提供清洁功能。该强化层可以用于湿润和清洁表面的沉积物，不需要清洁泡沫的更多的摩擦力，并且它也可以通过擦除从清洁泡沫上的任何碎片来帮助清洁程序。例如，当使用绿色酚醛树脂(或任何颜色的树脂)时，结合到泡沫上的吸收薄绸层可以用于擦去泡沫磨损的任何的碎片。这样对于在机械力下能将泡沫如一些酚醛泡沫弄碎是特别有帮助的。
所述的强化网层可以以预湿润形式、干燥形式、或干燥的与含水源如包含水的类脂体鞘的组合的方式提供，所述的水在使用期间可以容易地释放。包含水溶液的类脂体鞘公开在WO9634035、WO9614835、US5952043、US5863663、US5863663、US5952043和WO9740814中，将全部引作参考，它们与这里不是矛盾的。可替代地，本发明的层压的清洁产品可以提供在包括如喷雾瓶的水源的试剂盒中。
本发明也提供一种擦具或前面提出的其中网是一种非机织的网的产品。
而且，本发明包括一种前面提出的其中泡沫层是层压到网上的擦具或产品。
本发明进一步提供一种前面提出的其中网是一种吸收材料的擦具或产品，所述的吸收材料可以是吸收薄绸、穿透干燥的吸收薄绸、吸收薄绸-聚合物复合材料网、吸收共成型网、吸收强化的空气成型网、吸收模压的空气成型网、水编织网、如棉布的织物网或hydroentangled网。
本发明进一步提供一种前面提出的其中泡沫和纤维状网具有多层的结构的清洁擦具或产品。所述的泡沫层与所述的网被交替地放置成叠层的结构。可替代地，泡沫的多层可以被层压在一起以允许除去泡沫的外层而暴露崭新的一层。泡沫的连续的层被膜或包括纤维状网的其他的隔层分离，以防止在刷洗期间通过外层接受的污物转移到临近的泡沫的内层中。在这样几个实施方式中，当在使用期间泡沫层已经被弄脏或被损坏时，可以简单地将它剥除掉或用其他的方法除去而暴露出下面的新层。
根据本发明，还提供了一种前面提到的擦具或产品，其中清洁泡沫厚度为约1毫米至约10毫米，或约2毫米至约8毫米。可替代地，厚度可以为约1mm至约6mm，或以为约4mm至约12mm。纤维状网的厚度与泡沫层的厚度的比值可以是下列的任何值约1至约20、约1至约15、约1至约10、约2至约10、约3至约10、约4至约10、约0.2至约2、约0.3至约2、约0.3至约1、小于1、大于1以及约0.5至约1.5。
根据本发明，还提供了一种前面提到的擦具或产品，其中网与基于三聚氰胺的泡沫层是一体形成的。一体形成的网可以包括嵌入到泡沫树脂中的许多纤维，该泡沫随后被成形为清洁擦具。
根据本发明，还提供了一种前面提到的擦具或产品，其中网具有一种掺入到其中的功能性成分。这种功能性的成分可以是一种清洁酶、漂白剂、磨擦剂、洗涤剂、气味释放剂、气味控制剂、蜡、抛光剂、生物传感器、产热剂或发泡剂。
根据本发明，还提供了一种前面提到的清洁产品，其中强化网层具有外表面。基于三聚氰胺的泡沫或其他合适的泡沫可以基本上覆盖了强化网层的整个外表面。
本发明进一步包括前面所讨论的清洁产品，其中所述的强化纤维状网层包括一种磨擦材料，它既可以是熔体喷射的粗糙粒子也可以是熔体喷射的复丝的聚集体。
根据本发明还提供了一种前面讨论的擦具或产品，其中所述的清洁泡沫具有可视的指示部分。该可视的指示部分的颜色与基于三聚氰胺的泡沫的外表面不同，并且它指示使用者所述的基于三聚氰胺的泡沫已经受到了一定程度的磨损。
根据本发明，还提供了一种清洁擦具，它包括具有用于清洁表面的结构的清洁泡沫。该泡沫不会发生塑性变形，并且其厚度可以为约1毫米至约8毫米、或小于5毫米。还包括一种纤维状网，它连接到基于三聚氰胺的泡沫上。所述的纤维状网和泡沫通过层压相互地连接在一起。
根据本发明，还提供了一种前面讨论的清洁擦具，其中所述的清洁擦具可以以卷轴形式来提供，既可以作为清洁擦具的连续的长度提供，所述的清洁擦具任选地备有易于除去所述清洁擦具的片的孔眼，也可以作为以重叠形式卷在一起的清洁擦具的多个离散的部分提供。可以将卷提供在如纸芯或塑料芯上，或卷可以是无芯的。以卷形式提供的清洁擦具可以在清洁用途中提供方便纸巾，但是通过将清洁泡沫结合到强化网上提供了增强的性能，所述的强化网可以是纸巾或其他的亲水性的纤维材料。
根据本发明，还提供了一种前面讨论的清洁擦具，其中所述的擦具是足够的薄和柔软使得当该擦具在表面上来回摩擦时，人们的手通过在轻压(约0.3-0.5psi)下透过擦具来感觉表面，可以容易地感觉到在其他光滑表面上的小凹槽或粗糙度。例如，通过手指透过一些本发明的实施方式的擦具可以容易地感觉到约0.3mm深和5mm宽的沟，可替换地，沟的深度可以是约0.2mm。同样，可以通过手指透过一些本发明的实施方式的擦具来感觉到在光滑表面上有0.2mm直径的铜线。
根据本发明，还提供了一种前面讨论的清洁擦具，其中多个擦具装在盒子里易于搬动。所述的擦具可以相互折叠或堆积成任何公知的外形(如C-折、W-折、Z-折等)以易于分发，或可以以叠加关系堆积的平整的片形式提供。所述擦具可以是干燥的或预先润湿的，或当擦具从容器中取出时，它可以接受水分或清洁剂(如来自洗涤剂的泡沫)。
根据本发明，还提供了一种包括清洁泡沫层的清洁产品，任选地该清洁泡沫层被层压到如纤维状网或聚合的非织造网的强化网上，以及适于夹紧泡沫层和任选强化网以提供类似把手的结构以帮助在刷洗或擦洗过程中握住该清洁泡沫的夹持工具。在一个实施方式中，夹持工具包括在擦洗中适于手持的把手或垫块，该夹持工具进一步包括适于贯入泡沫的连接装置如机械钩(如发现用钩和环加固物)，或甚至当应用刷洗特征的剪切力时，也可以夹紧泡沫的连接到泡沫上的强化层。可替代地，可以使用粘合工具如压敏粘合剂。
包括通过夹紧装置夹持的具有一薄层的清洁泡沫的清洁产品可以用于墙壁、地板或如干擦板的其他表面的清洁。因为基于三聚氰胺的泡沫和其他的清洁泡沫具有优良的清洁特性，可以用低价格的表面如常规的高压层压材料来代替传统的干擦板，其中不仅可以使用干擦记号笔，也可以使用更常规的记号笔如永久记号笔的、油性铅笔和蜡笔。用蜡笔和其他书写用具书写的笔迹可以用本发明的清洁产品很容易地除去，允许提供一种全新的干擦系统，其中在低价格的书写表面上可以使用低价格的书写用具如蜡笔。常规的干擦系统典型地具有特定的具有抗蜡笔标记的涂层，但是允许用特定的干擦记号笔进行标记。可以使用低价格的标记表面，如具有足够表面粗糙度的白色层压的基于木材的产品使得容易接受蜡笔标记。因此，根据本发明也提供了一种干擦记号的系统，该系统包括一种适于用蜡笔标记的白板，选择蜡笔或其他标记产品，任选地排除常规干擦记号笔，任选地包括常规基于墨水的记号笔，任选地包括永久记号笔，以及进一步包括一种用于从书写板上除去标记的清洁用具，该清洁用具包括清洁泡沫如基于三聚氰胺的泡沫或酚醛泡沫。在一个实施方式中，所述的清洁用具包括一层薄的清洁泡沫(如厚度小于10mm，任选小于约6mm)以及可以进一步包括至少一层作为强化层的纤维状网和夹持工具，该装置包括一个把手以及在刷洗期间在相对于把手的位置用于握紧泡沫的固定装置。
制备基于三聚氰胺的泡沫的原理是公知的。目前基于三聚氰胺的泡沫是由BASF(Ludwigshafen，德国)制造的商标名称为BASOTECT。例如，可以使用具有约为0.01g/cm3密度的BASOTECT2011。用于清洁的基于三聚氰胺的泡沫块是由Procer和Gamble(Cincinnati，俄亥俄)销售的商标名为MR.CLEAN、由日本(几个产品的介绍显示在http://www.users.bigpond.com/jmc.au/CLEENPRO/CLEENPRO-E.HTM以及http://www.users.bigpond.com/jmc.au/CLEENPRO/CLEENPRO％20Family-E.HTM，它们在2003年11月13日印刷)东京的LEC公司销售的商标名为CLEENPROTM。如美国微工业(chambersburg，宾西法尼亚)的许多公司也销售用于隔声和隔热的基于三聚氰胺的泡沫。
制备基于三聚氰胺的泡沫的原理公开在H.Mahnke等的在1979年12月17日公告的EP-BO71671中。根据EP-BO71671，通过使水溶液或包含乳化剂(如烷基磺酸金属盐和烷基芳基磺酸金属盐如十二烷基磺酸钠)、酸性固化剂和发泡剂例如C5-C6烃的三聚氰胺-甲醛缩合产物的分散体起泡，以及在高温下将三聚氰胺-甲醛共缩合物固化而制备成上述的三聚氰胺泡沫。报道的所述的泡沫具有下列特性●根据DIN53420，密度为每升在4至80克之间(g/l)，相应于0.004g/cc-0.08g/cc的范围(尽管对于本发明的用途也可以在约0.006g/cc至约0.1g/cc的范围，或其他有用的范围)；●根据DIN52612的热传导率小于0.06W/m°K；●根据DIN53577，在60％渗透下的压缩硬度除以密度得到的商小于0.3(N/cm2)/(g/l)，优选小于0.2(N/cm2)/(g/l)，从而在测量了压缩硬度后，泡沫的厚度恢复到原来厚度的至少70％，优选至少90％；●根据DIN53423的弹性模量除以泡沫的密度为0.25(N/mm2)/(g/l)以下，优选0.15(N/mm2)/(g/l)以下。
●根据DIN53423的断裂弯曲路程大于6mm，优选大于12mm；●根据DIN53571的拉伸强度至少为0.07N/mm2或优选至少0.1N/mm2；
●根据DIN4102德国标准规范显示出至少标准的阻燃性，优选低的可燃性。
Horr等的在2003年1月7日公告美国专利号6503615公开了一种由开孔泡沫如基于三聚氰胺的泡沫制成的擦洗清洁物，根据JISK640该擦洗清洁物的密度为5-50kg/m3、根据JISK 6302的拉伸强度为0.6-1.6kg/cm2、根据JISK6301的断裂伸长8-20％，根据JISK 6402测量的开孔数为80-300孔/25mm。可以在本发明的范围内使用具有这样的机械特性的基于三聚氰胺的泡沫。
有关的泡沫公开在美国专利号3093600中，含有存在的试剂以改进泡沫的弹性和抗撕强度。
易碎泡沫可以如描述在德国公开文本DE-AS1297331中描述的，它是由酚醛化合物、基于脲烷的组分或基于三聚氰胺的组分在具有发泡剂和硬化催化剂的水溶液中制成的。
公开号为6608118的美国专利的全部公开的内容在此全部被引作参考。
基于三聚氰胺的泡沫也公开在1976年7月21日颁发的英国专利GB1443024中。
所述的易碎泡沫可以包括有机或无机填料粒子，如5％-30％重量的粒子材料。例举性的粒子材料包括粘土如高岭土、滑石、氧化钙、碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、沸石、碳化钙、石英等。填料也可以是纤维状材料，如木纤维、制纸纤维、椰子纤维、乳草属植物纤维、亚麻、南非槿麻、剂麻和蔗渣等。添加到泡沫中的纤维粒子可以是不均匀分布的，或是均匀分布的。
如果需要的话，也可以将用来强化或硬化泡沫的材料注入到泡沫或泡沫的部分中，如在1978年11月14日颁发给H.Giesemann的美国专利号4125664“成型的泡沫塑料的粒子”公开的用水玻璃或其他硅酸盐化合物来浸渍，该专利在此引作参考。可以在泡沫中注入粘合剂、热熔体、清洁剂、漂白剂(如过氧化物)、抗微生物剂和其他的添加剂。
所述的泡沫可以被模压或成型为三维形状以用于美学或功能用途。例如，基于三聚氰胺的泡沫可以根据在2003年8月19日公告的Y.Kosaka等的美国专利号6608118“三聚氰胺模压泡沫、制备它们的方法以及擦具”公开的方法进行热模压，该专利在此引作参考，它公开了将泡沫在210-350℃(更特别，230℃-280℃或240℃-270℃)下模压3分钟或更长的时间以引起在负荷下发生塑性变形，其中泡沫被压缩到原来厚度的约1/1.2至1/12，或原来厚度的约1/1.5至约1/7。根据Kosaka等模压的三聚氰胺泡沫可以被加入到聚氨酯海绵层上以形成擦具。
如Kosaka等描述的那样，可以通过将主要原料三聚氰胺和甲醛或它们的前体与发泡剂、催化剂和乳化剂混合，将得到的混合物注射到模具中，应用或产生热(如通过辐射或电磁能)来引起发泡和固化而形成所述的基于三聚氰胺的泡沫。据说用于制备前体的三聚氰胺与甲醛(即三聚氰胺∶甲醛)的摩尔比优选为1∶1.5-1∶4，或更优选为1∶2-1∶3.5。前体的数均分子量可以为约200至约1000，或为约200至约400。可以将福尔马林，甲醛的水溶液用作甲醛源。
根据Kosaka等，作为制备前体的单体，可以使用的下列的单体的量为每100份三聚氰胺和甲醛的总重量，50重量份(以下缩写为份)或更少，特别20份或更少。三聚氰胺也以其化学名称2，4，6-三氨基-1，3，5三嗪而为人所知。作为对应于三聚氰胺的其他的单体，可以使用C1-5烷基取代的三聚氰胺，如羟甲基三聚氰胺、甲基羟甲基三聚氰胺和甲基羟丁基三聚氰胺、脲烷、聚氨酯、碳酰胺、双氰胺、胍、硫酰胺、磺酰胺、脂族胺、酚类和它们的衍生物。作为醛，可以使用乙醛、三羟甲基乙醛、丙烯醛、苯甲醛、糠醛、乙二醛、苯二醛和对苯二甲醛等。
作为发泡剂，可以使用戊烷、三氯氟代甲烷、三氯三氟代乙烷等。作为催化剂，通过实例，可以使用甲酸。作为乳化剂，可以使用阴离子表面活性剂如磺酸钠。
用于加快反应混合物的固化反应的将要被辐射的电磁能的量可以被调节到约500至1000kW、或约600至800kW，基于在模具中装入1kg的甲醛水溶液的电能消耗。如果供应的电能不足，则发泡不足，导致制备出具有高密度的固化产品。另一方面，当电能消耗过量时，发泡产生的压力变得很高，导致从模具中产生显著的废气流并且甚至有爆炸的可能性。
用于制备基于三聚氰胺的泡沫的其他有用的方法公开在1995年5月9日颁发给Imashiro等的美国专利号5413853“三聚氰胺树脂泡沫”中，该专利在此引作参考。根据Imashiro等，可以通过将主要由一种三聚氰胺-甲醛缩合物和一种发泡剂组成的树脂组合物发泡而得到一种已知的三聚氰胺-甲醛树脂泡沫主体，在该主体上涂覆疏水性的成分而得到三聚氰胺树脂泡沫。在本发明的三聚氰胺树脂泡沫中所使用的成分可以与用在制备三聚氰胺-甲醛树脂或它们的泡沫中使用的常规的那些相同，不同之处在于疏水性的成分。
作为实例，Imashiro等公开了一种通过将三聚氰胺、福尔马林和低聚甲醛混合，并且在碱催化剂的存在下加热使它们反应而得到三聚氰胺-甲醛缩合物。三聚氰胺与甲醛混合的比例可以是，例如1∶3的摩尔比例。
所述的三聚氰胺-甲醛缩合物的粘度为约1000-100000cP，更特别为5000-15000cP，pH为8-9。
作为发泡剂，公开了直链烷基烃如戊烷或己烷。
为了获得均匀的泡沫，主要由三聚氰胺-甲醛缩合物和发泡剂组成的树脂组合物可以包括乳化剂。这样的乳化剂包括，例如烷基磺酸金属盐和烷基芳基磺酸金属盐。
所述的树脂组合物可以进一步包括固化剂，以固化发泡的树脂组合物，这样的固化剂酸性固化剂例如，如甲酸、盐酸、硫酸和乙二酸。
Imashiro等公开了可以通过将必需的乳化剂、固化剂和进一步的填料等添加到主要由三聚氰胺-甲醛缩合物和发泡剂组成的树脂组合物中，在等于或高于发泡剂的沸点的温度下将得到的混合物加热处理以增加发泡，将得到的泡沫进行固化而制得所述的泡沫。
在另一个实施方式中，泡沫材料可以包括含有异氰酸酯成分(基于异氰酸酯的聚合物一般被理解为包括聚氨酯、聚脲、聚异氰酸酯和它们的混合物)的基于三聚氰胺的泡沫。这样的泡沫可以根据Imashiro等的在1995年7月25日颁发的美国专利号5436278“三聚氰胺树脂泡沫、它们的制备方法以及三聚氰胺/甲醛缩合物”来制备，该专利在此引作参考，它公开了制备包括三聚氰胺/甲醛缩合物、发泡剂和异氰酸酯的三聚氰胺树脂泡沫的方法。一个实施方式包括通过在硅烷偶联剂存在下将三聚氰胺与甲醛反应而得到三聚氰胺树脂泡沫的方法。在美国专利号5436278中使用的异氰酸酯可以被例举为CR200(Mitsui Toatsu化学品公司生产的聚4，4’-二苯基甲基二异氰酸酯的商标)和SumidurE211、E212和L(由Sumitomo拜尔尿烷有限公司生产的MID型预聚物的商标)。这里一个实施例包括100重量份的三聚氰胺/甲醛缩合物(浓度76％)、6.3份的十二苯基磺酸钠(浓度30％)、7.6份的戊烷、9.5份的氯化胺、2.7份的甲酸和7.6份的CR200。将这些组分的混合物放在模具中，在100℃下发泡，产生的材料的密度为26.8kg/m3(0.0268g/cm3)、抗压应力为0.23kgf/cm3、压缩应变为2.7％。通常，美国专利号5436278中的基于三聚氰胺的泡沫典型地具有25-100kg/m3的密度、根据JISK7220的2.7％-4.2％(据说比常规的易碎的三聚氰胺泡沫的1.9％增强约40％-130％以上)的压缩应变、在10℃-55℃之间测量的热传导率为0.005kcal/m-h-℃或更低(它远小于0.01kcal/m-h-℃，据说这个是常规的易碎泡沫的值)。其他的泡沫包括在1999年5月14日公开的Sufi的WO9923160“用于绝缘泡沫的组合物及方法”中的三聚氰胺和异氰酸酯，它的美国同族(US9823864申请)在此引作参考。
在另一个实施方式中，可以使用根据2002年4月4日公布的Baumgartl和Herfert的WO0226872“具有以三聚氰胺/甲醛树脂为基材的亲水性的开孔的弹性泡沫、它们的制造方法以及在卫生产品中的用途”描述的那些。将这样的泡沫在高温下淬火以提高用作接近人体的吸收产品的适宜性。公开了在回火期间或之后，用至少一种聚合物处理，该聚合物包括伯和/或仲氨基，并且其摩尔质量至少为300，然而，如果需要的话，可以跳过这种聚合物的处理，当将WO0226872的泡沫应用于本发明时。据说这样的泡沫通过BET测定的比表面积至少为0.5m2/g。例举性的酚醛泡沫包括由Oasis Floral Products(Kent，俄亥俄)制备的干燥的花形泡沫，以及由Aspac Floral泡沫有限公司(Kowloon，香港)制造的吸水的开孔的易碎泡沫，部分内容描述在http:www.aspachk.com/v9/aspac/why aspac.htm中。开孔的酚醛树脂可以由混合了合适的硬化剂(如有机璜酸)、乳化剂发泡剂例如戊烷的PA Resins(Malmo，瑞典)的酚醛树脂制备而成。酚醛树脂可以包括可熔性酚醛树脂或酚醛清漆树脂，例如，可用于花形泡沫的Bakelite树脂1743 PS(Bakelite AG，Iserlohn-Letmathe，德国)。
附图的简要说明

图1是用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的透视图。
图2是用于根据本发明的另一个示范性实施方式的清洁擦具的透视图。包括一个网并且具有与三聚氰胺泡沫层接合的三维表面。
图3是用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的透视图。这里，所述的清洁擦具被构建到擦洗衬垫上。
图4是用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的截面图。所述的清洁擦具被构建成在海绵替代品上使用。
图5是用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的示范性实施方式的侧面图。这里，所述的清洁擦具包括清洁泡沫层和网层(如，纸网、非织造网和膜)的交替的层。
图6是用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的透视图。所述的清洁擦具包括具有可视指示部分的清洁泡沫，显示出基于三聚氰胺的泡沫已经磨损。
图7是用于根据本发明的清洁擦具的一个示范性实施方式的侧面图。所述的清洁擦具包括接合到网上的清洁泡沫。所述的网是由许多纤维形成的。
图8是用于根据本发明的清洁擦具的一个示范性实施方式的侧面图。所述的清洁擦具包括掺入在其中的许多功能性的成分的网。
图9是包括掺入了用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的拖把的侧面图。
图10是用于根据本发明的一个示范性实施方式的清洁擦具的透视图。所述的清洁擦具包括一个网和接合到网上的基于三聚氰胺的泡沫，所述的基于三聚氰胺的泡沫仅覆盖了网的外表面的某些部分。
图11是用于根据本发明的清洁擦具的一个示范性实施方式的透视图。所述的清洁擦具包括一个被构造成作为网中的插入物的基于三聚氰胺的泡沫，所述的网与基于三聚氰胺的泡沫相接合。
图12A是根据本发明所使用的清洁擦具的一个示范性实施方式的透视图。显示出所述的清洁擦具被连接到保护性封套上。
图12B是图12A的清洁擦具的透视图。其中所述的清洁擦具位于保护性封套的内部。
图13是商业基于三聚氰胺的泡沫试样的削刀法横截面在透射光下在80×放大下的光学显微照片。
图14是商业基于三聚氰胺的泡沫试样的削刀法横截面在30×放大下的SEM显微照片，显示出相互连接的长丝的基本上均匀的网络。
图15是商业基于三聚氰胺的泡沫试样的削刀法横截面在150×放大下的SEM显微照片。
图16是商业基于三聚氰胺的泡沫试样的削刀法横截面在750×放大下的SEM显微照片。
图17是显示商业基于三聚氰胺的泡沫试样的平行截割的支柱在2000×放大下的SEM显微照片。
图18是商业基于三聚氰胺的泡沫的试样的平行截割的支柱在15000×放大下的SEM显微照片。
图19绿色花形泡沫在40×放大下的SEM显微照片。
图20绿色花形泡沫在15×放大下的SEM显微照片。
图21描绘了连接到三维清洁泡沫层上的网。
图22描绘了连接到三维清洁泡沫层上的三维网。
图23描绘了使用擦具的干擦系统或包含清洁泡沫的擦除器。
图24是包括接合到纺丝粘合网上的三聚氰胺泡沫的清洁擦具的截面在40×放大下的SEM显微照片。
图25是包括接合到纺丝粘合网上的三聚氰胺泡沫的清洁擦具的截面在100×放大下的SEM显微照片。
图26是包括接合到纺丝粘合网上的三聚氰胺泡沫的清洁擦具的截面在150×放大下的SEM显微照片。
图27是包括接合到纺丝粘合网上的三聚氰胺的清洁擦具的截面在150×放大下的SEM显微照片。
图28是被构造成彼此之间通过许多接头连接的细条的清洁擦具的透视图。
图29是构造在辊上的许多清洁擦具的透视图。
图30是根据本发明示范性实施方式的清洁擦具的制备方法的示意图。
图31是用于清洁擦具的触觉试验的有纹理金属板的表面形态测量的扫描照片。
定义及测试方法这里所使用的“固有吸收量”是指相对于试样的干重，浸透的试样可以保持的水的量，并且据报道为无因次数(质量除以质量)。测试是根据联邦政府规范UU-T-595b而进行的。通过将测试试样切割成10.16cm长×10.16cm宽(4英寸长×4英寸宽)，称重，然后通过用水浸泡3分钟使之浸透。然后将试样从水中取出，悬挂一角30秒以允许过多的水分排出。然后将试样重新称重，并且在湿重和干重之间的差值为试样所获得的水分，用每10.16长×10.16cm宽的试样的克数表示。通过将获得的总水量除以试样的干重而得到固有吸收量。如果在试样没有分解的情况下，当浸湿时，材料不具有足够的完整性的话，则可以对测试方法进行改进以提供给试样改进的完整性而基本上不改变它的吸收特性。特别地是，可以用具有直径约为1mm的最多6行热熔粘合剂施加到物品的外表面以便用防水带包裹材料使材料强化。应当施用热熔体以避免粘合剂渗透到被测试的材料的主体中。如果当未处理的试样浸湿时不能被悬挂30秒的话，特别地在悬挂试样的角上应当用外热熔粘合剂强化以增加整体性。
这里使用的“吸收量”指特定量的吸收材料可以保持的水的总量，它简单地等于用固有吸收量乘以吸收材料的干质量。因此，具有固有吸收量为5的10g的材料具有50g的吸收量(或约50ml的液体)。
如这里使用的，据说材料是“可变形的”，在100kPa的压缩负荷下在平行压盘之间的材料的厚度比在1000kPa的压缩负荷下在平行压盘之间的材料的厚度至少大于5％。
“保水值”(WRV)可以用于表征可用于本发明目的的一些纤维的特性的数值。WRV是通过在去离子水中分散0.5g的纤维，浸泡过夜，然后在4.83cm(1.9英寸)直径的在底部具有0.15mm(100目)的筛的管中将纤维在1000重力下离心20分钟。将试样称重，然后在105℃下干燥2小时，然后再称重。WRV是(湿重-干重)/干重。用于本发明用途的纤维的WRV为约0.7或更高，更特别为约1至约2。高屈服点纸浆纤维典型地具有约1或更高的WRV。
这里使用的“生物可降解的”是指化合物的最终被微生物和/或天然环境因素完全降解成二氧化碳和水或生物质的能力。
这里使用的术语“疏水的”指在空气中具有至少为90度水接触角的材料。比较而言，这里使用的术语“亲水性的”是指在空气中具有小于90度的水接触角的材料。用于这种用途的目的，接触角是通过在RobertJ.Good和Robert J.Stromberg，Ed.“表面和胶体科学-实验方法”第II卷(Plenum出版，1979)中提出的方法进行测定的，该文献在此引作参考。
这里使用的术语“表面活性剂”包括单独一种表面活性剂或两种或多种表面活性剂的混合物。如果应用两种或多种表面活性剂的混合物的话，可以选择同样类型或不同类型的，条件是在混合物中存在的表面活性剂彼此是相容的。通常，表面活性剂可以是本领域技术人员已知的任何一种表面活性剂，包括阴离子、阳离子和非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包括线性或支链的烷基苯基璜酸钠、线性或支链的烷基硫酸盐和线性或支链的烷基乙氧基硫酸盐。阳离子表面活性剂包括例如牛脂三甲基氯化胺。非离子表面活性剂的实例又例如包括烷基聚乙氧基化物、聚乙氧基化的烷基酚、脂肪酸乙醇酰胺、环氧乙烷、环氧丙烷和醇的复合聚合物。
“在负载下的吸收性”(AUL)是在机械负荷下材料的保持水分的能力的测量值。它可以通过其中测量用含有0.9重量百分比的氯化钠的水溶液的克数表示的数量的试验来确定，在每平方英寸施加0.3磅的负荷或约束力下在1小时内材料能够吸收的克数。
AUL仪器包括在1992年9月15日公告的Kellenberger的美国专利号5147343中描述的Demand吸收性测试仪(DAT)，该专利在此引作参考，它与由M/K systems，Danners，Mass获得的GATS(Grayimetric吸收性测试系统)相似。使用具有限定在2.5cm直径区域内的端口的水平多孔板以提供液体盐溶液，0.9(w/w)％NaCl从贮库向多孔板传递使得在多孔板的顶端不存在液压压头(既没有正压力也没有吸力)。因此，流体可以被吸收到吸收剂中而不需要克服显著的毛细管压力障碍将液体移出多孔板。从板所吸收的流体被来自贮库中的液体替换，贮存存在于电子秤中，该电子秤测量从贮库中除去而被吸收到吸收剂中的液体量。在多孔板上的试样存在在内径为1英寸(2.54cm)的略经机器加工的热塑性管的部分内以确保同心度。将100目的不锈钢金属丝布熔合到圆柱体的底部以限制试样和其中的粒子。必须小心维持一个水平的平滑的底部，不能扭曲圆柱体的里面。一个4.4g的活塞由1英寸直径的固体材料(如Plexiglas)制成，并且将其机加工成不与圆柱体粘合的密切吻合的结构。将标准的100gm重量放到活塞上用于提供21000达因/cm2(约0.3psi)约束负荷，该约束负荷通常在婴儿尿布上体验到。为了用泡沫类的纤维材料或泡沫进行测试，将材料试样切割成具有略小于1英寸直径的圆盘以宽松地装配在试样管内。试样的质量应当为约0.05g至0.16g。
测试首先时，将一块3cm直径GF/A玻璃过滤纸放到多孔板上(纸的尺寸比圆柱体的内径大而比圆柱体的外径小)以确保良好地接触而消除在DAT的端口上的蒸发，然后允许进行浸透。将欲测试的材料放在AUL仪底部的金属丝布上。然后用4.4g约0.995英寸直径的塑料垫盘覆盖试样，该盘用于在测试期间保护试样免受干扰以在全部材料上均匀地施加负荷。在仔细地将活塞和重量放在圆柱体中的试样上后，将AUL仪放在玻璃过滤纸上。将获得的流体的量作为时间的函数进行监控，既可以直接通过手用带状图表记录器来监控，也可以直接进入数据获取系统而进行监控。
在1小时后测量的获得的流体的量为AUL值，用每克干受试材料液体的克数表示。
本发明的纤维状网的AUL可以在2克/克以上、更特别约4克/克或更高、进一步特别约6克/克或更高、最特别约8克/克或更高，示范性的范围在约3至约12克/克。
这里使用的“自由膨胀量”(FS)是测量1g材料在可忽略不计的负荷下在1小时内能够吸收的含有0.9重量百分比的氯化钠的水溶液的克数的试验结果。按照上述描述的用于AUL测试的方式进行测试，除了不将100gm的重量放在试样上外。
本发明的纤维状网的自由膨胀量可以在3以上、更特别在5以上、进一步特别在8以上，最特别在10g/g以上。
这里使用的“Zwick柔性”测试是当扁平泡沫试样被向下变形进入到试样下的孔中时，它的硬度的量度。对于该测试，将泡沫试样模型化为具有厚度为t的无穷大的盘，该盘驻留在一个扁平的表面上面，该表面被集中在具有半径为R的孔的上方。当在中心上负载力F时，直接在孔中心的上方向泡沫施加的中心力使泡沫向下偏转一段距离W进入孔中。对于线形弹性材料可以预测偏转为w=3F4πEt3(1-v)(3+v)R2]]>其中E为有效线性弹性模量，v为Poisson比值，R为孔的半径，t为泡沫的厚度，在0.05psi的通过3英寸直径的Plexiglass压盘施加的负荷下用毫米卡钳测量，用索尼U60A数字指示器测量厚度。将Poisson比值作为0.1(溶液对于这个参数不是高度敏感的，所以由于假设的值而致的不准确性可能是微小的)，我们可以重写前面的关于w的公式以估计有效模量作为柔性测试结果的函数E≈2R23t3Fw]]>测试结果是使用具有100N载荷传感器的MTS Alliance RT/1测试仪器(MTS系统公司，Eden Prairie，明尼苏达)而完成的。至少2.5平方英寸的泡沫试样位于在支持板上半径为17mm的孔上方的中心，钝头探针以2.54mm/min的速度下降。当探针的尖端下降到支持板的平面下1mm时，终止测试。在测试期间，记录了在任何0.5mm间距上以克力/mm表示的最大斜率。载荷传感器监测了施加的力，还监测了平面探针尖端相对于支持板的位置。当探针尖端下降到支持板下方1mm时，终止测试。记录了高峰负荷，使用前面的公式来估算E。
每单位宽度弯曲硬度可以如下式计算出S=Et312]]>据信，使用Zwick柔性试验测量的硬度和模量提供了在清洁期间关于擦具能够到达凹陷区域或角落的有用的信息，一定程度上刺激了手指将擦具推进凹陷区域的能力。
根据Zwick柔性试验，本发明的清洁擦具可以具有相对低的弯曲硬度(S)值。例如，弯曲硬度可以为约0.4牛顿-米(Nm)或更低，特别约0.1Nm或更低，更特别约0.05Nm或更低，进一步更特别约0.02Nm或更低，最特别约0.01Nm或更低，如约0.001Nm至0.1Nm，或约0.002Nm至0.07Nm。清洁擦具的模量(E)可以是约60000kPa或更低，如约30000kPa或更低，更特别约20000kPa或更低，最特别约7000kPa或更低。
“金属丝网触觉灵敏度”值是必须由人的手指施加的透过清洁擦具来感觉30目筛的纹理的负荷的测量值。为了进行测试，首先对对象人对于金属丝网材料的灵敏度进行测试。使用了McMaster-Carr不锈钢304金属丝布和筛(McMaster Carr供应公司，Elmhurst，伊利诺依)。将具有200、150、100、80和70目大小的金属丝布的工具盒用于起始敏感度的测试。开始时用200目的丝布，它被对象人描述为“光滑的”，要求对象将他的或她的指示性的手指尖在金属丝布上线性移动，与两个正交坐标轴中的任一个排列成一行，所述的坐标轴似乎提供了大部分纹理。在感觉了200目的丝布后，要求对象感觉其他的丝布，首先是150目的，以后按照100、80和70目的丝布顺序，直到被碰到的丝布不再感觉是光滑的，而是清楚地感觉象有纹理的金属丝网。所述目的大小被记录为“目识别”值。然后将6平方英寸的30目的金属丝(30×30金属丝，直径为0.012英寸)放在电子Sartorius(Goettingen，德国)LC220S上并且配衡。30目金属线的角突出超出了天平的7英寸直径称重盘，它们被观察者的手限制以在基本上不施加向下的力以测量天平的压盘的情况下发生平面内运动。然后给予对象待测试的擦具并且要求他通过放在擦具上的食指(对于使用右手的人用右手手指，对于使用左手的人用左手手指)指尖施加轻微的压力，这时在敲击期间用食指在擦具上施加稳定向下的力以将擦具拉向身体，逐渐增加施加的负荷直到手指可以透过擦具鉴别30目的金属线类的纹理。在开始敲击时，手指在金属丝网的远端，并且在敲击期间沿着丝网(如果可以在丝网的两个主要的轴之间鉴别出纹理的区别的话，可以使用具有最大纹理的轴用于测试)的主要的轴稳定地移向身体。擦具的泡沫一侧与金属丝网接触。注意确保不要在从前已经磨损的地方上进行测试。也许需要对金属丝的两次或更多次的敲击以发现允许感觉下面的金属丝的纹理的力。记录下在这个点的平衡的质量读数。将这个过程重复用于七个对象，他们都是身体健康的年龄在25至60岁之间的。将所记录的负荷的平均标准偏差输入计算机。所有的对象应当具有一个至少为80目的目敏感度值(即80目、100目或150目)。将金属丝网的触觉敏感度取为7次记录的负荷的平均值。用每个对象的记录的负荷乘以他们各自的目识别值的平方根，然后除以10而计算得到标准化的触觉灵敏度值。据报道，这些标准化值的平均值被报告为“标准化的金属丝网触觉灵敏度”值。这个标准化程序调整了得分以补偿人的触觉灵敏性的差别。(通过这个程序，有100的目识别值的人的分数未发生变化)。具有高灵敏性手指的那些人可以感觉更高目值(如150)的金属丝布的纹理，可能会导致记录下来对于30目金属线的纹理的感觉比灵敏性低的人在更低的负荷下进行，而具有低灵敏度的那些人可能需要更高的负荷以透过擦具来感觉纹理。尽管标准化的过程是相对粗糙的，但是它可以减少结果的可变性。
波纹触觉灵敏度是一个相关的测量值，基于对象感觉具有正弦波表面形态的金属板的纹理。这个板是不锈钢的，1.5平方英寸，它已经用CAD驱动样机装置加工以产生正弦波的峰和谷的均匀图案在与正方体的一对相对的侧面平行的第一方向上延伸。峰-谷距离是4密耳(约100微米)，在第一方向上每英寸有15个峰。正弦波图案在第二方向上均匀延伸(如沿第二方向上的任何线有基本恒定的高度，与第一方向相垂直，与板的平面相平行)。
在图31中显示出板的部分高度图，它是通过使用在2002年5月28日颁发给Chen等的美国专利号“双区吸收网”中更全面描述的CADEYESTMmoiré干涉仪来获得的，该专利在此引作参考。使用5毫米视野进行测量。在图31中，由有关的CADEYES软件得到的扫描照片1200描绘了机制板的有纹理的表面的高度图1202。高度图1202描绘了约5平方毫米区域的地形的灰度表示。光亮的区域一般对应于网的高位区，黑暗的区域对应于网的凹陷的区域。已经画出了穿过高度图1202的手工选择的剖面线1204，其中它横跨第一和第二端点1206、1208。在剖面框1212中在高度图1202下方生动地画出了沿着剖面线1204的不同的高度，其中描绘了二维高度剖面1222。高度剖面1222显示出一系列峰1216和谷1214，被偶尔的噪音1224所间断，在此处不能得到测量值或被一些光学的噪音间断，产生了刺1210。
在剖面框1212中，显示出90％材料线1218和10％材料线1220。这些是水平线，设置这些水平线的位置使得穿过剖面的线的长度的分别90％或10％通过被测量的材料。在90％材料线1218和10％材料线1220之间的垂直的沟是高度剖面1222的P10值，为0.101mm。P10是峰-谷深度的略微保守的估计，因为排除了最高点和最低点。当机制表面的公称的幅值是3密耳(约0.075mm)时，所测量的峰-谷深度为4密耳(0.10mm)，具有基本均匀的单向的正弦波结构。
波纹的板与具有两面的带被接合到平衡的测量压盘的中心，并且配衡。要求每个对象使用他们的食指(对于使用右手的人用右手手指，对于使用左手的人用左手手指)在具有泡沫面的擦具上向下压接触波纹板，缓慢地沿着板的第一方向抽出手指，将手指相对于第二方向对准中心，开始远离身体，将手指沿着直接的方向移向对象的身体。逐渐地增加负荷直到置于下面的板的波纹纹理在运动期间可以通过手指开始感觉出来，记录下来所施加的负荷。所记录的七个对象的平均负荷是波纹触觉灵敏度值。用计算机处理标准化的波纹触感灵敏度，计算处理与标准化的金属丝网触感灵敏度类似。
在一个实施方式中，当提供具有平面内尺寸至少为60平方毫米的2毫米厚的层时，根据Zwick柔性试验，泡沫材料本身(未与强化层接合的)具有约0.0003Nm或更高，如约0.0004Nm或更高，约0.0006Nm或更高，约0.0008Nm或更高或约0.001Nm或更高的弯曲硬度。
发明详述将详细地参考本发明的实施方式，它们中的一个或多个实施方案在附图中被说明。每个实施方案是通过对本发明进行解释的方式提供的，不意味着对本发明的限制。例如，可以使用作为一个实施方式一部分的所说明的或描述的特征与另一个实施方式来产生第三个实施方式。试图使本发明包括这些或其他的变更或变形。
应当理解，这里提到的范围和界限包括在范围之内设置的所有范围，也包括在规定的界限下或上设置的所有值。例如，约100至200的范围，也包括110至150、170至190和153-162的范围。进一步，最高约达7的界限也包括最高约达5，最高达3和最高达4.5的界限。
本发明提供了可以是如图1显示的清洁擦具10的清洁产品。清洁擦具10包括如基于三聚氰胺的泡沫的接合到网14上的泡沫12。泡沫12一般具有开孔结构，当在表面上移动时，它能够有效地从表面上清洁污物和其他不想要的成分。网14可以作为强化层而起作用，为的是加强或支持基于三聚氰胺的泡沫12，和/或可以提供保持水分的特性，该特性有助于在假设用清洁擦具10进行湿擦时来保持基于三聚氰胺的泡沫12的湿润。可替代地或另外地，网14可以适合用于擦洗，它可以包括磨擦材料(未显示)如粗糙的聚合物长丝、熔体喷射粒子、磨擦粒子、钩状突出物如在钩和环机械加固系统等中使用的那些突出物等。
网14可以包括相互之间通过纤维-纤维键合(如氢键合)、纤维缠绕、粘合剂粘合、纤维间或长丝间的摩擦保持的纤维或细丝的结构。根据本发明的一个示范性实施方式，网14可以是亲水性的纤维素的纤维状网，例如主要包括天然纤维素的纤维如基于木材的制纸的纤维、棉花、洋麻、甘蔗渣、乳草属植物等和它们的混合物湿铺或干铺的纸质网。在其他的实施方式中，网可以是包括合成的纤维素纤维如人造丝的纸质网。可替代地，网14可以是具有单个的纤维或线的结构的非织造的纤维状网，这些纤维或线可以是穿插的，但不是以同样的方式，象在编织的织物中那样的方式。一般将在非织造网中的纤维理解为人造纤维如非纤维质的聚合物纤维，典型地基于合成聚合物如聚烯烃，所述的纤维包括由熔纺方法(熔融喷射、抽丝粘合等)制成的网。可替代地，网14不必包括纤维结构，但是可以是，如在其他示范性实施方式中的膜或泡沫。
如在图3中所显示的，清洁擦具10包括基于三聚氰胺的泡沫的单层或如网14显示的另一种接合到单层强化层的清洁泡沫。存在可替代的示范性的实施方式，其中泡沫12和/或网14是由任何数量的层制成的。为了使清洁擦具10的这两种组分接合，可以将泡沫12层压到网14上。这里使用的术语“层压的”是指通过粘合剂任选地使用加热和/或压力将两种组分相互结合到一起。然而，根据本发明的其他示范性实施方式，将泡沫12接合到网14上可以采用多种方式。例如，将这两种组分彼此接合可以通过超声粘合、热熔合、压敏粘合剂、热键合，或根据其他示范性实施方式通过机械附件如缝、机械加固物、或钩和环类型加固物进行。可以使用水力缠绕的方式将纤维状网结合到泡沫上。在一个实施方式中，使用的热熔体包括至少一种具有大量羧基或它们的盐的聚合物以提供当湿润时与纤维的纤维素网的良好的粘合性。例如，适于本发明的热熔体可以包括乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、可以具有至少约20重量百分比(wt％)的EVA或至少约50wt％的EVA。热熔体可以通过熔体喷雾嘴、喷胶枪、其他已知的粘合喷雾嘴等来施加。在将热熔体施用到被结合的一个或两个表面上时，可以将两个表面立即接触，任选地用压力按压在一起，所述压力例如为0.03psi或更大、0.5psi或更大或5psi或更大。可以通过在两个辊之间的轧点、在两块平板之间的压力或本领域其他的方法来提供压力。
可以将清洁擦具10构造成使得泡沫12是一个相对薄的层。例如，泡沫可以具有约2毫米至约8毫米量级的厚度。存在本发明的其他示范性实施方式，其中泡沫12可以具有不同的厚度，例如在网14的某部分为1毫米厚，在网14的其他部分为10毫米厚。同样，本发明包括不同的实施方式，其中泡沫12具有全部均匀的厚度，也具有全部不同的厚度。此外，本发明包括示范性实施方式，其中泡沫12的厚度小于20毫米。存在进一步的示范性实施方式，其中泡沫12的厚度小于15毫米、小于10毫米和小于5毫米。存在的本发明的另外的示范性实施方式，其中泡沫12的厚度为约1毫米至约15毫米。
所使用的泡沫12可以不发生塑性变形。在另一方面，在本发明所使用的基于三聚氰胺的泡沫12在受到一定程度变形后，能够重新恢复原始的一部分或全部的形状和尺寸。
可以在根据本发明的一些示范性实施方式的热熔体的帮助下，将泡沫12层压到网14上。这里，通过加热和加压将泡沫12粘合到网14上，所述的加热和加压有助于熔化热熔粘合剂以及在泡沫12和网14之间形成粘合。
使用的网14可以具有任何程度的柔性，例如，网14可以是十分柔韧的或相对硬的。使用的网14可以具有与它所接合的泡沫12具有相同的柔度，或高于或低于它所接合的泡沫12的柔度。
网14可以由一种柔软的材料制成，能够将表面抛光或磨光。可替代地，网14可以由粗糙的材料制成，使得网14比泡沫12更粗糙或更有磨擦性。在这种情况下，可以使用清洁擦具10使得网14能够擦洗粗糙表面，否则后者会损害泡沫12。事实上，在其他示范性实施方式中，网14更具有从要清洁的表面上除去干的食物或污物的碎末以及不想要的成分的能力。网14可以包括结合到纤维基质的磨擦粗砂或熔体喷射丸，或如在2002年12月17日申请的Chen的序号为10/321831的美国专利“熔体喷射刷洗产品”公开的如多丝聚集体的磨擦纤维。该专利在此引作参考。也可以将如熔体喷射丸或多丝聚集体结合泡沫12的清洁表面的一部分为了加强清洁和强化泡沫12，以及防止在清洁期间泡沫12被损坏。
在本发明的一些示范性的实施方式中，假设清洁擦具10被构造成在清洁期间作为湿擦具使用并在湿润的状态下使用，则网14可以被构造成这样的结构，使得它可以帮助在清洁期间向泡沫12提供水。网14除了或可替代地帮助向泡沫12提供水分外，也可以为了擦去由泡沫12产生的粒子而使用。这些粒子是在将泡沫12在欲清洁的表面上移动期间，可能被磨损的泡沫12的必要的微小的部分。此外，被网14除去的粒子也可以是由泡沫12从表面上分离的污物的粒子或其他不想要的物体。
图12显示出根据本发明使用的清洁擦具10的另一个示范性实施方式。这里，网14具有三维形状的接收表面16。特别地，接收表面16定义了在网14中的多个空穴44。泡沫12可以放在空穴44的上面，接合到网14的接收表面上。在根据本发明的一个示范性实施方式中，在图2中显示出的清洁擦具具有网14，所述的网是一种湿弹性薄绸，它与泡沫12一起也能够擦洗欲清洁的表面。湿弹性薄绸是一种当湿润时仍然可以保持在一起达一定时间的薄绸。更特别地是，当一个或多个压缩周期后，当湿润时，湿弹性薄绸仍然可以保持相对高程度的体积。例如，在2002年8月20日颁发给Chen等的美国专利号6436234“湿弹性网和用它制造的一次性物品”中描述了用于测试湿弹性网方法的拉伸试验，该专利在此引作参考，适于本发明的湿弹性纸网具有约4cc/g或更大，更特别约6cc/g或更大的湿压缩体积；可替代地弹性回复为约0.6或更大，更特别为约0.7或更大；可替代地负荷能量比例(LER)为0.6或更大，更特别约0.7或更大。在本发明的纤维状网中也提供了上述给出的湿压缩体积、弹性回复和LER的值的组合，包括一个、两个或所有三个参数的选择。
网14可以任选地包括放在其中的磨擦材料，如粗糙的熔体喷射丸、磨擦粗砂如矿物粒子或熔体喷射多丝聚集体。
如在图3中所显示的，可以将擦洗垫26并入到清洁擦具10中。这里，清洁擦具10包括擦洗垫26的外表面。泡沫12位于刷洗垫26的一个末端。可替代地，根据本发明其他示范性实施方式在擦洗垫26的两个端面上包括泡沫12。网14接合到泡沫12上。
显示出擦洗垫26是具有层状结构的，在这个例子中外层是清洁擦具10。擦洗垫26的另外的层46和48是磨擦的熔体喷射层，一旦将清洁擦具10除去时，所述的层也能够与欲清洁的表面接触。将磨擦层48接合到可以是例如海绵的吸水基质50上。在本发明的示范性实施方式中，当刷洗垫26湿润到一定程度时，可以将擦洗垫26构造成用来清洁表面的结构。
一旦清洁擦具10已经破损到一定程度，磨擦层46和/或磨擦层48暴露出来以便于帮助清洁欲清洁的表面。尽管是作为一种磨擦熔体喷射描述的，根据本发明的其他示范性实施方式，可以用另外的清洁擦具10来代替层46和48。
图4显示出本发明的可替代的示范性实施方式，其中将海绵替代品28掺入到清洁擦具10上。使用的海绵替代品可以是如在2001年12月21日申请的美国序号为10/036736描述的在2003年7月17日以美国专利公开号2003/0135181的公开的那些。该申请被本申请的受让人所拥有，并且对于所有用途全部在此引作参考。在图4中所显示的示范性实施方式的截面视图中，清洁擦具10覆盖了海绵替代品28的一面。将清洁擦具10连接到覆盖海绵替代品28其他面的覆盖物54上。这两种组分可以通过本领域公知的任何方式连接在一起，例如可以使用热粘合、超声粘合、粘合剂、线、钩和环类型的加固系统、夹子、铆钉和/或钉书钉以连接这两种组分。覆盖物54包括放置在其中的很多磨擦成分56。
覆盖物54和/或清洁擦具10可以由任何允许液体穿过的合适的材料制成。因此，海绵替代品因此是能够用于湿清洗的。覆盖物54可以是湿熔体喷射网、纺丝粘合网、被粘合的卡式网、纸网或包含前面提及的根据本发明的不同示范性实施方式的任一个的层压品。包裹在覆盖层54和清洁擦具10之间的是很多的薄绸层58。薄绸层58可以彼此连接或与覆盖物54相连接和/或通过粘合剂材料59与清洁擦具10连接。薄绸层58有助于保持海绵替代品28内的水分，在使用期间使用者抓住并且使海绵变形之后，引起海绵替代品28回弹到原来的形状。此外，薄绸层58有助于保持海绵替代品28内的水分，并且当使用海绵替代品时，该薄绸层帮助产生泡沫。在海绵替代品28内也可以包括不同材料的另外的层，如非织造网、超级吸收剂粒子、棉麻织物和大体积合成纤维等。
根据本发明的其他示范性的实施方式，在海绵替代品28的两个端面可以包括清洁擦具，在这种情况下代替了覆盖物54。可替代地，清洁擦具10不必覆盖海绵替代品28的全部端面，而仅被包括在海绵替代品28的一部分上。这里，清洁擦具10的泡沫12可以用于定点刷洗为了清洁难以除去的污物和其他不想要的成分。为了易于清洁以除去污物或其他不想要的成分，可以使用海绵替代品28的其他部分。
清洁擦具10还可以被构造成如在图5中显示的那样。这里，清洁擦具10是由泡沫12和网14的交替的层连接到一起而制成的。泡沫12和网14的交替的层被构建成叠层18。在这样的结构中，使用清洁擦具10将最终导致泡沫12和/或网14的一层被磨损掉。在这样的情况下，为了确保清洁擦具10具有用于特定清洁用途的泡沫12和/或网14的崭新的层，使用者可以将泡沫12和/或网14的破损的或弄脏的层除去。
如在图1中显示的，泡沫12在网14的整个接收表面上延伸。根据其他示范性实施方式，泡沫12可以仅在网14的接收表面6上延伸。图10显示出一个这样的实施方式，其中泡沫12仅覆盖了网14的接收表面的一部分。这个部分位于网14的一个端面。根据本发明其他示范性的实施方式，可以将另外的任何片数的泡沫12放到网14上以便许多泡沫12片位于网14的全部接收表面16上。
在图11中显示出清洁擦具10的可替代的示范性实施方式。这里，提供的网14具有空穴44。泡沫12位于空穴44内使得泡沫12作为在清洁擦具10中的一个插入物而起作用。泡沫12的外表面38与网14的外表面68在一个平面上。正如可以想象出的，在网14上可以进一步提供泡沫12的另外的插入物(未显示)。此外，除了具有泡沫12的插入部分外，也可以将一片或多片泡沫12接合到网14的外表面68上。
图6显示出清洁擦具10的示范性的实施方式的透视图。在这种情况下，为了清洁表面，使用者使用清洁擦具，导致因正常的清洁磨损而在泡沫12中形成空穴30。提供了具有可视指示部分24的泡沫12，可视的指示部分是具有与泡沫12的其他部分颜色不同的泡沫12的部分。例如，可视的指示部分24可以是红色的，而泡沫12的其余部分是白色的。一旦使用者将清洁擦具10使用到了使空穴30延伸进入到泡沫12的可视的指示部分24的程度时，将给使用者提供清洁擦具10已经破损的可视的指示。在这种情况下，所述的可视的指示部分24提示使用者该清洁擦具已经达到了有效的寿命，可以丢弃了。可替代地，所述的可视的指示部分24提示使用者该清洁擦具已经使用到了在被丢弃之前，仅具有有限的寿命的程度。
尽管显示的是在清洁擦具10的整个网14上延伸，但是，根据本发明其他示范性的实施方式可视的指示部分24可以具有不同的结构。例如，可视的指示部分24不是一层，而是分散在泡沫12上的许多较小的区域。可视的指示部分24可以位于泡沫12的中心区域，或位于泡沫12的外部边缘。根据本发明的一个示范性的实施方式，将清洁擦具设计成使空穴30在泡沫12的中心区域形成。在这种情况下泡沫12的厚度为8毫米，提供了具有可视的指示部分24，该部分是位于距离泡沫12的外表面386毫米处的卵形的染成蓝色的泡沫12。
在一个相关的实施方式中(未显示)，将除了泡沫之外的材料的有色层放在泡沫和纤维层之间以提供破损的可视的指示剂。有色层可以是有孔的或无孔的膜、非织网、纸层等，或可以包括有色的粘合剂，该粘合剂将纤维状网连接到泡沫上。可替代地，有色层可以是纤维状网的一部分，如包括染色的纤维的一层，或整个网本身是可以着色的。
根据本发明的一个示范性的实施方式，由于泡沫12和网14是彼此整体形成的，因此将泡沫12和网14彼此接合到一起。如在图7中所显示的，所有的泡沫12或泡沫12的一层或部分可以与许多纤维20一体形成。所述的许多纤维20可以是造纸纤维、矿物纤维和/或聚合物纤维。泡沫12可以与形成清洁擦具的网14的许多纤维20通过美国专利号6603054提出的方法一体形成，该专利是由本申请的受让人拥有的，将其中用于所有用途的全部内容在此引作参考。在一个这样的例子中，可以将网14分散到泡沫12中，因此与它们整体连接。这里，清洁擦具10重量的约10％或更多可以来自多个纤维20，所述的纤维是通过在将树脂固化而形成所述的泡沫前，将松散的纤维20共混到与发泡剂或其他发泡工具偶联的树脂中形成。
根据本发明的其他示范性的实施方式，在固化而形成具有与网14一体形成的泡沫12的清洁擦具10之前，网14可以是棉麻层、筛、和/或可以嵌入在泡沫树脂中的高弹性网。多种材料可以埋入到用于形成泡沫12的泡沫树脂中。例如，为了形成本发明的网14，可以使用麻、织造织物、薄绸层、共成形材料、非织造网、乳草属植物纤维以及天然的或合成的纤维。
如所提到的，可以使用清洁擦具10的网14来作为泡沫12的强化层，和/或可以使清洁擦具10的网14具有可以帮助清洁擦具10清洁欲清洁的表面的结构。可以在本发明其他的示范性实施方式中给网14提供另外的功能。图8显示出清洁擦具10的示范性的实施方式，其中给网14提供安置在其中的许多功能性成分22。功能性成分22可以是洗涤剂以帮助清洁擦具10来清洁表面。例如，功能性成分22可以是酶如蛋白酶，或可以是漂白剂如过氧化物。此外，根据其他示范性实施方式，功能性成分可以是研磨化合物或或可以是洗涤剂。功能性成分22也可以具有释放出香味的结构，所述的气味可以随后被传递到欲清洁的表面上。进而，功能性成分22可以是皮肤改善剂。功能性成分可以被包裹在在使用期间为响应机械压力和剪切力而能够破裂的聚合物的或脂质的壳中，利用它将在功能性成分中的成分释放出来。可替代地，功能性成分22可以被包入或包裹在水溶性的材料中以便当湿润时溶剂化允许功能性组分的释放。根据其他示范性的实施方式，功能性成分22可以是抗微生物剂和/或基于天然植物的提取物或化合物。
网14也可以具有一个增加的功能，使得网14和/或功能性成分22作为生物传感器发挥作用。在这个例子中，假设网14和/或功能性成分22可以检测有害细菌、铅、汞和其他试剂的存在的话，则网14和/或功能性成分22可以改变颜色以表明存在这样的试剂。可替代地或另外地，网14和/或功能性成分22可以是产热剂，例如清洁擦具10可以应用热垫技术。在一个例子中，铁的氧化导致网14的加热。可替代地，可以使用活化水技术，如氯化钙丸，为了加热网14以便也将清洁擦具进行加热。将清洁擦具10进行加热对于当应用清洁擦具10时，实现更有效地清洁油脂或其他的成分是有益的。
功能性成分22可以是如环糊精、沸石、粘土和/或活性炭粒子或纤维的气味控制剂。在清洁擦具的结构中也可以具有化学试剂以消灭气味或调节消除气味或供应气味的化合物的释放。可以包括的化学试剂例如是二氧化氯、抗微生物气体或液体、定时释放的抗微生物化合物、在泡沫12上嵌入的银离子、沸石和/或与壳多糖有关的化合物。
网14和/或功能性成分22也可以是发泡剂。在这些例子中，当发泡剂与水接触时，它们可以被活化以产生泡沫，可以另外使用一种泡沫以帮助清洁擦具清洁污物的表面或其他不想要的成分。而且，在使用清洁擦具10期间为了帮助保持泡沫12的湿润，功能性成分22和/或网14可以由一种材料制成或具有一种结构。
尽管如所描述的那样被并入到网14中，但是根据其他不同的实施方式，功能性成分22可以掺入到清洁擦具10的泡沫中。进一步，功能性成分22可以在外表面、边缘上或者甚至与网14和/或泡沫12分离。
本发明的清洁擦具10可以用在多种用途中。例如，清洁擦具10可以如在图9中显示的那样与拖把40结合使用。这里，拖把40包括接合到拖把头32的拖把柄34。将清洁擦具10接合到拖把头32上以便网14在拖把头32的底部表面上延伸并且它被连接到在一个端面上的拖把头32的上表面上。一个或多个夹具36可以位于拖把头32上以便将清洁擦具10接合到拖把头32上。通常在位于拖把头32的上表面上的位置处将泡沫12接合到网14上。在这个例子中，拖把头32可以在欲清洁的表面上移动，用网14清洁表面。当需要时，使用者可以将拖把柄34旋转，使得拖把头32翻转，并且使清洁擦具10的泡沫12与欲清洁的表面接合。在这个例子中，可以应用泡沫12将难于清除的污物和其他不需要的材料除去。根据本发明的不同的示范性的实施方式，可以把拖把40构造成可以作为干拖把或湿拖把而进行作用。
可替代地可以将拖把40布置成使得泡沫12位于网14的整个表面上。在这个例子中，将使用泡沫12来与欲清洁的表面进行接触。此外，可以将泡沫12接合到网14上并且位于拖把32的前缘和/或拖把头32的后缘。同样，本发明包括不同的示范性实施方式，其中可以将清洁擦具布置在拖把40的拖把头32上。
可替代地，清洁泡沫部分可以被放在拖把头(未显示)的一面上，使得使用者可以翻转拖把头清洁擦具10的另外的用途可以是作为现有拖把的附件产品。可以将清洁擦具10增加到现有的拖把上，如，基于海绵的拖把以及包括可处置的擦具的拖把，将所述的擦具接合到用于一个或多个清洁部分的拖把头上并且该擦具然后被使用者除去。
人们发现清洁擦具10还可以用作清洁盘子的工具。在这个例子中，向网14提供功能性成分22是有益的，所述的功能性成分可以是例如洗涤剂、产热剂、生物传感器和/或皮肤改善剂。
根据本发明清洁擦具10的一个可替代的用途是与一次性手套接合，其中清洁擦具10可以具有在手指、手掌部位和手套上的其他部位上的结构。在这个例子中，一次性手套可以进一步保护使用者的手使得使用者的手与欲清洁的表面或洗涤剂或可以应用的其他试剂的距离更远。
本发明也包括清洁擦具10的示范性的实施方式，其中提供了具有保护套42的清洁擦具10，该保护套接合到清洁擦具上。在图12A中显示了这样的一个结构。清洁擦具10的使用者可以将他的或她的手插入保护套42中以便防止使用者身体与清洁擦具10相接触。一旦完成，使用者可以将保护套42翻出使得保护套42将清洁擦具包围。然后使用者可以接近保护套42以促进使用清洁擦具10进行清洁。在图12B中显示出清洁擦具10在保护套42的里面。
保护套42可以是手套形式或适于接受人手形状的其他包入方式。在一个实施方式中，套42具有密封装置例如在ZIPLOC袋中使用的密封条，在使用所述产品的刷洗部分之后，当将手移动到袋子内的弄脏的清洁部分时，将保护套翻转，然后将封条机械地封闭以确保弄脏的东西在袋子中。
使用者可以应用清洁擦具10以清洁使用者的脸或身体的其他部位。也可以将清洁擦具10用作卸妆的产品。在这个例子中，在使用者在皮肤表面擦洗期间为了吸收和保持化妆品，提供了具有额外孔间隔的泡沫12。在这样一个例子中，清洁擦具10的泡沫可以提供对使用者皮肤的柔软单磨擦性的清洗。这样的清洗既可以是湿的也可以是干的。额外孔间隔可以通过针刺、钻孔、激光钻孔、冲孔、穿孔或适于保留被去除材料的穴或其他低洼处的其他方式来提供。在一个实施方式中，可以使用具有合适构形的有纹理的三维模压的泡沫层。合适的构形可以包括具有直径小于约4mm的低洼处的模压擦具以及具有约0.2mm或更大的峰到谷的高度的模压擦具。在一个相关的实施方式中，三维表面的高处部分是基本上平坦的，具有的低洼区域占泡沫层的表面积的约30％或更低。
清洁擦具10也可以被构造成贴、卷或带，用来对付使用者的姆囊炎、疣或硬化的皮肤。在这样的用途中，可以使用擦具10的泡沫12来磨擦使用者的皮肤，也可以将健康剂输送到皮肤上。这样的健康剂可以通过功能性成分22和/或网14来提供。健康剂可以是疣治疗化合物、皮肤软化剂和/或抗微生物剂。
清洁擦具10可以用作抽水马桶清洁剂。在图28中所显示的本发明的一个示范性实施方式中，泡沫12可以是连接到可分散网14上的薄条。薄条200相互之间是通过在许多穿孔204之间隔开的许多接头202连接的。清洁擦具10的这样的结构提供了一个可冲洗的产品。在这样一个例子中，在网14与一定数量的水接触，或将其润湿一定时间后，它可以发生分解或破碎。当将清洁擦具10放在抽水马桶中时，它可能发生破碎，并且泡沫条200也是足够小，使得网14和泡沫条200能够用便池处理。
清洁擦具10也可以被构建成如在图29显示的卷筒206。卷筒206可以与常规的纸巾卷相似。这里，清洁擦具10通过在穿孔212之间隔开的一系列接头210彼此连接，使得一个清洁擦具可以从相邻的除去。清洁擦具10可以是未卷绕在芯208上的，或在其他示范性的实施方式中是无芯的。在这样的例子中，清洁擦具10的卷筒206可以位于手术室和术前室，使得当进行刷洗以及用于准备手术时，外科医生或其他的医疗技术人员可以更有效地除去污物、细菌和其他不想要的成分。可以用例如本发明的具有纹理的清洁擦具10来擦洗手，其中泡沫12或纤维状网14中的至少一种是有纹理的(如模压成H或D大于0.2mm或大于0.4mm的三维形状，并且任选地进一步包括肥皂、洗涤剂、抗微生物剂或皮肤改善剂。用于这样目的的清洁擦具可以任选地预先用水、乙醇或具有抗微生物特性或清洁特性的溶液(如肥皂溶液和防腐剂)湿润。
可以发现通过将清洁擦具10用作抛光木质家具的家具擦具的另外的用途。所述的清洁擦具10也可以具有作为汽车车体的抛光垫的结构。所述的清洁擦具10也可以作为用作维护汽车车体的上蜡垫的结构。在这个例子中，泡沫12可以具有注入的蜡添加剂以发挥给汽车表面上蜡的作用。可替代地，在其他示范性实施方式中，可以将蜡底物接合到泡沫12和/或网14上。
为了准备欲喷涂的表面，也可以使用清洁擦具10。更进一步，可以将清洁擦具10用作擦鞋擦具。还可以将清洁擦具10用作清洁浴室的产品。在这个例子中，为了从位于浴室中的瓷砖和瓷器上清洁硬水泥浆，也可以使用清洁擦具10。
可以使用清洁擦具10以清洁多种物品。例如，可以用本发明的清洁擦具10来清洁刀、高尔夫球、保龄球和多种家居物品。
还可以将清洁擦具10用作用于从使用者的牙齿上除去牙斑或使牙齿增亮的物品。
在这个例子中，可以将清洁擦具10构造成Q一尖端状的产品或被放进足够小小的“手指手套”中以便使用者可以擦洗他的或她的牙齿以除去结石或牙斑。在如手指手套的部分上清洁擦具10的适合的薄的部分的层压体可以提供有效的清洁作用，使得结石和其他的沉积物可以很容易地从牙齿表面被除去。
清洁擦具10可以进一步被用在牙齿和牙周的护理产品中，例如，牙线、洁牙带和/或牙刷。在本发明的不同的示范性实施方式中，可以使用网14和/或功能性成分22以提供香料、清洁化合物、抛光剂、抗微生物化合物、漱口水、口腔护理化合物、抗病毒化合物以及当清洁擦具10用于牙齿和牙周治疗时的治疗剂。如上所述，可以将功能性成分22掺入到清洁擦具10的网14和/或泡沫12上。
应当理解本发明的清洁擦具10不限于特定的形状。同样，根据不同的示范性实施方式，清洁擦具10可以是正方形、圆形或圆柱体。进一步，清洁擦具可以是具有中空部分的结构以便接受手指、手、清洁剂、柄，或是根据本发明不同示范性实施方式的插入物。
可以对清洁擦具10的一个或多个部分，如泡沫12和/或网14进行改变以便于更有效地除去或保留细菌。根据一个示范性的实施方式，泡沫和/或网14具有化学静电电荷，或者通过添加驻极体以有助于通过静电方式吸引和保留细菌。可以提供的化学静电电荷的例如，壳多糖、聚乙烯胺、伯胺、仲胺、叔胺、季胺、阳离子聚合物和聚电解质。
假若在清洁泡沫12的表面需要带电的表面，可以使用任何已知的方法向在泡沫12中的支柱的表面添加带电的化合物。例如，可以用含有带电物质的溶液进入泡沫12来将化学添加剂接合到聚合支柱的表面，所述的带电荷的物质可以彼此交联或交联到泡沫12上。可以使用化学、电学、和其他机械处理的组合，如等离子处理、电晕放电处理和产生驻极体等。例如，疏水表面的化学后处理公开在2003年3月25日颁发给N.Wei等的美国专利号6537614中，并且据信，这样的处理可以适用于本发明的泡沫12。Wei等的专利公开了具有带阳离子的涂层的疏水性的聚合物纤维，其中所述的涂层包括功能化的阳离子聚合物，如表氯醇功能化的聚胺或表氯醇功能化的聚酰胺型胺，它已经通过加热被交联。这样的材料可以通过下列方法制备，使用在用功能化阳离子聚合物足以基本涂覆纤维的条件下，可通过可加热交联的功能化阳离子聚合物的水溶液处理纤维滤器，其中所述的溶液包括功能化的阳离子聚合物、聚乙烯醇、用于聚乙烯醇的极性溶剂和水，将得到的涂层的纤维滤器在一定温度下加热处理并且维持一段足以引起在疏水聚合物纤维上出现交联的功能化阳离子聚合物的时间。如适于本发明的用途那样，可以使用可通过加热交联的功能化的阳离子聚合物的溶液来浸渍或浸湿清洁泡沫12的全部或部分以将泡沫12的支柱涂层。得到的涂层的泡沫12可以在一定温度下经加热处理并且维持一段足以引起在疏水聚合物纤维上出现交联的功能化阳离子聚合物的时间。
这里引作参考的Sherry等的在2003年11月20日公布的美国专利申请20030216272A1提供了可以适用于本发明用途的另一种方法。Sherry等公开了一种用清洁溶液浸渍的擦具，所述的清洁溶液包括具有一种或多种聚胺化合物和一种或多种改性的聚丙烯胺化合物的带走污物的系统，pH值在5至11之间。也可以存在聚合双胍和其他的抗微生物剂。据说这样擦具的一些类型在保留细菌和擦洗表面方面是有效的，不会留下可见的条痕。美国专利申请20030216272A1的化合物和系统也适用于本发明的清洁产品。
在泡沫材料种或上使用带电材料可以提供几种可能的益处中的任何一种。例如，阳离子材料在附着到具有负表面电荷的革兰氏阴性菌或其他微生物上是有用的。然后用清洁产品更有效的除去和保留这样的微生物。非微生物的污物和尘垢的许多形式也可以含有负电荷，所述的负电荷可以更有效地用具有正电荷的材料捕获以及除去。对于一些用途，在泡沫12上或泡沫12中的负电荷在除去带正电的污物方面是有用的。在一些情况下，带电材料也具有抗微生物或抑制细菌的作用。
在浸湿溶液中的带电成分也可以用于增强用本发明的清洁产品的清洁作用。
有效用于吸引细菌的阳离子化合物公开在下列文献中，在2002年12月26日申请的共同拥有的待审的序列号为10/330458的美国申请“加入阳离子化合物的皮肤清洁产品”以及在2002年12月26日申请的序列号为10/330460的“加入阳离子化合物的伤口处理产品”，上述两篇文献在此引作参考。如在那里所公开的，通过提供包括具有约0.1微克当量/克至约8000微克当量/克或更高的有效电荷密度的足够量的阳离子化合物的清洁底物，该产品可以发生电性的改变使得它的有效阳离子电荷密度大于约2000微克当量/100克，并且大量的污染物可以从表面上(从皮肤或其他底物上)被电驱逐、捕获和运走。可以将如氯化十八烷基二甲基三甲氧基硅丙基胺的阳离子化合物浸渍在所述产品中，既可以在泡沫中，也可以在强化层中。
通常，可以提供在清洁泡沫12中的任何一种中提供用于保留微生物和其他污染物的正电荷，如在清洁泡沫12内的一层或一个区域、在强化层或其中的一部分、或在被商业销售(即在预先湿润的网中)之前或在使用前或使用期间可以添加到网14上的浸渍溶液内。带电的成分也可以存在在用于将强化层连接到清洁泡沫12上的粘合剂中。
在一个实施方式中，清洁泡沫12或强化层包括负电荷(如阴离子基团)，所述的负电荷在清洁溶液或在能保留带负电的污染物和微生物的浸渍溶液中与阳离子成分相互作用，并且也被静电吸引到清洁泡沫或强化层上，使得有效地保留了带负电荷的微生物和污染物。
在一些实施方式中清洁擦具10也可以具有这样的结构，使得“基于三聚氰胺的泡沫”是含有三聚氰胺粉末的非三聚氰胺的泡沫。
为了详细阐明用于本发明合适的泡沫结构，通过Procter&Gamble(Cincinnati，俄亥俄)经销的作为MR.CLEAN神奇擦除器的BASOTECT泡沫垫的一部分得到了光学和SEM的显微照片。
将切割一半的材料的两个外表面和截面用反射光和透射光显微镜在低放大倍数下检查显示材料是具有开孔结构的基本均匀的半硬的泡沫块。例如，图13是采用在透射光下放大倍数为80×倍，显示MR.CLEAN神奇擦除器的薄片切割的横截面表面。通过中心将泡沫切割成两半。所有的表面、内表面和外表面，基本如在图13中所出现的，显示出相互连接的长丝的网络，所述的长丝是作为在显示出基本均匀的开孔的泡沫网络中的支柱而起作用的。
通过用刀片在一面上切下1/2立方体来制备用于SEM分析的试样。将较薄的部分从立方体上切下来，并且固定到具有双面胶带的直径为1”圆盘的平直的夹子上，使用真空溅射涂敷器对所固定的试样进行镀金至约250埃的厚度。用具有5kV的加速电压JSM-840电子显微镜(Jeol美国公司，Peabody，MA)、300皮安培的电子束电流、36-12毫米的工作距离和30×-15000×的放大倍数下进行SEM分析。
图14是显示相互连接的基本均匀的长丝网络的基于三聚氰胺的泡沫试样的削刀法横截面在30×放大倍数下的SEM显微照片。图15是相似的，除150×放大倍数外。如在图14和15中所显示的，内部的SEM分析显示出所述的结构是由在泡沫中限定了开孔的相互连接的长丝的3-D网络组成的。如在图15中所显示的，尺寸不是均匀的。
图16是基于三聚氰胺的泡沫试样在750×放大倍数下的SEM显微照片。如在图15中所显示的，单独的细丝的截面基本上是三角形的，约5μm至10μm厚。
图17是阐明两个支柱的三角形横截面形状的SEM显微照片。图18是显示在开孔泡沫中削刀法切割的长丝(支柱)的高倍放大的部分在15000×放大倍数下的SEM显微照片。图18显示出长丝的表面看起来是光滑的，内部基本上是实心的。通常，形成开孔网络的支柱的有效直径为约5至7微米。由支柱所形成的孔的尺寸范围为约50-200微米，具有分散的几个显著更大的空隙。
图19显示出绿色花形泡沫在40×放大倍数下的SEM显微照片。所述的泡沫是公知的商业上的绿色泡沫，作为“干花形泡沫”销售，它是由Oasis Floral Products，Kent，俄亥俄的Smithers-Oasis公司的分部制造的，通常用于绢花和干花的花形布置。许多泡孔包含薄膜，所述的薄膜作为许多泡孔面上的壁而起作用，但是许多的开孔存在在这些壁上，以便许多的泡孔可以保持开放。据估计支柱的特征性厚度为约7至10微米，而膜实质上更薄一些。据估计特征性的泡孔尺寸为约200至800微米，许多或大部分泡孔的尺寸为约小于600微米。泡孔一般是5个或6个面。泡孔的壁是边缘非常锋利的，它可以对清洁能力作出贡献。泡沫也是易碎的，当切割或用于擦涂表面时，产生细小的片状的粉末。
图20是与在图19中显示的相同试样的SEM显微照片，不同处为在150×放大倍数下。
图21描绘了本发明的清洁擦具10的截面视图，其中清洁泡沫层12具有有纹理的三维表面38，所述的表面包括具有特征性的峰到谷的高度H的分隔开的峰70和谷72，高度H可以是下列的任意数值或更大0.2微米(mm)、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm或5mm。
图22描绘了本发明的清洁擦具10的截面视图，其中泡沫12具有一个具有第一组峰70和谷72的三维外表面38，其中网14具有三维外表面68，它也具有一系列的峰74和谷76，具有特征性的高度差(表面深度)D，它可以是下列的任意数值或更大0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.5mm和2mm。可替代地，纤维状网14的表面深度D或泡沫层12的峰到谷的高度H可以小于下列任意数值5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.3mm、0.2mm和0.1mm。
图23描绘了一种干擦系统80，其中常规黑板擦系统被基于泡沫的板擦88代替，所述的板擦88包括通过限制装置92与一个把手90相连接的清洁泡沫12的薄层，所述的限制装置92可以是来自钩环系统中的钩或来自Velcro美国(曼彻斯特，New Hampshire)的切环钩状的材料。限制装置92将泡沫层12固定就位以克服在干擦板82的擦除期间的剪切力。制作的干擦板不具有常规干擦系统的光滑的聚合物涂层，以便与常规干擦板相比，所述的板保持足够的表面粗糙度和其他的表面特性而容易接受蜡笔标记，而通常提供的涂层使得用蜡笔难以在板上作标记。将干擦板82用加固装置98(如在固定卡钉中的螺丝)安装在框84中以连接到墙上。可以使用蜡笔86或其他标记笔在板82上提供容易看见的笔记96。可以用容易握住的板擦88而将所述的笔记96除去，或通过清洁擦具10简单地在黑板82上横向擦除来去除，所述的清洁擦具包括连接到强化网14上的清洁泡沫12。在干擦系统80中，可以将板擦88安装在壁架上(未显示)或与干擦系统80相连接的固定装置上。同样，可以将泡沫12的替换层或另外的擦具10放在一个盒子中(未显示)或与用于方便地提供许多一次性擦具10的干擦系统80相联系的其他装置中。
图30描绘了本发明的清洁擦具10的制作工艺108。这里将连续的强化网14通过导辊120并且接收由喷雾喷嘴110释放的粘合剂喷雾112。所述的粘合剂可以是热熔体或能进行化学固化的活性粘合剂或本领域已知的其他的粘合剂。将泡沫块切割成单独的薄泡沫层12的一叠层116，然后将这些泡沫层放在强化网14的用粘合剂处理过的一面上以形成泡沫-网复合材料136。如所描绘的，旋转锯刀片118切割泡沫块114，但是可以通过其他工具切割泡沫，包括切割金属丝、刀片、激光切割和自动切肉刀片等。在将薄泡沫层12连接到强化网14上后，在包括具有可升高的冲切刀片134的冲切辊122的冲切夹132上将泡沫-网复合材料136切成离散的部分，所述的冲切辊与反向辊124是协同操作相联系的。当一个或两个辊122、124通过用于改进输送的夹132时，也可以提供气动通道(未显示)以向泡沫-网复合材料层136的一部分提供空气压力或真空压力。在夹132中的机械和/或气体压力可以增强网14与泡沫层12的接合并且在一些实施方式中帮助驱使粘合剂材料进一步进入泡沫12或强化层14中用于更好地接合。当通过夹132后，通过用载体金属线辊130引导的载体线128将离散的清洁擦具10传输以将其运到加工和包装部分(未显示)，在那里可以提供擦具纸盒、软包装、真空包装封条(使得泡沫层被大气压压缩直到打开包装为止)等。它们也可以与其他的产品和材料连接，如清洁剂袋或盒、分离的薄绸层、湿擦具、喷雾瓶、漂白剂注施器、家具抛光剂、生物传感器和细菌指示剂、抗微生物剂、保护手套、洗液和芳香剂。在该工艺中的加工和包装部分或其他的部分中，如果需要的话，也可以直接将前面提及的许多试剂添加到清洁擦具部分，通过直接加入或通过其他的方式如在添加之前进行封装以保持活性材料被密封直至使用产品为止。
泡沫层12可以基本上比最终的清洁擦具10长一些。在这种情况下，与前面描绘的实施方式的泡沫部分12在夹子中不被切割相比，对泡沫-网复合材料136的切割可以将来自泡沫叠层116的每个单独的泡沫层切割成两个、三个或多个部分。然而，在一些实施方式中，对清洁擦具10或任何组分进行进一步的切割和修剪以提供需要的尺寸和形状。包装的清洁擦具10不必是长方形的，也可以是圆形、椭圆形、环形、狗骨形、三角形、锯齿形、W形、圆长方形和波形的等。多个清洁擦具10可以在另一个上面以可分离的方式(未显示，但是参见相关的实施方式图5)连接起来，使得泡沫清洁表面可以将外层的擦具剥掉而露出崭新的清洁擦具10而反复地更新。
可以考虑在图30中的几个可替换的方法。例如，冲切夹可以被不完全危及强化网14的穿孔夹代替，使其穿孔使得泡沫复合材料136保持用于变成卷筒(未显示)形式的完整以提供薄的类似柔韧纸巾的产品，所述的产品可以象已知的纸巾那样可以分配以提供可拆卸的清洁擦具。
在另一个替代方式中，在将泡沫层12连接到强化网114上之前，可以将粘合剂112施用到泡沫层12上，而不是(或另外)将粘合剂施用到强化网114上。
在另一个替代方式中(也未显示)，对泡沫块114的切割发生在泡沫块114的末端已经被粘合到强化网14上之后。在这种方式中，在处理期间提供非常薄的泡沫层的失败的危险性很低，因为一直存在强化作用。在这样的方法中，在将两者结合之前，可以将粘合剂施加到强化网14或泡沫块114上或两者上。之后进行切割以产生已经连接到强化网14上的薄泡沫层12。
在另一个替代方式中(也未显示)，在接合到第二强化层之前，可以将泡沫层12接合到第一强化层，如薄熔体喷射或纺丝粘合上。将泡沫接合到第一强化层可以以间歇工艺进行或连续工艺进行，既可以是用于制备清洁擦具10的在线步骤108，也可以是离线步骤。因此，在一个实施方式中，泡沫12的叠层116可以是已经与第一强化网(未显示)连接的，之后与第二强化网14连接的泡沫12的叠层116。
实施例1在生产线中的清洁垫根据本发明的一套清洁垫是通过在控制熔体喷射装置上使用热熔粘合剂将基于三聚氰胺的泡沫层与强化网层压制备而成的。使用两种不同种类的强化层，商业的VIVA纸巾网(Kimberly-Clark公司，Dalla，德克萨斯)和每平方码0.55盎司(osy)聚丙烯纺丝粘合网(Kimberly-Clark公司.Lexington Mill，Lexington，肯塔基)。将片状的三聚氰胺试样手工粘贴到移动的载体织物(一种不连接到泡沫上的纺丝粘合网，仅用作粘合的载体)上，运输速度为约每分钟50英尺。移动的织物将泡沫试样带到熔体喷射的喷嘴下方，通过喷嘴细喷雾包括由Eastman化学公司(Kingsport，TN)制造的Eastman P1023聚丙烯和来自Exxon Mobil化学公司(Houston，TX)的Dexco聚合物的约10％的DPX584弹性体。对于连接到VIVA纸巾而言，基于每平方米约20克的重量施用热熔体粘合剂，对于连接到纺丝粘合网而言，为每平方米约10克。在将熔体喷射热熔体施向泡沫后，立即将用粘合剂处理的一面连接到从辊上散开的强化网上，将这两种材料通过在两个转动的辊之间的无载荷咬合来确保接触，在轻微的压力下将这两种材料接触以避免损伤泡沫。
为了制备基于三聚氰胺的泡沫的薄层，通过购买的MR.CLEAN神奇擦除器(Procter和Gamble，Cincinnati，俄亥俄)获得的BASOTECT泡沫的商业块，据说它是甲醛-三聚氰胺-亚硫酸氢钠共聚物。据信这种基于三聚氰胺的泡沫是BASOTECT3012，它已经在负荷下在高温下被稠化至约0.009g/cc(9kg/m3)的密度。使用商业的切肉片机(Chefs ChoiceVaritilt 632型，EdgeCraft公司，Avondale，宾西法尼亚，UPC087877632998)将块切成小片(典型地2mm厚)。
从MR.CLEAN产品上切割的泡沫条与产品具有相同的二维尺寸，2.5英寸×4.75英寸。在制作试样中，泡沫的主要的轴(间距4.75英寸方向)与强化网的机器方向对齐。典型地，泡沫层的厚度在2mm至约8mm的范围，尽管其他的范围被认为是在本发明的一些类型的范围内。图24显示出包括来自MR.CLEAN产品的三聚氰胺泡沫12的清洁擦具10的横截面的40×下的SEM视图，将所述的三聚氰胺泡沫12用熔体喷射的粘合材料100与纺丝粘合网14相连接。图25显示出同样的试样在100×的放大倍数的视图。在图25中，粘合材料100的一些部分形成“纵梁”102，它延伸到泡沫12中，距离比泡沫(这里渗透深度约为典型地泡孔大小的1.5至2倍)的特征性泡孔尺寸大一些。
图26和27显示相似的试样在150×放大倍数下的视图。
然后根据Zwick柔性试验测试了每一个具有4.75英寸×2.5英寸的尺寸以及11.9平方英寸的面积的清洁擦具试样。也测试了未粘接到泡沫上的强化网材料，它们是未粘接到泡沫上的MR.CLEAN泡沫片和2mm厚的BASOTECT2011泡沫片。在测试前，将所有的试样放在23℃、50％的相对湿度下至少4小时。结果显示在下面的表2中。注意到添加的纺丝粘合层，由于它本身覆盖太严密了，而无法产生可测量的柔性模量，当两个连接起来时，使泡沫的Zwick柔性模量(E)显著增加。这种粘合材料对柔性有贡献。据信，通过使用低粘性或高柔性的高弹性粘合剂，或通过使用其他粘合方法如应用空间分离的粘合剂、缝、以空间分离的模式与纺丝粘合网超声粘合等来获得更低弯曲硬度值的清洁擦具。
表2.用于本发明的几种不同实施方式的泡沫擦具的Zwick柔性特性。

表2(续)

表2(续)

在表2中，结果显示了在约0.05psi的负荷下产品的总密度。产品密度可以在约0.01至约0.1g/cc，如约0.02至0.08g/cc范围内变化。在测试的试样中混合产品(泡沫、粘合剂和强化层)的基重在约40gsm至110gsm范围内，尽管更宽的范围也是在本发明的范围内。例如，基重在约15gsm至400gsm范围内，或在约25gsm至300gsm范围内，或在约25gsm至300gsm范围内，或在约25gsm至200gsm范围内，或在约30gsm至1500gsm范围内。可以通过使用更重的强化层，如两层VIVA纸巾连接在一起，或更重的泡沫层或使用另外的成分如粘合剂或其他添加剂来获得更高的基重。典型地，基重是在TAPPI条件下(23℃和50％相对湿度)在干燥状态下测量的。
根据Zwick柔性试验，具有连接到2mm厚的泡沫层的强化层的擦具的弯曲硬度值在约0.002Nm至约0.005Nm范围内。假若在弯曲硬度和厚度之间有预期的关系，据信在本发明范围内的实质上更厚的试样可以具有显著更高的弯曲硬度值，如最高达约0.4Nm或约0.05Nm并且对于许多清洁用途仍然是有效的。进一步，通过使用基重更重的粘合剂或更硬的强化层获得增加的弯曲硬度。
在放在23℃和50％相对湿度下至少24小时后，测试了试样的拉伸特性。平均拉伸结果显示在表3中，它也包括前面描述的Zwick柔性试验的平均硬度结果。拉伸测试是在用MTS公司的用于电机械系统的TestWorks4通常测试软件运行的MTS Alliance RT/1拉伸测试仪(MTS公司，EdenPrairie，明尼苏达)上进行的。对于拉伸试验，将1英寸宽的试样安装在具有2英寸的夹具之间，夹爪间距(精确计量长度)的1.5英寸宽。横梁速度是每分钟10英寸。沿机器方向切割网条。在网拉伸试验中，将试样轻轻地弯曲而在浸入去离子水中的中心形成环，使得约1英寸长的中心区域被浸没。通过平坦的吸墨水纸吸去过多的水分，然后将试样安置在夹爪之间，湿润区域大致位于夹爪之间的中心，然后进行拉伸测试。
表3.本发明的几种不同的实施方式的泡沫的物理特性的概述。

表3(续)

在表3中的结果表明，在本发明的清洁擦具中，总拉伸强度仅一小部分来自于泡沫层。相对于单独的泡沫层，粘合剂与纤维状网的组合可以显著地加强清洁擦具，特别对于薄泡沫层而言。在具有2英寸夹爪间距的1英寸条中测试的清洁擦具的所有干或湿拉伸强度可以大于600克，例如为约800克或更高、约1000g或更高、约1500克或更高、约2000克或更高或约2500克或更高。湿和干拉伸强度也可以在约10000克以下(当在具有2英寸夹爪间距的1英寸条中测试时)，如在约7000克以下或约5000克以下。在本发明的一些实施方式中，据信，与如约0.05Nm或更低，或0.01Nm或更低的低弯曲硬度偶联的高的湿拉伸强度(约800克或更高，对于1英寸宽的条)的组合可以导致产品在使用中具有良好的耐用性以及具有用于到达用更硬的清洁材料不能到达的受限制的空间或狭窄的凹陷的优良的柔性。
还测试了具有纺丝粘合和VIVA纸巾强化层的试样的触感。结果显示在下面的表4和5中
表4.具有纺丝粘合强化层的清洁擦具的金属丝的目触感灵敏度结果。

表5.具有VIVA纸巾强化层的清洁擦具的金属丝的目的触感灵敏度结果。

通常，测试的擦具可以具有如约1000或更低、更特别约600或更低以及最特别约500或更低或400或更低的金属丝的目触感灵敏度的特征。据说标准化的金属丝的目触感灵敏度、波纹的触感灵敏度和标准化的波纹的触感灵敏度也是同样的。试图通过MR.CLEAN三聚氰胺泡沫垫的厚度来感觉波纹的金属板或30目的金属丝的纹理是失败的，因为在平衡的上限2100克的力是不能识别出纹理的。
实施例2手工制作的清洁垫制作的垫子与实施例1中的那些是相似的，不同的是使用气溶胶粘合剂代替熔体喷射的粘合剂。所述的喷雾粘合剂是3MTM90喷雾粘合剂(3M公司，Minneapolis，明尼苏达)。通过向泡沫表面上喷雾并且在与已经用粘合剂喷雾的薄绸网或纺丝粘合网的相反方向挤压，将层压品切割成不同的尺寸以制备试样。用具有厚度为2mm、3mm、5mm和8mm的BASOTEC2011泡沫(制造商进行过处理是亲水性的)来制备试样。也可以使用具有不同厚度(1mm、2mm和3mm)的MR.CLEAN产品切成的片制备试样。然后将两种来源的泡沫层粘合到如绉纱薄绸和纺丝粘合网的不同底物上。制备的特定实例的部分清单与使用其他接合方式的其他手工制作的实例在下面提出。
将BASOTECT2011泡沫层切成尺寸为95mm×133mm×2mm，使用3M(Minneapolis，明尼苏达)3MTM高强度喷雾粘合剂90将所述的泡沫连接到0.5osy纺丝粘合网上。可以制备具有50mm×50mm×3mm以及102mm×102mm×3mm尺寸的泡沫层的其他擦具。在这些实例中，强化层具有与泡沫层相同的尺寸，并且是与其同延的。
也可以使用BASF的BASOTECT泡沫层，该泡沫层被预处理成亲水性的。将它切成95mm×133mm×5mm的尺寸，并且用3MTM高强度喷雾粘合剂90将其连接到纺丝粘合上。
将具有三维尺寸为432mm×254mm×3mm的BASOTECT泡沫层使用具有标称6mm长的KOSA双组分粘合剂纤维连接到具有同样尺寸的VIVA纸巾上。使用空气成型的手抄纸成型机将粘合剂纤维均匀施用到纸巾上。将泡沫放在它的上面。将得到的集合物在0.02psi负荷下在172℃下加热30分钟以活化粘合剂纤维。在冷却后，将粘合的复合材料切割以形成具有133mm×95mm的平面尺寸的六块擦具。
用PellonWonder-Under Transfer网#805(Pellon消费产品公司，Freudenberg非织造，Durham，南加利福尼亚)将具有124mm×133mm×2mm三维尺寸的BASOTECT2011泡沫层接合到具有同样三维尺寸的VIVA纸巾上。在毛织装置上用手持式1200瓦Sunberm铁(3953-006型)通过将复合材料用铁包裹而将粘性转移网活化。
在一个实施例中，将3mm厚的BASOTECT2011泡沫层切割得到具有102mm×102mm×3mm三维尺寸的层。在生产线上用常规的热熔体粘合剂和热熔体粘合剂施加器将所述的泡沫层接合到每平方码0.5盎司的(osy)聚丙烯纺丝粘合网。
在另一个实施例中，将来自Oasis花形产品(Kent，俄亥俄，UPC号082322634866)用商业的切肉片机切成约68mm×98mm×2mm三维尺寸并且用3M(Minneapolis，明尼苏打)3MTM高强度喷雾粘合剂90在表面上喷雾，然后向也已经用粘合剂喷雾的约20gsm的纺丝粘合材料层的相反方向压以形成清洁擦具。花形泡沫是一种经证明能有效地从平直表面除去蜡笔痕迹的基于酚的泡沫，尽管它比BASOTECT泡沫更硬以及更易碎。在相关的实施例中，用高强度喷雾粘合剂90喷雾具有同样尺寸68mm×98mm×2mm的花形泡沫薄层，然后将其接合到VIVA纸巾网上以形成另一种清洁擦具。
实施例3干擦系统为了证明本发明的层压品的清洁能力，使用三聚氰胺泡沫层压制品从白色底物，12英寸×18英寸的白色工作台面材料，商标名为PIONITE的销售的高压层压品(HPL)以及由Pioneer塑料(Auburn，缅因)制造的产品F39 SW811N白色上除去蜡笔和永久性的标记墨水。根据在http://wwww.pionite.com/pionite/pspec.html.type上制造商的说明，F39号(标准装饰层压制品)HPL材料具有的片的厚度为0.039英寸(1.0mm)+/-0.005英寸(0.12mm)，超过NEMA LD 3-1995 GRADE HGP的性能要求。(当然，许多其他的材料可以用于干擦板，如由在Auburn，缅因的Pioneer塑料制造的PIONITE标记板层压制品)。
将HPL材料固定在备有两个用于将螺丝接合到墙上的支柱的铝板上。使用从一盒64色中选出的正规尺寸的几种颜色的CRAYOLATM的蜡笔(Crayola，公司，Easton，宾夕法尼亚)在白板上书写。
通过改变现有的干擦板擦来制备一种包括三聚氰胺泡沫层的板擦。原来的板擦具有与柔软感触层连接的把手。为了改变所述的板擦，将具有粘性衬背的VELCROTM钩材料层压进感触层内，与钩面柔软的感触层接合，由于机械的缠绕接合得很好。然后将VELCPOTM材料的朝外的粘合剂一面上的隔离纸除去以暴露压敏粘合剂，然后接合到类似钩材料的织物VELCROTM平坦的一面上以提供用于接合清洁擦具的非织造强化层的朝外定位的吊钩，所述的清洁擦具包括粘合到三聚氰胺泡沫上的纺丝粘合网。以这种方式，吊钩系统接合到本发明的清洁擦具上，允许板擦的把手提供用于握持擦具的有用的把手装置以清除掉HPL干擦板上的蜡笔或其他标记。
也可以使用本发明的层压品来清洁和保持现有的干擦系统。在一个实施方式中，可以用蜡笔、油性铅笔、蜡质铅笔等代替干擦标记笔，由于本发明的层压品能够容易地从固体表面上除去这样的材料。示范性的干擦材料包括PIONITE标记板层压品(Pioneer塑料，Aubum，缅因)和其他板和层压制品。
实施例4与拖把一起使用的擦具将BASF的BASOTECT泡沫层切成102mm×254mm×3mm的三维尺寸，并且以中心和对齐关系接合到具有229m×254mm平面尺寸的更大的纺丝粘合网上。用3MTM高强度喷雾粘合剂90进行接合。层压的泡沫-网复合材料适用于与作为一次性的拖把片的SWIFFERTM型拖把头(Procter和Gamble，Cincinnati，俄亥俄)接合。将这样的片安装在拖把头的上面，并且用于清洁含有先前施用到地板部分的少量水的实验室地板。
如在这个实施例中所阐述的，所述的强化层的一个或两个平面尺寸可以比泡沫层的平面尺寸大一些，所述的泡沫层可以以与强化网的两侧对齐或可以相互歪斜的方式定向，并且将其以相对于后者呈中心或远离中心的关系安置。
实施例5具有抓爪元件的擦具为了阐明用于将清洁擦具固定到一个位置上的一种夹持工具，将擦具接合到画框边缘的夹持部分上。获得了由Newell Rubbermaid(St.Francis，威斯康星，UPC 070042 503210)制造的Trim Tite EZPainterTM。将刚毛层(固定用于边饰的油漆的粗糙织物)除去。应用两个两英寸宽的自粘性VECLRO吊钩材料条使其穿过轧边机(对一个条进行修整使得这两个条覆盖表面)的表面，所述的轧边机从前固定易碎层，粘性面靠着轧边机。然后将朝外的吊钩材料连接到已经被粘连到3mm厚的BASOTECT泡沫层的非织造环材料上。泡沫和非织造网的平面尺寸为89mm×121mm。非织造环材料基本上与在美国销售的2003HUGGIES尿片的钩和环加固系统中的接合带相同。用3MTM高强度喷雾粘合剂90将非织造环材料连接到泡沫上。
应当理解本发明包括能够对如这里描述的在附加的权利要求范围内的清洁产品10的实施方式进行的各种变更和它们的等效物。
权利要求
1.用于清洁表面的清洁擦具，所述的清洁擦具包括具有用于接触和清洁想要清洁的表面的结构的酚醛泡沫，其中所述酚醛泡沫厚度约小于10毫米；以及与所述酚醛泡沫连接的网。
2.如权利要求1所述的清洁擦具，其中酚醛泡沫是具有用于接触和清洁想要清洁的表面的结构的基于三聚氰胺的泡沫，其中根据Zwick柔性试验，所述的清洁擦具具有约0.4Nm或更低的弯曲硬度以及每英寸至少约600克的干拉伸强度。
3.如权利要求1或2所述的清洁擦具，其中所述的酚醛泡沫是一种具有用于接合和清洁表面的结构的基于三聚氰胺的泡沫层，其中在穿过表面移动时，基于三聚氰胺的泡沫层的部分由于摩擦被除去，并且其中所述的网向基于三聚氰胺的泡沫提供了一些结构刚性；其中所述的基于三聚氰胺的泡沫层对于所述的清洁擦具的贡献约小于所述的清洁擦具的总拉伸强度的三分之一。
4.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中酚醛泡沫是一种具有用于接触和清洁想要清洁的表面的结构的基于三聚氰胺的泡沫，所述的基于三聚氰胺的泡沫不发生塑性变形并且厚度为约1毫米至10毫米；并且其中所述的网是连接到基于三聚氰胺的泡沫的非织造，所述的基于三聚氰胺的泡沫和非织造层相互层压以达到连接的目的。
5.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的酚醛泡沫是一种具有用于接触和清洁想要清洁的表面的结构的基于三聚氰胺的泡沫；并且其中所述的清洁擦具的金属丝网触觉灵敏度值为约小于1000，优选为约600或更低，优选为约400或更低。
6.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的网是非织造织网。
7.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的弯曲硬度约为0.1Nm或更低，优选约为0.05Nm或更低。
8.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中根据Zwick柔性试验，所述清洁擦具的模量(E)在约1100Kpa和约60000kPa之间。
9.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中湿拉伸强度为约每英寸600克至约每英寸10000克。
10.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的泡沫层的厚度与所述的纤维状网的厚度的比值为约1至20，或大于2。
11.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的网具有三维表面，所述的网包含磨擦材料，所述的泡沫与所述网的三维表面连接在一起。
12.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的网是由吸收材料制成的，并且所述的网是一种吸收性薄绸、一种穿透干燥的吸收性薄绸、一种吸收性薄绸-聚合物复合材料的网、一种吸收剂共成型网、一种吸收剂强化的气流成网、一种吸收剂模压的气流成网、一种水编织网或一种水缠绕网。
13.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的泡沫是多层结构的，并且其中所述的网是多层结构的，所述的基于三聚氰胺的泡沫层与所述的网层被交替地放置成叠层的结构。
14.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的基于三聚氰胺的泡沫通过超声粘合、热熔体、压敏粘合剂、热粘合、机械加固器、钩和环类型的加固器、将纤维水缠绕进入泡沫或缝合的方式接合到所述网上。
15.如权利要求1-13中任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的网是与所述的泡沫是一体形成的。
16.如权利要求1-11中任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的网是棉麻层、筛、高弹体网络、粗麻屑、织造织物、薄绸、共成型材料、乳草属植物纤维、天然纤维、合成纤维、亲水性的网或非织造网。
17.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的网具有一种功能性成分，所述的功能性成分是一种清洁剂、一种漂白剂、一种磨擦化合物、一种洗涤剂、一种气味释放剂、一种皮肤舒适剂、一种气味控制剂、一种生物传感器、一种产热剂、一种抗微生物剂、一种基于天然植物的提取物或化合物或一种发泡剂。
18.如前述任一项权利要求所述的清洁擦具，其中所述的泡沫是由通过多个接头相连接的多个条组成的泡沫，并且其中所述的网是可分散的，使得当暴露于水时，所述的网发生分解。
全文摘要
提供了一种清洁擦具(10)和清洁产品。该清洁擦具(10)包括泡沫层如酚醛或基于三聚氰胺的泡沫，所述的泡沫被构造成用于接触和清洁表面。强化网(14)被连接到该泡沫上。
文档编号B32B27/42GK1897859SQ200480038281
公开日2007年1月17日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年12月22日
发明者J·D·林德赛, 陈芳洲, J·M·贝德纳滋, S·R·伯格, J·坦纳 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司