DE69711915T3

DE69711915T3 - Reinigungsgerät mit kontrollierter flüssigkeitsaufsauge

Info

Publication number: DE69711915T3
Application number: DE69711915T
Authority: DE
Inventors: Allen Steven HOLD; A. Ronald MASTERS; Sanford Vernon PING
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: HK1022612A1; AR010312A1; DE69711915T2; TW417475U; DE69711915D1; EP0942678B2; AU5457198A; CA2272405A1; CA2272405C; CO4910106A1; AU735474B2; ES2175487T3; WO1998023199A1; JP3992295B2; US6045622A; EP0942678B1; JP2001506519A; ES2175487T5; BR9713432A; US5960508A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Reinigungsgerät, das bei der Entfernung von Schmutz von harten Oberflächen von Nutzen ist. Die Anmeldung betrifft im Besonderen ein Reinigungsgerät, welches einen Handgriff und ein entfernbares absorbierendes Reinigungskissen umfasst. Die Anmeldung betrifft auch das absorbierende Reinigungskissen, das mit dem Reinigungsgerät von Nutzen ist. Das Reinigungskissen zeigt die Fähigkeit, Fluide bzw. Flüssigkeiten bei einer regulierten Rate zu absorbieren und die absorbierten Fluide während des Reinigungsvorgangs zurückzuhalten.
Hintergrund der Erfindung
Die Literatur ist voll von Produkten, die zur Reinigung harter Oberflächen, wie von Keramikfliesenböden, Hartholzböden, Ladentischoberflächen und dergleichen, fähig sind. Im Zusammenhang mit der Reinigung von Böden sind zahlreiche Geräte beschrieben, die einen Handgriff und Mittel zum Absorbieren einer fluiden Reinigungszusammensetzung umfassen. Solche Geräte schließen jene ein, die wiederverwendbar sind, einschließlich Mops, die Baumwollfäden, Cellulose- und/oder synthetische Streifen, Schwämme und dergleichen enthalten, ein. Während diese Mops bei der Entfernung zahlreicher Schmutzarten von harten Oberflächen erfolgreich sind, erfordern diese typischerweise die lästige Durchführung von einem oder mehreren Spülschritten während des Gebrauchs, um eine Sättigung des Materials mit Schmutz-, Flecken- etc. -rückständen zu vermeiden. Diese Mops erfordern daher die Verwendung eines Behälters zur Durchführung des/der Spülschritte(s) zur Wiederauffrischung des Gerätes und üblicherweise sind diese Spülschritte nicht in der Lage, Schmutzrückstände ausreichend zu entfernen. Dies kann zu einer Wiederablagerung beträchtlicher Mengen an Schmutz während der nachfolgenden Arbeitsgänge mit dem Mop führen. Darüber hinaus werden wiederverwendbare Mops, die im Verlauf der Zeit verwendet werden, zunehmend verschmutzt und übelriechend. Dies wirkt sich auf die anschließende Reinigungsleistung negativ aus.
Um einige der negativen Eigenschaften in Verbindung mit wiederverwendbaren Mops abzumildern, sind Versuche unternommen worden, Mops mit abnehmbaren Reinigungskissen bereitzustellen. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 5 094 559, erteilt am 10. März 1992 an Rivera et al., einen Mop, welcher ein abnehmbares Reinigungskissen einschließt, das eine Scheuerschicht zur Entfernung von Schmutz von einer verschmutzten Oberfläche, eine Löschschicht zum Absorbieren von Fluid nach dem Reinigungsvorgang und eine zwischen der Scheuer- und Löschschicht angeordnete flüssigkeitsundurchlässige Schicht umfasst. Das Kissen enthält weiter eine zerreißbare Paketeinrichtung, die zwischen der Scheuerschicht und der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht angeordnet ist. Die zerreißbaren Pakete sind so angeordnet, dass beim Zerreißen Fluid auf die zu reinigende Oberfläche geleitet wird. Während des Reinigungsvorgangs mit der Scheuerschicht verhindert die undurchlässige Lage, dass Fluid zu der absorbierenden Löschschicht fließt. Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs wird das Kissen von dem Mophandgriff entfernt und von neuem so befestigt, dass die Löschschicht mit dem Boden in Berührung kommt. Während dieses Gerät hinsichtlich der Notwendigkeit der Verwendung mehrerer Spülschritte eine Erleichterung bedeuten kann, erfordert es, dass der Anwender das Kissen physisch handhabt und ein verschmutztes, feuchtes Kissen erneut befestigt, um den Reinigungsvorgang zu beenden.
Desgleichen beschreibt das US-Patent Nr. 5 419 015, erteilt am 30. Mai 1995 an Garcia, einen Mop mit entfernbaren, waschbaren Arbeitskissen. Das Kissen ist als eines beschrieben, welches eine obere Schicht, die zum Befestigen an Haken auf einem Mopkopf fähig ist, eine zentrale Schicht aus synthetischem, plastischem, mikroporösem Schaum, und eine untere Schicht zum Kontaktieren einer Oberfläche während des Reinigungsvorgangs bzw. der Reinigungsoperation umfasst. Die Zusammensetzung der unteren Schicht hängt, so wird angegeben, von dem Verwendungszweck des Gerätes ab, d. h. Waschen, Polieren oder Schrubben bzw. Scheuern. Während die Referenz sich mit Problemen im Zusammenhang mit Mops befasst, die ein Abspülen während des Gebrauchs erfordern, kann das Patent kein Reinigungsgerät bereitstellen, das den Schmutz ausreichend entfernt, der sich auf typischen harten Haushaltsoberflächen abgelagert hat, insbesondere auf Böden, so dass die Oberfläche als praktisch schmutzfrei wahrgenommen wird.
Insbesondere besitzt der von Garcia beschriebene synthetische Schaum zum Absorbieren der Reinigungslösung eine relativ niedrige Absorptionskapazität für Wasser und Lösungen auf Wasserbasis. Der Anwender muss als solcher entweder geringe Mengen an Reinigungslösung verwenden, um so innerhalb der Absorptionskapazität des Kissens zu bleiben, oder der Anwender muß eine beträchtliche Menge der Reinigungslösung auf der zu reinigenden Oberfläche zurücklassen. In beiden Situationen ist die Gesamtleistung des Reinigungskissens nicht optimal.
Während viele bekannte Geräte zum Reinigen harter Oberflächen bei der Entfernung einer großen Vielzahl der Schmutzarten, wie sie von dem typischen Anwender während des Reinigungsvorgangs anzutreffen sind, erfolgreich sind, sind sie unzweckmäßig und zeitraubend, indem sie einen oder mehrere Reinigungs-/Spülschritte erfordern. Die Geräte des Stands der Technik, bei denen man sich mit Fragen der bequemen Handhabung und von Zeiteinsparungen befasste, erreichen dies auf Kosten der Reinigungsleistung. Somit bleibt der Bedarf an einem Gerät bestehen, welches sowohl eine bequeme Handhabung als auch eine vorteilhafte Schmutzentfernung bietet. Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Reinigungsgerät bereitzustellen, das ein entfernbares Reinigungskissen umfasst, welches dem Erfordernis, das Kissen während des Gebrauchs auszuspülen, Abhilfe schafft und für ein im Wesentlichen trockenes Resultat sorgt. Insbesondere ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gerät bereitzustellen, das ein entfernbares Reinigungskissen mit ausreichend Absorptionskapazität umfasst, und zwar auf der Basis von einem Gramm absorbiertem Fluid pro Gramm Reinigungskissen, welches das Reinigen einer großen Fläche ermöglicht, wie die eines typischen Bodens mit harter Oberfläche (z. B. 7,4 m²–9,3 m² (80–100 ft²)), ohne das Erfordernis, das Kissen auffrischen oder wechseln zu müssen. Es ist ein weiteres Ziel, ein solches Reinigungsgerät bereitzustellen, bei welchem das Kissen vorteilhafte Schmutzentfernungseigen schaften bietet. Wo das Reinigungsgerät der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einer Reinigungslösung verwendet wird, ist es ein weiteres Ziel, ein praktisch trockenes Endresultat zu liefern.
Das Gerät der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass es mit allen Substraten mit harter Oberfläche, einschließlich Holz, Vinyl, Linoleum, Nicht-Wachs-Böden, Keramik, Formica^®, Porzellan, Glas, Wandtafeln bzw. -platten und dergleichen, kompatibel ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät, umfassend:

a. einen Handgriff; und
b. ein entfernbares Reinigungskissen mit einer durchschnittlichen Absorptionsrate für entionisiertes Wasser von nicht mehr als etwa 0,5 g/s, bei Messung von t = 0 bis t = 1200 Sekunden unter Anwendung des Leistung-unter-Druck-Verfahrens; und einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens etwa 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, wenn gemessen unter Anwendung des Leistung-unter-Druck-Verfahrens, wobei das entfernbare Reinigungskissen eine Scheuerschicht und eine Absorptionsschicht umfasst; und wobei die Scheuerschicht in direkter Fluidverbindung mit der Absorptionsschicht steht.

Ohne durch Nassreinigungsanwendungen eingeschränkt zu sein, wird die vorliegende Erfindung vorzugsweise in Kombination mit einer Reinigungslösung verwendet. Das bedeutet, während sich das Gerät anfänglich in einem Trockenzustand befindet, beinhaltet eine optimale Reinigungsleistung für das typische Reinigen harter Oberflächen die Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit, die auf die verschmutzte Oberfläche vor dem Reinigen mit dem vorliegenden Gerät aufgebracht wird. Während der Anstrengungen zur Entwicklung des vorliegenden Reinigungsgerätes fanden die Anmelder heraus, dass überraschenderweise ein kritischer Aspekt der Reinigungsleistung die Fähigkeit zur Regulierung der Rate der Flüssigkeitsabsorption durch das Reinigungskissen ist. Das heißt, während es zwar wichtig ist, praktisch die gesamte flüssige Reinigungslösung in der Zeit, in der der typische Anwender eine Oberfläche reinigt, zu absorbieren, ist es ebenfalls wichtig, eine rasche Absorption durch das Reinigungskissen zu vermeiden. Dies steht allgemein im Widerspruch zu den Lehren des Stands der Technik, der sich auf Absorptionsartikel bezieht, wo es anerkannt ist, dass eine unmittelbare, rasche Absorptionsfähigkeit erwünscht ist.
Die Vermeidung einer raschen Absorption ermöglicht den hochwirksamen Einsatz der verwendeten Reinigungslösung beim Emulgieren, Verdünnen und Transportieren von Schmutz in das Kissen. In dieser Hinsicht ermöglicht das Reinigungsgerät der vorliegenden Erfindung die Reinigung harter Oberflächen unter Verwendung geringer Anteile an Reinigungslösung im Verhältnis zu den Anteilen an Lösung, die bei der Verwendung von Reinigungsgeräten des Stands der Technik erforderlich sind. Dies liefert zahlreiche Vorteile, darin eingeschlossen eine Senkung der Kosten der Reinigungslösung, die erforderlich ist, um die Reinigungsoperation durchzuführen. Die Anmelder fanden heraus, dass durch den Einsatz eines Reinigungskissens, das eine kontrollierte Absorptionsfähigkeit besitzt, ausgezeichnete Reinigungsresultate erzielt werden können unter Verwendung von Lösungsanteilen von nicht höher als etwa 67 ml Reinigungslösung pro Quadratmeter (6 ml Reinigungslösung pro square foot) der zu reinigenden Fläche, während gleichzeitig ein Kissen mit ausreichend hoher Absorptionskapazität zur Bereitstellung eines praktisch trockenen Endresultats vorgesehen wird.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird gefordert, dass die durch das Reinigungskissen der vorliegenden Erfindung vorgesehene regulierte Rate das Vorliegen eines effizienten Fluidreservoirs in Kontakt mit dem Boden ermöglicht, das die Verdünnung und den Transport von Schmutz in das Kissen unterstützt, unter Verwendung von geringeren Volumina an zusätzlichem Fluid als von Reinigungssystemen des Stands der Technik verlangt wird. Als solche betrifft die vorliegende Erfindung weiter ein Verfahren zum Reinigen harter Oberflächen unter Verwendung geringer Anteile einer Reinigungslösung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

(i) Aufbringen der Reinigungslösung auf die zu reinigende harte Oberfläche in einem Anteil von nicht höher als etwa 67 ml Reinigungslösung pro Quadratmeter (6 ml Reinigungslösung pro square foot) der harten Oberfläche; und
(ii) Wischen der harten Oberfläche mit einem Reinigungsgerät, umfassend: a. einen Handgriff; und b. ein entfernbares Reinigungskissen mit einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens etwa 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, wobei das entfernbare Reinigungskissen eine Scheuerschicht und eine Absorptionsschicht umfasst; und wobei die Scheuerschicht in direkter Fluidverbindung mit der Absorptionsschicht steht.

Vorzugsweise verwendet das Verfahren etwa 5,6 bis etwa 67 ml Reinigungslösung pro Quadratmeter der harten Oberfläche, weiter bevorzugt etwa 22,4 bis 44,8 ml pro Quadratmeter (0,5 bis etwa 6 ml Reinigungslösung pro square foot der harten Oberfläche, weiter bevorzugt etwa 2 bis etwa 4 ml pro square foot). Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren die Verwendung eines Reinigungskissens mit einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens etwa 5 g/g, weiter bevorzugt mindestens etwa 10 g/g, noch stärker bevorzugt mindestens etwa 20 g/g, und noch stärker bevorzugt mindestens etwa 30 g/g. Es sollte sich verstehen, dass das Verfahren auch auf die Verwendung des Reinigungskissens als eigenständiges Produkt (nämlich ohne Handgriff) ausdehnbar ist.
Neben der Tatsache, dass das Reinigungskissen eine die erforderliche regulierte Rate der Absorptionsfähigkeit aufweist, ist es immer noch wichtig, dass es die Fähigkeit zum Absorbieren des größten Teils der eingesetzten Flüssigkeit besitzt. Diesbezüglich ist eine minimale Gesamtabsorptionsfähigkeit des Reinigungskissens erforderlich. Das Gesamtabsorptionsvermögen ist ebenfalls von Bedeutung, dadurch dass es die Verwendung ausreichender Mengen an Reinigungslösung ermöglicht (um die Lösung-Schmutz-Wechselwirkung zu maximieren) und sicherstellt, dass praktisch die gesamte Lösung und der solubilisierte Schmutz von der Oberfläche entfernt wird.
Der in der vorliegenden Erfindung nützliche Handgriff umfasst wahlweise an einem Ende einen schwenkbar befestigten Trägerkopf. Das entfernbare Reinigungskissen umfasst:

i. eine Scheuerschicht; und
ii. eine Absorptionsschicht, die vorzugsweise in direkter Fluidverbindung mit der Scheuerschicht steht; und wahlweise
iii. eine Zusatzschicht zum lösbaren Befestigen des Reinigungskissens an dem Handgriff, vorzugsweise an dem optionalen Trägerkopf des Handgriffs.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Reinigen einer harten Oberfläche, welches den Schritt des Wischens der Oberfläche mit einem Gerät oder Kissen der vorliegenden Erfindung umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Reinigungsgeräts der vorliegenden Erfindung, welches eine eingebaute bzw. On-board-Flüssigkeits-Dispensiervorrichtung besitzt.
Die 1a ist eine perspektivische Ansicht eines Reinigungsgeräts der vorliegenden Erfindung, welches keine On-board-Flüssigkeits-Dispensiervorrichtung besitzt.
Die 1b ist eine seitliche Ansicht des Handgriffs des in 1a gezeigten Gerätes.
Die 2 ist eine perspektivische Ansicht eines entfernbaren Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung.
Die 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Absorptionsschicht eines entfernbaren Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung.
Die 4 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines entfernbaren Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung.
Die 5 stellt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Messen der Leistung-unter-Druck-(PUP-)Kapazität des entfernbaren Reinigungskissens dar.
Die 6 stellt eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt der Kolben/Zylinder-Anordnung, wie in 5 gezeigt, dar.
Die 7 stellt eine perspektivische Explosionsansicht eines weiteren entfernbaren Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung dar.
Die 8 stellt eine perspektivische Ansicht eines weiteren entfernbaren Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung dar.
Ausführliche Beschreibung
I. Definitionen
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "umfassend", dass die verschiedenen Komponenten, Bestandteile oder Schritte gemeinsam bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Folglich beinhaltet die Bezeichnung "umfassend" die noch restriktiveren Bezeichnungen "bestehend im Wesentlichen aus" und "bestehend aus".
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "direkte Fluidverbindung", dass Fluid leicht zwischen zwei Reinigungskissenkomponenten oder -schichten (z. B. der Scheuerschicht und der Absorptionsschicht) ohne eine wesentliche Akkumulation, Transport oder Einschränkung durch eine dazwischenliegende Schicht übertragen werden kann. Zum Beispiel können Gewebe, nicht gewebte Strukturen, Bauklebstoffe, Scrims und dergleichen zwischen den zwei eigenständigen Komponenten vorliegen, unter gleichzeitiger Beibehaltung der "direkten Fluidverbindung", solange diese nicht wesentlich das Fluid behindern oder einschränken, während es von einer Komponente oder Schicht zur anderen fließt.
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "Z-Dimension" die Dimension senkrecht zu der Länge und Breite des Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung oder einer Komponente davon. Die Z-Dimension entspricht in der Regel der Dicke des Reinigungskissens oder einer Kissenkomponente.
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "X-Y-Dimension" die Ebene senkrecht zu der Dicke des Reinigungskissens oder einer Komponente davon. Die X- und Y-Dimensionen entsprechen in der Regel der Länge bzw. der Breite des Reinigungskissens oder einer Kissenkomponente.
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "Schicht" ein Teil oder eine Komponente eines Reinigungskissens, dessen Hauptabmessung X-Y ist, d. h. entlang seiner Länge und Breite. Es sollte sich verstehen, dass die Bezeichnung Schicht nicht notwendigerweise auf einzelne Schichten oder Materiallagen beschränkt ist. Somit kann die Schicht Laminate oder Kombinationen mehrerer Lagen oder Strukturen des erforderlichen Materialtyps umfassen. Folglich schließt die Bezeichnung "Schicht" die Bezeichnungen "Schichten" und "beschichtet" ein.
Wie hierin verwendet wird die Bezeichnung "hydrophil" zur Bezeichnung von Oberflächen verwendet, die durch darauf abgeschiedene wässrige Fluide benetzbar sind. Hydrophilie und Benetzbarkeit werden typischerweise in bezug auf den Kontaktwinkel und die Oberflächenspannung der betroffenen Fluide und festen Oberflächen definiert. Dies wird ausführlich in der Veröffentlichung der American Chemical Society mit dem Titel Contact Angle, Wettability and Adhesion (Kontaktwinkel, Benetzbarkeit und Haftung), herausgegeben von Robert F. Gould (Copyright 1964) erläutert, die hierin durch den Bezug darauf mit eingeschlossen ist. Eine Oberfläche soll durch ein Fluid (d. h. hydrophiles) benetzt werden, wenn entweder der Kontaktwinkel zwischen dem Fluid und der Oberfläche weniger als 90° beträgt oder wenn das Fluid dazu tendiert, sich spontan über die Oberfläche auszubreiten, wobei beide Bedingungen normalerweise gleichzeitig nebeneinander vorkommen. Umgekehrt gilt eine Oberfläche als "hydrophob", wenn der Kontaktwinkel größer als 90° ist und das Fluid sich nicht spontan über die Oberfläche ausbreitet.
Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "Scrim" jegliches beständige Material, das der die Oberfläche kontaktierenden Seite der Scheuerschicht des Reinigungskissens eine Textur verleiht und auch einen ausreichenden Grad an Offenheit besitzt, um die erforderliche Fluidbewegung zu der absorbierenden Schicht des Reinigungskissens zu ermöglichen. Geeignete Materialien schließen Materialien ein, die eine kontinuierliche offene Struktur besitzen, wie Synthetik- und Drahtmaschensiebe. Die offenen Flächen dieser Materialien können leicht durch Variieren der Anzahl der untereinander verbundenen Strähnen reguliert werden, die die Siebmaschen umfassen, und zwar durch Regulierung der Dicke dieser untereinander verbundenen Strähnen etc. Andere geeignete Materialien schließen solche ein, bei welchen eine Textur durch ein auf ein Substrat gedrucktes Muster vorgesehen ist. Bezüglich dieses Aspekts kann ein beständiges Material (z. B. ein Kunststoff oder Harz) auf ein Substrat in einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Muster aufgedruckt werden, wie einzelne Punkte, bürstenförmige Filamente (z. B. Beflockung) und/oder Linien, um die erforderliche Textur vorzusehen. In ähnlicher Weise kann das kontinuierliche oder diskontinuierliche Muster auf ein Abweisungsmaterial aufgedruckt sein, welches dann als Scrim fungiert. Diese Muster können sich wiederholende Muster sein oder sie können zufällig sein. Es versteht sich, dass eine oder mehrere der für das Vorsehen der gewünschten Textur beschriebenen Methoden kombiniert werden können unter Bildung des optionalen Scrim-Materials. Die Höhe in Z-Richtung und der offene Bereich des Scrims und/oder die Substratscheuerschicht unterstützen die Regulierung (d. h. Verlangsamung) der Rate der Flüssigkeitsströmung in das absorbierende Kernmaterial. Die Z-Dimension oder Höhe des Scrims und/oder der Scheuerschicht tragen zur Vorsehung eines Mittels zur Regulierung des mit der Reinigungsoberfläche in Kontakt stehenden Flüssigkeitsvolumens bei, unter gleichzeitiger Regulierung der Rate der Flüssigkeitsabsorption in das Absorptionskernmaterial.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist eine "obere" Schicht eines Reinigungskissens eine Schicht, die relativ betrachtet weiter entfernt ist von der Oberfläche, die zu reinigen ist (d. h. in Zusammenhang mit dem Gerät, relativ gesehen während des Gebrauchs näher am Geräte-Handgriff liegt). Die Bezeichnung "untere" Schicht bedeutet umgekehrt eine Schicht eines Reinigungskissens, die relativ gesehen näher an der zu reinigenden Oberfläche liegt (d. h. in Bezug auf das Gerät relativ weiter entfernt ist von dem Geräte-Handgriff während des Gebrauchs). Die Scheuerschicht als solche ist die unterste Schicht und die Absorptionsschicht eine obere Schicht im Verhältnis zu der Scheuerschicht. Die Bezeichnungen "obere" und "untere" werden in ähnlicher Weise verwendet, wenn auf Schichten Bezug genommen wird, die mehrlagig sind (z. B. wenn die Scheuerschicht ein zweilagiges Material ist).
Alle hierin verwendeten Prozent-, Verhältnis- und Mengenanteilsangaben sind gewichtsbezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.
II. Reinigungsgegräte
Das Reinigungsgerät der vorliegenden Erfindung umfasst:

a. einen Handgriff, welcher vorzugsweise an einem Ende einen schwenkbar befestigten Trägerkopf besitzt; und
b. ein entfernbares Reinigungskissen mit einer durchschnittlichen Absorptionsrate für entionisiertes Wasser von nicht mehr als etwa 0,5 g/s, bei Messung von t = 0 bist = 1200 Sekunden unter Anwendung des Leistung-unter-Druck-Verfahrens; und einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens etwa 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, wenn gemessen unter Anwendung des Leistung-unter-Druck-Verfahrens, wobei das entfernbare Reinigungskissen eine Scheuerschicht und eine Absorptionsschicht umfasst; und wobei die Scheuerschicht in direkter Fluidverbindung mit der Absorptionsschicht steht.

Wie obenstehend angegeben, basiert die Erkenntnis der Anmelder auf der Feststellung, dass eine regulierte Rate für die Fluidaufnahme durch das absorbierende Kissen die Gesamtreinigungsleistung verbessert. Insbesondere besitzen die Reinigungskissen eine durchschnittliche Absorptionsrate von nicht mehr als etwa 0,5 g/s, wobei diese durchschnittliche Rate auf Basis der während der ersten 1200 Sekunden gemessenen Raten berechnet wird (im Folgenden "durchschnittliche Absorptionsrate"). Die durchschnittliche Absorptionsrate wird unter Anwendung des Leistung-unter-Druck-Verfahrens (im Folgenden als "PUP"-Verfahren bezeichnet) bestimmt, das ausführlich im untenstehenden Abschnitt "Testverfahren" beschrieben ist. (Kurz gesagt, das PUP-Verfahren misst das Absorptionsvermögen des Reinigungskissens zu unterschiedlichen Zeitpunkten unter einen anfänglichen begrenzenden Druck von 0,62 kPa (0,09 psi) (was typische Gebrauchsdrücke während des Reinigungsvorgangs widerspiegelt). Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Absorptionsrate nicht mehr als etwa 0,3 g/s, weiter bevorzugt nicht mehr als etwa 0,2 g/s, noch stärker bevorzugt nicht mehr als etwa 0,1 g/s.
Während eine Vermeidung einer raschen Fluidaufnahme durch das Kissen von dem Reinigungskissen verlangt wird, um die gewünschten Reinigungsresultate zu erzielen, ist es auch erforderlich, dass das Reinigungskissen den größten Teil der während des Reinigungsvorgangs verwendeten Flüssigkeit absorbiert.
Als solche besitzen die Reinigungskissen eine Absorptionskapazität bei 1200 Sekunden (hierin als "t₁₂₀₀-Absorptionskapazität" bezeichnet), wenn unter Anwendung des PUP-Verfahrens gemessen, von mindestens etwa 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens. Vorzugsweise besitzt das Reinigungskissen eine t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens etwa 5 g/g, weiter vorzugsweise von mindestens etwa 10 g/g, noch weiter bevorzugt von mindestens etwa 20 g/g, und noch stärker bevorzugt von mindestens etwa 30 g/g.
Die Reinigungskissen weisen vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, eine Gesamtfluidkapazität (von entionisiertem Wasser) von mindestens etwa 100 g, weiter vorzugsweise von mindestens etwa 200 g, noch weiter bevorzugt von mindestens etwa 300 g, und am stärksten bevorzugt von mindestens etwa 400 g auf. Während Kissen mit einer Gesamtfluidkapazität von weniger als 100 g innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen, eignen sie sich nicht so gut für die Reinigung großer Flächen, wie sie in einem typischen Haushalt vorkommen, wie Kissen mit einer höheren Kapazität.
Der erfahrene Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Materialien zur Durchführung der beanspruchten Erfindung verwendet werden können. Somit ist es, während bevorzugte Materialien untenstehend für die verschiedenen Geräte- und Reinigungskissenkomponenten beschrieben sind, ersichtlich, dass der Umfang der Erfindung nicht auf solche Beschreibungen beschränkt ist.
A. Handgriff
Der Handgriff des Reinigungsgeräts besteht aus jeglichem Material, welches das Ergreifen des Reinigungsgeräts erleichtert. Der Handgriff des Reinigungsgeräts umfasst vorzugsweise jedwedes längliche bzw. verstreckte, beständige Material, das für eine praktische Reinigung sorgt. Die Länge des Handgriffs wird durch den Verwendungszweck des Gerätes bestimmt.
Der Handgriff umfasst vorzugsweise an einem Ende einen Trägerkopf, an welchem das Reinigungskissen lösbar befestigt werden kann. Um eine bequeme Anwendung zu erleichtern, kann der Trägerkopf an dem Handgriff unter Verwendung bekannter Gelenkanordnungen schwenkbar befestigt werden. Es kann jedwedes geeignete Mittel zum Befestigen des Reinigungskissens an dem Trägerkopf verwendet werden, solange das Reinigungskissen während des Reinigungsvorgangs befestigt bleibt. Beispiele für geeignete Befestigungseinrichtungen schließen Klemmen, Haken & Schlaufen (z. B. Velcro^®) und dergleichen ein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Trägerkopf Haken auf seiner unteren Oberfläche, welche mechanisch mit der oberen Schicht (vorzugsweise einer eigenen Zusatzschicht) des absorbierenden Reinigungskissens verbunden sind.
Ein bevorzugter Handgriff welcher ein Fluid-Dispensiermittel umfasst, ist in 1 veranschaulicht und vollständig in der US-5 888 006 von Procter & Gamble beschrieben. Ein anderer bevorzugter Handgriff, welcher keine Fluid-Dispensiereinrichtung enthält, ist in den 1a und 1b veranschaulicht und wird vollständig in dem US-Patent WO-9 812 023 beschrieben.
B. Entfernbares Reinigungskissen
In Anbetracht der Erkenntnis durch den Anmelder, dass regulierte Absorptionsraten eine wichtige Rolle bei der Reinigungsleistung der Geräte der vorliegenden Erfindung spielen, wird der erfahrene Fachmann erkennen, dass die Rate der Fluidabsorption der Reinigungslösung durch das Reinigungskissen durch die Lösung und die Materialien, aus welchen das Kissen besteht, bestimmt wird. In dieser Hinsicht kann der Volumenflux (d. h. die Rate der Fluidaufnahme) unter Verwendung des Hagen-Poiseuille-Gesetzes für laminare Strömung berechnet werden. Das Hagen-Poiseuille-Gesetz sieht vor, dass der Volumenflux q gemäß der nachstehenden Formel berechnet wird: q = R2[(2λcosθ/R) – ρgL]/8Lμworin R der Röhrenradius ist, γ die Oberflächenspannung der absorbierten Flüssigkeit ist, θ der Kontaktwinkel an der Fluid-Fest-Grenzfläche ist, ρ die Fluiddichte ist, g die Gravitationskonstante ist, L die benetzte Streckenlänge der Röhre ist und μ die Viskosität der Flüssigkeit ist. Durch diese Gleichung wird deutlich, dass die Absorptionsrate durch das Reinigungskissen beispielsweise durch Einstellen der Porengröße des Materials, aus welchem das Reinigungskissen aufgebaut ist, Einstellen der Oberflächenbenetzbarkeit (cos θ) des Materials für die absorbierte Flüssigkeit etc. regulierbar ist. Zusammen mit den Lehren der vorliegenden Beschreibung kann jedes beliebige der allgemein bekannten Absorptionsmaterialien zum Einsatz kommen und kombiniert werden, um die gewünschte anfängliche Verzögerung bei der Absorption, jedoch dem Gesamtabsorptionsvermögen, zu erzielen. Folglich ist, während repräsentative Materialien und Ausführungsformen, die als Reinigungskissen nützlich sind, untenstehend beschrieben sind, die Erfindung nicht auf solche Materialien und Ausführungsformen beschränkt.
i. Scheuerschicht
Das Reinigungskissen der vorliegenden Erfindung umfasst eine Scheuerschicht und eine Absorptionsschicht. Die Scheuerschicht ist der Teil des Reinigungskissens, der mit der verschmutzten Oberfläche während des Reinigens in Kontakt steht. Als solche müssen als Scheuerschicht nützliche Materialien ausreichend beständig sein, damit die Schicht ihre Integrität während des Reinigungsvorgangs beibehält, ohne die zu reinigende Oberfläche zu beschädigen. Wenn zudem das Reinigungskissen in Kombination mit einer Lösung verwendet wird, muss die Scheuerschicht zur Absorption von Flüssigkeiten und Schmutz fähig sein und dabei diese Flüssigkeiten und Schmutz an die Absorptionsschicht abgeben. Dies stellt sicher, dass die Scheuerschicht ständig in der Lage ist, zusätzliches Material von der zu reinigenden Oberfläche zu entfernen. Ob das Gerät mit einer Reinigungslösung verwendet wird (d. h. im Nasszustand) oder ohne Reinigungslösung (d. h. im Trockenzustand), die Scheuerschicht erleichtert zusätzlich zu der Entfernung von Teilchenschmutz andere Funktionen, wie das Polieren, Abstauben und Buffieren bzw. Schwabbeln der Oberfläche.
Die Scheuerschicht kann eine Einschicht- oder Mehrschichtstruktur sein, wobei eine oder mehrere Schichten davon längsgetrennt werden können, um das Scheuern der verschmutzten Oberfläche und die Aufnahme von Teilchenschmutz zu erleichtern. Diese Scheuerschicht tritt mit dem Schmutz (und der Reinigungslösung, sofern diese verwendet wird) in Wechselwirkung, während sie über die verschmutzte Oberfläche geführt wird, wobei hartnäckiger Schmutz gelöst und emulgiert wird und dieser frei in die Absorptionsschicht des Kissens gelangen kann. Die Scheuerschicht enthält vorzugsweise Schlitze, die eine bequeme Passage für größeren Teilchenschmutz vorsehen, um sich frei in der Absorptionsschicht des Kissens zu bewegen und dort eingeschlossen zu werden. Strukturen mit geringer Dichte sind für die Verwendung als Scheuerschicht bevorzugt, um den Transport von Teilchensubstanz zu der Absorptionsschicht des Kissens zu erleichtern.
Um für die gewünschte Integrität zu sorgen, schließen für die Scheuerschicht besonders geeignete Materialien synthetische Stoffe, wie Polyolefine (z. B. Polyethylen und Polypropylen), Polyester, Polyamide, synthetische Cellulosen (z. B. Rayon^®) und Mischungen davon ein. Solche synthetischen Materialien können unter Verwendung bekannter Verfahren hergestellt werden, wie etwa kardiert, als Spinnvlies, schmelzgeblasen, luftgelegt, mit Nadeln durchlöchert und dergleichen.
ii. Absorptionsschicht
Die Absorptionsschicht dient dazu, Fluid und Schmutz, die durch das Reinigungskissen während des Gebrauchs absorbiert wurden, festzuhalten. Während die Scheuerschicht eine gewisse Auswirkung auf die Fähigkeit des Kissens besitzt, die erforderlichen Fluidabsorptionsraten vorzusehen, spielt die Absorptionsschicht die Hauptrolle bei der Erzielung der gewünschten Absorptionsraten und der Gesamtabsorptionsfähigkeit der vorliegenden Erfindung.
Die Absorptionsschicht ist zur Entfernung von Fluid und Schmutz von der Scheuerschicht fähig, so dass die Scheuerschicht die Fähigkeit zur kontinuierlichen Entfernung von Schmutz von der Oberfläche besitzt. Die Absorptionsschicht sollte auch zum Zurückhalten von absorbiertem Material unter typischen Gebrauchsdrücken fähig sein, um ein "Auspressen" von absorbiertem Schmutz, Reinigungslösung etc. zu vermeiden.
Die Absorptionsschicht umfasst jegliches Material, das zur Absorbierung von Fluiden mit den erforderlichen Raten und zur Zurückhaltung solcher Fluide während des Gebrauchs fähig ist. Um die gewünschten Gesamtfluidkapazitäten zu erreichen, ist es bevorzugt, in der Absorptionsschicht ein Material mit einer relativ hohen Kapazität (bezüglich der Gramm an Fluid pro Gramm Absorptionsmaterial) einzuschließen. Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "superabsorbierendes Material" jedwedes Absorptionsmaterial mit einer g/g-Kapazität für Wasser von mindestens etwa 15 g/g, wenn unter einem begrenzenden Druck von 2,1 kPa (0,3 psi) gemessen. Da die Mehrzahl der bei der vorliegenden Erfindung nützlichen Reinigungsfluide auf wässriger Basis vorliegen, ist es bevorzugt, dass die superabsorbierenden Materialien eine relativ hohe g/g-Kapazität für Wasser oder Fluide auf Wasserbasis besitzen.
Repräsentative superabsorbierende Materialien schließen wasserunlösliche, wasserquellbare, superabsorbierende, gelierende Polymere ein (hierin als "superabsorbierende gelierende Polymere" bezeichnet), die in der Literatur allgemein bekannt sind. Diese Materialien zeigen sehr hohe Absorptionskapazitäten für Wasser. Die in der vorliegenden Erfindung nützlichen superabsorbierenden, gelierenden Polymere können eine Größe, Gestalt und/oder Morphologie besitzen, die innerhalb eines breiten Bereichs variieren. Diese Polymere können in der Form von Teilchen vorliegen, die kein hohes Verhältnis der größten Abmessung zu der kleinsten Abmessung besitzen (z. B. Granalien, Flocken, Pulverteilchen, Teilchen-Teilchen-Aggregate, vernetzte Teilchen-Teilchen-Aggregate und dergleichen), oder sie können in der Form von Fasern, Lagen, Filmen, Schäumen, Laminaten und dergleichen vorliegen. Die Verwendung von superabsorbierenden gelierenden Polymeren in Faserform sieht den Vorteil der Vorsehung einer verbesserten Retention des superabsorbierenden Materials in Bezug auf die Teilchen während des Reinigungsvorgangs vor. Während ihre Kapazität allgemein niedriger ist für Mischungen auf wässriger Basis, beweisen diese Materialien doch eine signifikante Absorptionskapazität für solche Mischungen. Die Patentliteratur ist voll von Offenbarungen wasserquellfähiger Materialien; siehe zum Beispiel das US-Patent 3 699 103 (Harper et al.), erteilt am 13. Juni 1972; US-Patent 3 770 731 (Harmon), erteilt am 20. Juni 1972; das wiedererteilte US-Patent 32 649 (Brandt et al.), wieder erteilt am 19. April 1989; das US-Patent 4 834 735 (Alemany et al.), erteilt am 30. Mai 1989.
Superabsorbierende, gelierende Polymere, die in der vorliegenden Erfindung von Nutzen sind, schließen eine Vielzahl von wasserunlöslichen, aber wasserquellfähigen Polymeren, die zum Absorbieren großer Mengen von Fluiden fähig sind, ein. Solche polymeren Materialien werden auch üblicherweise als "Hydrokolloide" bezeichnet und können Polysaccharide, wie Carboxymethylstärke, Carboxymethylcellulose und Hydroxypropylcellulose; nichtionische Typen, wie Polyvinylalkohol und Polyvinylether; kationische Typen, wie Polyvinylpyridin, Polyvinylmorpholinion und N,N-Dimethylaminoethyl oder N,N-Diethylaminopropylacrylate und -methacrylate und die entsprechenden quaternären Salze davon einschließen. Typischerweise weisen superabsorbierende, gelierende Polymere, die in der vorliegenden Erfindung von Nutzen sind, eine Vielzahl an anionischen funktionellen Gruppen, wie Sulfonsäure, und noch typischerweise Carboxygruppen, auf. Beispiele für zur hierin beschriebenen Verwendung geeignete Polymere schließen jene ein, die aus polymerisierbaren, ungesättigten, säurehaltigen Monomeren hergestellt werden. Daher schließen solche Monomere die olefinisch ungesättigten Säuren und Anhydride ein, die mindestens eine olefinische Kohlenstoff-zu-Kohlenstoff-Doppelbindung enthalten. Insbesondere können diese Monomere aus olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und Säureanhydriden, olefinisch ungesättigten Sulfonsäuren und Mischungen davon gewählt sein.
Einige Nicht-Säure-Monomere können ebenfalls bei der Herstellung der hierin nützlichen superabsorbierenden, gelierenden Polymere, in der Regel in kleineren Mengen, eingeschlossen werden. Solche Nicht-Säure-Monomere können beispielsweise die wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Ester der säurehaltigen Monomere einschließen, sowie Monomere, die überhaupt keine Carbonsäure- oder Sulfonsäuregruppen enthalten. Optionale Nicht-Säure-Monomere können daher Monomere einschließen, die die folgenden Typen an funktionellen Gruppen enthalten: Carbonsäure- oder Sulfonsäureester, Hydroxylgruppen, Amidgruppen, Aminogruppen, Nitrilgruppen, quaternäre Ammoniumsalzgruppen, Arylgruppen (z. B. Phenylgruppen, wie die von Styrolmonomer abgeleiteten). Diese Nicht-Säure-Monomere sind allgemein bekannte Materialien und sind ausführlicher zum Beispiel in dem US-Patent 4 076 663 (Masuda et al.), erteilt am 28. Februar 1978, und in dem US-Patent 4 062 817 (Westerman), ereilt am 13. Dezember 1977, beschrieben.
Olefinisch ungesättigte Carbonsäure- und Carbonsäureanhydridmonomere schließen die Acrylsäuren ein, die durch Acrylsäure selbst, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, α-Chloracrylsäure, α-Cyanoacrylsäure, β-Methylacrylsäure (Krotonsäure), α-Phenylacrylsäure, β-Acryloxypropionsäure, Sorbinsäure, α-Chlorsorbinsäure, Angelikasäure, Zimtsäure, p-Chlorzimtsäure, β-Sterylacrylsäure, Itaconsäure, Citroconsäure, Mesaconsäure, Glutaconsäure, Aconitsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Tricarboxyethylen und Maleinsäureanhydrid beispielhaft belegt sind.
Olefinisch ungesättigte Sulfonsäuremonomere schließen aliphatische oder aromatische Vinylsulfonsäuren, wie Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Vinyltoluolsulfonsäure und Styrolsulfonsäure; Acryl- und Methacrylsulfonsäure, wie Sulfoethylacrylat, Sulfoethylmethacrylat, Sulfopropylacrylat, Sulfopro pylmethacrylat, 2-Hydroxy-3-methacryloxypropylsulfonsäure und 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure ein.
Bevorzugte superabsorbierende, gelierende Polymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung enthalten Carboxygruppen. Diese Polymere schließen hydrolysierte Stärke-Acrylnitril-Pfropfcopolymere, teilweise neutralisierte hydrolysierte Stärke-Acrylnitril-Pfropfcopolymere, Stärke-Acrylsäure-Pfropfcopolymere, teilweise neutralisierte Stärke-Acrylsäure-Pfropfcopolymere, verseifte Vinylacetat-Acrylester-Copolymere, hydrolysierte Acrylnitril- oder Acrylamidcopolymere, leicht netzwerkartig verknüpfte Polymere von beliebigen der vorgenannten Copolymere, teilweise neutralisierte Polyacrylsäure und leicht netzwerkartig verknüpfte Polymere von teilweise neutralisierter Polyacrylsäure ein. Diese Polymere können entweder allein oder in der Form einer Mischung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Polymeren verwendet werden. Beispiele für diese Polymermaterialien sind in dem US-Patent 3 661 875, US-Patent 4 076 663, US-Patent 4 093 776, US-Patent 4 666 983 und dem US-Patent 4 734 478 beschrieben.
Die am meisten bevorzugten Polymermaterialien zur Verwendung bei der Herstellung der superabsorbierenden gelierenden Polymere sind leicht netzwerkartig verknüpfte Polymere von teilweise neutralisierten Polyacrylsäuren und Stärkederivaten davon. Am stärksten bevorzugt umfassen die Hydrogel bildenden Absorptionspolymere etwa 50 bis etwa 95%, vorzugsweise etwa 75% neutralisierte, leicht netzwerkartig verknüpfte Polyacrylsäure (d. h. Poly(natriumacrylat/Acrylsäure)). Das netzwerkartige Verknüpfen macht das Polymer praktisch wasserunlöslich und bestimmt zum Teil die Absorptionskapazität und die Charakteristika des Gehalts an extrahierbarem Polymer der superabsorbierenden gelierenden Polymere. Verfahren für die netzwerkartige Verknüpfung dieser Polymere und typische Netzwerk-Verknüpfungsmittel sind ausführlicher in dem US-Patent 4 076 663 beschrieben.
Während die superabsorbierenden gelierenden Polymere vorzugsweise von einem einzigen Typ stammen (d. h. homogen sind), können Mischungen von Polymeren auch in den Geräten der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen. Zum Beispiel können Mischungen von Stärke-Acrylsäure-Pfropfcopolymeren und leicht netzwerkartig verknüpften Polymeren von teilweise neutralisierter Polyacrylsäure in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen.
Während jegliche der im Stand der Technik beschriebenen superabsorbierenden, gelierenden Polymere in der vorliegenden Erfindung von Nutzen sein können, erkannte man neuerdings, dass dort, wo signifikante Anteile (z. B. mehr als etwa 50 Gew.-% der Absorptionsstruktur) von superabsorbierenden gelierenden Polymeren in einer Absorptionsstruktur eingeschlossen werden sollen, und insbesondere dort, wo ein oder mehrere Bereiche der Absorptionsschicht mehr als etwa 50 Gew.-% des Bereichs umfassen, das Problem der Gel-Blockierung durch die aufgequollenen Teilchen die Fluidströmung behindern kann und dadurch die Fähigkeit der gelierenden Polymere, ihre volle Kapazität in dem gewünschten Zeitraum zu absorbieren, nachteilig beeinflussen kann. Das US-Patent 5 147 343 (Kellenberger et al.), erteilt am 15. September 1992, und das US-Patent 5 149 335 (Kellenberger et al.), erteilt am 22. September 1992, beschreiben superabsorbierende gelierende Polymere in Bezug auf ihre 'Absorptionsfähigkeit-unter-Belastung' (AUL), wo gelierende Polymere Fluid (0,9% Kochsalzlösung) unter einem begrenzenden Druck von 2,1 kPa (0,3 psi) absorbieren. Die Methoden zur Bestimmung der AUL sind in diesen Patenten beschrieben. Dort beschriebene Polymere können in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung von besonderem Nutzen sein, welche Bereiche mit relativ hohen Anteilen an superabsorbierenden gelierenden Polymeren enthalten. Insbesondere dort, wo hohe Konzentrationen an superabsorbierendem, gelierenden Polymer in dem Reinigungskissen eingebracht sind, besitzen diese Polymere vorzugsweise eine AUL, gemessen nach den in dem US-Patent 5 147 343 beschriebenen Verfahren, von mindestens etwa 24 ml/g, weiter bevorzugt von mindestens etwa 27 ml/g nach 1 Stunde; oder eine AUL, gemessen nach den in dem US-Patent 5 149 335 beschriebenen Verfahren, von mindestens etwa 15 ml/g, weiter bevorzugt von mindestens etwa 18 ml/g nach 15 Minuten. Das gemeinsam zugewiesene US-Patent US-5 599 335 von Goldman et al., eingereicht am 29. März 1994, und US-5 562 646 (Goldman et al.), eingereicht am 6. April 1995 befassen sich auch mit dem Problem der Gel-Blockierung und beschreiben superabsorbierende gelierende Polymere, die bei der Bewältigung dieser Phänomene von Nutzen sind. Diese Patente beschreiben spezifisch superabsorbierende, gelierende Polymere, die eine Gel-Blockierung bei noch höheren begrenzenden Drücken, insbesondere 4,8 kPa (0,7 psi), vermeiden. In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wo die Absorptionsschicht Bereiche enthält, die hohe Anteile (z. B. mehr als etwa 50 Gew.-% des Bereichs) an superabsorbierendem, gelierenden Polymer umfassen, mag es bevorzugt sein, dass das superabsorbierende, gelierende Polymer wie in den vorgenannten Patente von Goldman et al. beschrieben ist.
Zusätzlich zum Beitrag an der Gesamtfluidabsorption beeinflusst das superabsorbiereende Material auch direkt die Absorptionsrate des Kissens. Somit wird der erfahrene Fachmann erkennen, dass, wo superabsorbierende, gelierende Polymere in Teilchenform eingesetzt werden, durch Einstellen der durchschnittlichen Teilchengröße und/oder der Teilchengrößenverteilung des Materials die Fluidabsorptionsrate des Reinigungskissens reguliert werden kann.
Andere nützliche superabsorbierende Materialien schließen hydrophile polymere Schäume, wie die in dem gemeinsam erteilten US-Patent 08/5650222 (DesMarais et al.), erteilt am 22 Juli 1995, und dem US-Patent Nr. 5 387 207 (Dyer et al.), erteilt am 7. Februar 1995, beschriebenen, ein. Diese Referenzen beschreiben polymere, hydrophile Absorptionschäume, die durch Polymerisieren einer Wasser-in-Öl-Emulsion mit einer hohen inneren Phase (häufig als HIPEs bezeichnet) erhalten werden. Diese Schäume lassen sich leicht individuell anpassen, um variierende physikalische Eigenschaften (Porengröße, Kapillarsaugwirkung, Dichte etc.) vorzusehen, welche die Fluidhandhabungsfähigkeit beeinflussen. Als solche sind diese Materialien, entweder allein oder in Kombination mit anderen derartigen Schäumen oder mit Faserstrukturen, bei der Vorsehung der für die vorliegende Erfindung erforderlichen Gesamtkapazität besonders nützlich.
Wo superabsorbierendes Material in der Absorptionsschicht eingeschlossen ist, umfasst die Absorptionsschicht vorzugsweise mindestens etwa 15 Gew.-% der Absorptionsschicht, weiter bevorzugt mindestens etwa 20%, noch stärker bevorzugt mindestens etwa 25%, an superabsorbierendem Material.
Die Absorptionsschicht kann auch aus Fasermaterial bestehen oder dieses umfassen. In der vorliegenden Erfindung nützliche Fasern schließen jene ein, die natürlich vorkommen (modifiziert oder unmodifiziert), sowie synthetisch hergestellte Fasern. Beispiele für geeignete unmodifizierte/modifizierte, natürlich vorkommende Fasern schließen Baumwolle, Esparto-Gras, Bagasse, Granne, Flachs, Seide, Wolle, Holzzellstoff bzw. -pulpe, chemisch modifizierten Holzzellstoff, Jute, Ethylcellulose und Celluloseacetat ein. Geeignete synthetische Fasern können aus Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylmaterialien, wie ORLON^®, Polyvinylacetat, RAYON^®, Polyethylvinylacetat, nichtlöslichem oder löslichem Polyvinylalkohol, Polyolefinen, wie Polyethylen (z. B. PULPEX^®) und Polypropylen, Polyamiden, wie Nylon, Polyestern, wie DACRON^® oder KODEL^®, Polyurethanen, Polystyrolen und dergleichen bestehen. Die Absorptionsschicht kann lediglich natürlich vorkommende Fasern, lediglich synthetische Fasern; oder jedwede kompatible Kombination von natürlich vorkommenden und synthetischen Fasern umfassen.
Die hierin nützlichen Fasern können hydrophile, hydrophobe Fasern oder eine Kombination sowohl von hydrophilen als auch von hydrophoben Fasern sein. Wie obenstehend angegeben, hängt die jeweilige Auswahl der hydrophilen oder hydrophoben Fasern von den anderen Materialien, die in der Absorptionsschicht (und in gewisser Weise der Scheuerschicht) eingeschlossen sind, ab. Das heißt, die Natur der Fasern ist eine solche, dass das Reinigungskissen die notwendige Fluidverzögerung und Gesamtfluidabsorptionsfähigkeit zeigt. Geeignete hydrophile Fasern zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen Cellulosefasern, modifizierte Cellulosefasern, Rayon, Polyesterfasern, wie hydrophiles Nylon (HYDROFIL^®), ein. Geeignete hydrophile Fasern können auch durch Hydrophilisieren hydrophober Fasern, wie von tensidbehandelten oder silicabehandelten thermoplastischen Fasern, die beispielsweise von Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polyacrylmaterialien, Polyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und dergleichen abgeleitet sind, erhalten werden.
Geeignete Holzzellstofffasern können durch allgemein bekannte chemische Verfahren, wie das Kraft- und Sulfit-Verfahren, erhalten werden. Es ist besonders bevorzugt, diese Holzzellstofffasern von südlichen Weichhölzern aufgrund ihrer erstklassigen Absorptionsfähigkeitscharakteristika abzuleiten. Diese Holzzellstofffasern können auch durch mechanische Verfahren, wie von Holzmehl-, mechanische Refiner-, thermomechanische, chemisch-mechanische und chemisch-thermomechanische Zellstoff- bzw. Pulpeverfahren erhalten werden. Recycelte oder sekundäre Holzzellstofffasern, sowie gebleichte und ungebleichte Holzzellstofffasern, können verwendet werden.
Ein weiterer Typ hydrophiler Fasern zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind chemisch versteifte Cellulosefasern. Wie hierin verwendet, bedeutet die Bezeichnung "chemisch versteifte Cellulosefasern" Cellulosefasern, die durch chemische Mittel zur Erhöhung der Steifigkeit der Fasern unter sowohl trockenen als auch wässrigen Bedingungen versteift wurden. Solche Mittel schließen die Zusetzung eines chemischen Versteifungsmittels ein, das beispielsweise die Fasern überzieht und/oder imprägniert. Solche Mittel können auch das Versteifen der Fasern durch Verändern der chemischen Struktur, z. B. durch Vernetzen von Polymerketten, einschließen.
Wo Fasern als Absorptionsschicht (oder als eine Aufbaukomponente davon) verwendet werden, können die Fasern wahlweise mit einem thermoplastischen Material kombiniert werden. Beim Schmelzen wandert mindestens ein Teil dieses thermoplastischen Materials zu den Schnittpunkten der Fasern, typischerweise infolge der Faser-zu-Faser-Kapillar-Gradienten. Diese Schnittpunkte werden zu Bindungsstellen für das thermoplastische Material. Bei Abkühlung verfestigen sich die thermoplastischen Materialien an diesen Schnittpunkten unter Bildung der Verhaftungsstellen, welche die Matrix oder das Fasergewebe in jeder der betreffenden Schichten zusammen halten. Dies kann bei der Vorsehung einer zusätzlichen Gesamtintegrität bei dem Reinigungkissen vorteilhaft sein.
Unter den verschiedenen Wirkungen erhöht das Verhaften an den Faserschnittpunkten den Gesamtkompressionsmodul und die Festigkeit des resultierenden, thermisch verhafteten Teils. Im Falle der chemisch versteiften Cellulosefasern hat das Schmelzen und die Migration des thermoplastischen Materials auch die Wirkung der Erhöhung der durchschnittlichen Porengröße des resultierenden Gewebes, unter gleichzeitiger Beibehaltung der Dichte und des Basisgewichts des Gewebes in seiner ursprünglichen Form. Dies kann die Fluiderwerbungseigenschaften des thermisch verhafteten Gewebes bei dem anfänglichen Ausgesetztsein an Fluid infolge der verbesserten Fluiddurchlässigkeit, und bei dem nachfolgenden Ausgesetztsein infolge der kombinierten Fähigkeit der versteiften Fasern zur Beibehaltung ihrer Steifigkeit beim Benetzen und der Fähigkeit des thermoplastischen Materials, an den Faserschnittpunkten bei Benetzen und bei der Nasskompression miteinander verhaftet zu bleiben, verbessern. Im Netz (in net) behalten thermisch verhaftete Gewebe von versteiften Fasern ihr ursprüngliches Gesamtvolumen bei, wobei aber die zuvor durch das thermoplastische Material besetzten volumetrischen Regionen sich öffnen und so die durchschnittliche Kapillarporengröße zwischen den einzelnen Fasern erhöhen.
In der vorliegenden Erfindung nützliche thermoplastische Materialien können eine Vielzahl von Formen, einschließlich Teilchen, Fasern, oder Kombinationen von Teilchen und Fasern aufweisen. Thermoplastische Fasern sind eine besonders bevorzugte Form aufgrund ihrer Fähigkeit zur Bildung zahlreicher Verhaftungsstellen zwischen den einzelnen Fasern. Geeignete thermoplastische Materialien können aus jedem beliebigen thermoplastischen Polymer hergestellt werden, das bei Temperaturen geschmolzen werden kann, die die Fasern, die das Hauptgewebe oder die Matrix jeder einzelnen Schicht umfassen, nicht in hohem Maße beschädigen. Vorzugsweise beträgt der Schmelzpunkt dieses thermoplastischen Materials weniger als etwa 190°C, und vorzugsweise etwa 75°C bis etwa 175°C. In jedem Fall sollte der Schmelzpunkt dieses thermoplastischen Materials nicht niedriger als die Temperatur sein, bei welcher die thermisch verhafteten Absorptionsstrukturen, wenn sie in den Reinigungskissen verwendet werden, vermutlich gelagert werden. Der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials ist typischerweise nicht niedriger als etwa 50°C.
Die thermoplastischen Materialien, und insbesondere die thermoplastischen Fasern, können aus einer Vielzahl an thermoplastischen Polymeren, einschließlich Polyolefinen, wie Polyethylen (z. B. PULPEX^®) und Polypropylen, Polyestern, Copolyestern, Polyvinylacetat, Polyethylvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylmaterialien, Polyamiden, Copolyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und Copolymeren von beliebigen der Vorgenannten, wie Vinylchlorid/Vinylacetat und dergleichen, erzeugt werden. Je nach den gewünschten Charakteristika für das resultierende, thermisch verhaftete Absorptionsteil schließen geeignete thermoplastische Materialien hydrophobe Fasern ein, die hydrophil gemacht wurden, wie tensidbehandelte oder silicabehandelte thermoplastische Fasern, die beispielsweise von Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Polyacrylmaterialien, Polyamiden, Polystyrolen, Polyurethanen und dergleichen, abgeleitet sind. Die Oberfläche der hydrophoben thermoplastischen Faser kann hydrophil gemacht werden durch Behandlung mit einem Tensid, wie einem nichtionischen oder anionischen Tensid, z. B. durch Besprühen der Faser mit einem Tensid, durch Eintauchen der Faser in ein Tensid oder durch Einschließen des Tensids als ein Teil der Polymerschmelze bei der Herstellung der thermoplastischen Faser. Beim Schmelzen und erneuten Verfestigen tendiert das Tensid dazu, an den Oberflächen der thermoplastischen Faser zu verbleiben. Geeignete Tenside schließen nichtionische Tenside, wie BRIJ^® 76, hergestellt von ICI Americas, Inc. of Wilmington, Delaware, und verschiedene Tenside, die unter dem Handelsnamen PEGOSPERSE^®, Handelsbezeichnung von Glyco Chemical, Inc. of Greenwich, Connecticut, vertrieben werden, ein. Neben nichtionischen Tensiden können auch anionische Tenside verwendet werden. Diese Tenside können auf die thermoplastischen Fasern in Anteilen von beispielsweise etwa 0,2 bis etwa 1 g pro Quadratzentimeter thermoplastische Faser aufgebracht werden.
Geeignete thermoplastische Fasern können aus einem einzelnen Polymer (Einkomponentenfasern) hergestellt werden oder sie können aus mehr als einem Polymer (z. B. Zweikomponentenfasern) hergestellt werden. Wie hierin verwendet, bezieht sich "Zweikomponentenfasern" auf thermoplastische Fasern, die eine Kernfaser umfassen, die aus einem Polymer gebildet ist, das von einer thermoplastischen Umhüllung aus einem anderen Polymer umschlossen ist. Das die Umhüllung umfassende Polymer schmilzt oft bei einer anderen, typischerweise niedrigeren Temperatur als das den Kern umfassende Polymer. Als eine Folge davon sorgen diese Zweikomponentenfasern für eine thermische Verhaftung infolge des Schmelzens des Umhüllungspolymers unter Beibehaltung der gewünschten Festigkeitscharakteristika des Kernpolymers.
Geeignete Zweikomponentenfasern zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können Umhüllungs-/Kern-Fasern mit den folgenden Polymerkombinationen einschließen: Polyethylen/Polypropylen, Polyethylvinylacetat/Polypropylen, Polyethylen/Polyester, Polypropylen/Polyester, Copolyester/Polyester und dergleichen. Besonders geeignete thermoplastische Zweikomponentenfasern zur hierin beschriebenen Verwendung sind jene mit einem Polypropylen- oder Polyesterkern und einer niedriger schmelzenden Copolyester-, Polyethylvinylacetat- oder Polyethylenhülle (z. B. die von Danaklon a/s Chisso Corp. verfügbaren und CELBOND^®, verfügbar von Hercules). Diese Zweikomponentenfasern können konzentrisch oder exzentrisch sein. Wie hierin verwendet, beziehen sich die Bezeichnungen "konzentrisch" und "exzentrisch" darauf, ob die Umhüllung eine Dicke aufweist, die gleichmäßig oder ungleichmäßig ist über den Querschnittsbereich der Zweikomponentenfaser hinweg. Exzentrische Zweikomponentenfasern können erwünscht sein zur Bereitstellung von mehr Kompressionsfestigkeit bei geringeren Faserdicken.
Verfahren zur Herstellung von thermisch verhafteten Fasermaterialien sind in dem US-Patent US-5 607 414 von Richards et al., erteilt am 4. März 1997 (siehe insbesondere Seiten 16–20), und dem US-Patent 5 549 589 (Horney et al.), erteilt am 27. August 1996 (siehe insbesondere die Spalten 9 bis 10) beschrieben.
Die Absorptionsschicht kann auch einen von HIPE abgeleiteten hydrophilen, polymeren Schaum umfassen, welcher nicht die hohe Absorptionsfähigkeit der obenstehend als "superabsorbierende Materialien" beschriebenen besitzt. Solche Schäume und Verfahren zu ihrer Herstellung sind in dem US-Patent 5 550 167 (DesMarais), erteilt am 27. August 1996; und dem gemeinsam erteilten US-Patent US-5 563 179 (Stone et al.), erteilt am 8. Oktober 1996, beschrieben.
Die Absorptionsschicht des Reinigungskissens kann aus einem homogenen Material bestehen, wie einer Mischung von Cellulosefasern (wahlweise thermisch verhaftet) und teilchenförmigem, quellfähigen, superabsorbierenden gelierenden Polymer. Alternativ kann die Absorptionsschicht aus diskreten Materialschichten, wie einer Schicht von thermisch verhaftetem, luftgelegten Material und einer diskreten Schicht aus superabsorbierendem Material, bestehen. Zum Beispiel kann eine thermisch verhaftete Schicht aus Cellulosefasern tiefer angeordnet sein als (d. h. unterhalb) das superabsorbierende Material (d. h. zwischen dem superabsorbierenden Material und der Scheuerschicht). Um eine hohe Absorptionskapazität und Zurückhaltung von Flüssigkeiten unter Druck zu erzielen, unter gleichzeitiger Vorsehung einer anfänglichen Verzögerung bei der Flüssigkeitsaufnahme, kann es bevorzugt sein, solche diskreten Schichten bei der Bildung der Absorptionsschicht zu verwenden. In dieser Hinsicht kann das superabsorbierende Material von der Scheuerschicht entfernt vorgesehen werden durch den Einschluss einer weniger absorbierenden Schicht als dem unterstem Aspekt der Absorptionsschicht. Zum Beispiel kann eine Schicht aus Cellulosefasern tiefer als (d. h. unterhalb) das superabsorbierende Material (d. h. zwischen dem superabsorbierenden Material und der Scheuerschicht) vorgesehen sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Absorptionsschicht ein thermisch verhaftetes, luftgelegtes Gewebe aus Cellulosefasern (Flint River, verfügbar von Weyerhaeuser, Wa) und AL Thermal C (Thermoplast, verfügbar von Danaklon a/s, Varde, Dänemark), und ein quellfähiges, hydrogelbildendes, superabsorbierendes Polymer. Das superabsorbierende Polymer ist vorzugsweise so eingebracht, dass eine diskrete Schicht nahe der Oberfläche der Absorptionsschicht angeordnet ist, welche von der Scheuerschicht entfernt angeordnet ist. Vorzugsweise ist eine dünne Schicht von z. B. Cellulosefasern (wahlweise thermisch verhaftet) oberhalb des superabsorbierenden, gelierenden Polymers zur Verstärkung des Einschlusses angeordnet.
iii. Optionale Zusatzschicht
Die Reinigungskissen der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise eine Zusatzschicht auf, die eine Verbindung des Kissens mit dem Handgriff des Geräts oder dem Trägerkopf bei bevorzugten Geräten ermöglicht. Die Zusatzschicht ist in solchen Ausführungsformen erforderlich, wo eine Absorptionsschicht verwendet wird, welche aber nicht für das Befestigen des Kissens an dem Trägerkopf des Handgriffs geeignet ist. Die Zusatzschicht kann auch als ein Mittel zur Verhinderung der Fluidströmung durch die obere Fläche (d. h. die mit dem Handgriff in Kontakt stehende Fläche) des Reinigungskissens dienen und kann weiterhin für eine verbesserte Integrität des Kissens sorgen. Wie die Scheuer- und Absorptionsschichten kann die Zusatzschicht aus einer Einschicht- oder Mehrschichtstruktur bestehen, solange sie die obenstehenden Anforderungen erfüllt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusatzschicht eine Oberfläche, die mechanisch an dem Trägerkopf des Handgriffs unter Verwendung von bekannnter Haken- und Schlaufentechnologie befestigt werden kann. Bei einer solchen Ausführungsform umfasst die Zusatzschicht mindestens eine Oberfläche, die mechanisch an Haken befestigt wird, die permanent an der Bodenfläche des Trägerkopfes des Handgriffs angebracht sind.
Um die gewünschte Fluidundurchlässigkeit und Anbringbarkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, dass eine laminierte Struktur, welche z. B. eine schmelzgeblasene Folien- und nicht gewebte Faserstruktur umfasst, angewandt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zusatzschicht ein dreischichti ges Material mit einer Schicht aus schmelzgeblasener Polypropylenfolie, die zwischen zwei Schichten aus Polypropylen-Spinnvlies vorgesehen ist.
III. Reinigungkissen
Während die Reinigungskissen der vorliegenden Entwicklung sich besonders für die Verwendung in den obenstehend beschriebenen Reinigungsgeräten eignen, verleiht die Fähigkeit zur Regulierung der Fluidabsorption, gefolgt von der anschließenden Aufnahme und Zurückhaltung signifikanter Mengen an Fluid, den Reinigungskissen einen Nutzen abgesehen von ihrer Kombination mit einem Handgriff zur Bildung eines Geräts wie eines Mops. Als solche können die Reinigungskissen selbst ohne Befestigung an einem Handgriff verwendet werden. Diese können daher ohne das Erfordernis, dass sie an einem Handgriff befestigt werden können, konstruiert werden. Allerdings kann es zweckmäßig sein, die Reinigungskissen so zu konstruieren, dass sie entweder in Kombination mit dem Handgriff oder als eigenständiges Produkt eingesetzt werden. So kann es bevorzugt sein, die Kissen mit einer optionalen Zusatzschicht herzustellen. Gemäß allen anderen Aspekten ist das eigenständige Reinigungskissen im Wesentlichen wie vorstehend beschrieben beschaffen. Selbstverständlich können dort, wo das Reinigungskissen für die Reinigung harter Oberflächen mit kleineren Abmessungen als Haushaltsböden (z. B. Ladentischoberflächen, Ausgussbecken, Kochflächen, (Bade-)Wannen etc.) bestimmt ist, solche Kissen mit relativ betrachtet geringeren Gesamtkapazitäten hergestellt werden.
IV. Andere Aspekte und spezifische Ausführungsformen der Erfindung
Wenn das Reinigungskissen aus diskreten Schichten zusammengesetzt ist, können die verschiedenen Schichten unter Verwendung eines beliebigen Mittels, welches das Kissen mit ausreichend Integrität während des Reinigungsvorgangs ausstattet, untereinander verhaftet werden. Die Scheuer- und Zusatzschichten können bei ihrem Vorliegen mit der Absorptionsschicht oder miteinander durch eine beliebige Vielzahl an Verhaftungsmitteln, einschließlich der Verwendung einer gleichmäßigen kontinuierlichen Schicht aus Klebstoff, einer gemusterten Schicht aus Klebstoff oder einer beliebigen Anordnung getrennter Linien, Spiralen oder Klebstofftupfer verhaftet werden. Alternativ können die Verhaftungsmittel Wärmeverklebungen, Druckverklebungen, Ultraschallverklebungen, dynamisch-mechanische Verklebungen oder jedwede anderen geeigneten Verhaftungsmittel oder Kombinationen dieser Verhaftungsmittel umfassen, wie sie in dem Fachbereich bekannt sind. Das Verhaften kann um den Umfang des Reinigungskissens (z. B. unter Wärmesiegelung der Scheuerschicht und der optionalen Zusatzschicht) und/oder über die Fläche (d. h. die X-Y-Ebene) des Reinigungskissens erfolgen, um so ein Muster auf der Oberfläche des Reinigungskissens zu bilden. Das Verhaften der Schichten des Reinigungskissens mit Ultraschallverklebungen über die Fläche des Kissens sorgt für Integrität zur Vermeidung des Abscherens der einzelnen Kissenschichten während der Anwendung.
Das Reinigungskissen der vorliegenden Erfindung ist zur Zurückhaltung von absorbiertem Fluid fähig, selbst während der beim Reinigungsvorgang ausgeübten Drücke. Dies wird hierin als die Fähigkeit des Reinigungskissens zur Vermeidung des "Ausquetschens" von absorbiertem Fluid, oder umgekehrt als dessen Fähigkeit zur Zurückhaltung von absorbiertem Fluid unter Druck bezeichnet. Das Verfahren zum Messen des Ausquetschens ist in dem Abschnitt "Testverfahren" beschrieben. Kurzum, der Test misst die Fähigkeit eines gesättigten Reinigungskissens zur Zurückhaltung von Fluid bei Anwendung eines Drucks von 1,72 kPa (0,25 psi). Die Reinigungskissen der vorliegenden Erfindung besitzen vorzugsweise einen Ausquetschwert von nicht höher als etwa 40%, weiter bevorzugt von nicht höher als etwa 25%, noch stärker bevorzugt von nicht höher als etwa 15%, und am stärksten bevorzugt von nicht höher als etwa 10%.
Das Reinigungsgerät der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in Kombination mit einer Reinigungslösung verwendet. Die Reinigungslösung kann aus einer beliebigen bekannten Reinigungszusammensetzung für harte Oberflächen bestehen. Reinigungszusammensetzungen für harte Oberflächen sind typischerweise Lösungen auf wässriger Basis, die ein oder mehrere Tenside, Lösungsmittel, Builder, Komplexbildner, Polymere, Schaumunterdrücker, Enzyme etc. umfassen. Geeignete Tenside schließen anionische, nichtionische, zwitterionische, amphotere und kationische Tenside ein. Beispiele für anionische Tenside schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, lineare Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, Alkylsulfonate und dergleichen. Beispiele für nichtionische Tenside schließen Alkylethoxylate, Alkylphenolethoxylate, Alkylpolyglucoside, Alkylglucamine, Sorbitanester und dergleichen ein. Beispiele für zwitterionische Tenside schließen Betaine und Sulfobetaine ein. Beispiele für amphotere Tenside schließen Materialien ein, die unter Anwendung der Imidazolchemie, wie Alkylamphoglycinaten und Alkyliminopropionat, abgeleitet werden. Beispiele für kationische Tenside schließen Alkylmono-, di- und triammoniumtenside ein. Alle der obengenannten Materialien sind kommerziell verfügbar und in Band 1 von McCutcheon: "Emulsifiers and Detergents" (Emulgiermittel und Reinigungsmittel), North American Ed., McCutcheon Division, MC Publishing Co., 1995, beschrieben.
Geeignete Lösungsmittel schließen kurzkettige (z.B. C₁-C₆-)Derivate von Oxyethylenglykol und Oxypropylenglykol, wie Mono- und Diethylenglykol-n-hexylether, Mono-, di- und tripropylenglykol-n-butylether und dergleichen ein. Geeignete Builder schließen die von Phosphorquellen abgeleiteten, wie Orthophosphat und Pyrophosphat, und Nicht-Phospor-Quellen, wie Nitriltriessigsäure, S,S-Ethylendiamindibernsteinsäure und dergleichen, ein. Geeignete Komplexbildner schließen Ethylendiamintetraessigsäure und Citronensäure und dergleichen ein. Geeignete Polymere schließen jene ein, die anionisch, kationisch, zwitterionisch und nichtionisch sind. Geeignete Schaumunterdrücker schließen Silikonpolymere und lineare oder verzweigte C₁₀-C₁₈-Fettsäuren oder -Alkohole ein. Geeignete Enzyme schließen Lipasen, Proteasen, Amylasen und andere Enzyme, die für ihre Nützlichkeit bei der Katalyse der Schmutzzersetzung bekannt sind, ein.
Eine geeignete Reinigungslösung zur Verwendung mit dem vorliegenden Gerät umfasst etwa 0,1% bis etwa 2,0% eines linearen Alkoholethoxylattensids (z. B. Neodol 91-5^®, verfügbar von Shell Chemical Co.); etwa 0 bis etwa 2,0% eines Alkylsulfonats (z. B. Bioterge PAS-8s, ein lineares C₈-Sulfonat, verfügbar von Stepan Co.); etwa 0 bis etwa 0,1% Kaliumhydroxid; etwa 0 bis etwa 0,1% Kaliumcarbonat oder -bicarbonat; etwa 0 bis etwa 10% organische Säuren; optionale Hilfsmittel, wie Farbstoffe und/oder Parfüme; und etwa 99,9% bis etwa 90% entionisiertes oder weichgemachtes Wasser.
Wo superabsorbierendes Polymermaterial in dem Reinigungskissen verwendet wird, ist es möglich, die Rate der Fluidaufnahme durch Einstellen des pH-Wertes der Reinigungslösung zu regulieren. Insbesondere besitzt die Reinigungslösung dort, wo solche Polymere vorhanden sind, vorzugsweise einen pH-Wert von nicht mehr als etwa 9, vorzugsweise einen pH-Wert von nicht mehr als etwa 7, noch stärker bevorzugt einen pH-Wert von nicht mehr als etwa 5, und am stärksten bevorzugt einen pH-Wert von etwa 2 bis etwa 5.
Bezugnehmend auf die Figuren, welche repräsentative Reinigungskissen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, ist die 2 eine perspektivische Ansicht eines entfernbaren Reinigungskissens 200, welches eine Scheuerschicht 201, eine Zusatzschicht 203 und eine Absorptionsschicht 205, die zwischen der Scheuerschicht und der Zusatzschicht angeordnet ist, umfasst. Wie obenstehend angegeben, kann, während die 2 jede der Schichten 201, 203 und 205 als einzelne Materialschicht darstellt, eine oder mehrere dieser Schichten aus einem Laminat aus zwei oder mehreren Lagen bestehen. Zum Beispiel ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Scheuerschicht 201 ein zweilagiges Laminat von kardiertem Polypropylen, wobei die untere Schicht längsgetrennt ist. Ferner, obgleich nicht in 2 dargestellt, können Materialien, welche die Fluidströmung nicht behindern, zwischen der Scheuerschicht 201 und der Absorptionsschicht 203 und/oder zwischen der Absorptionsschicht 203 und der Zusatzschicht 205 vorgesehen werden. Allerdings ist es wichtig, dass die Scheuer- und die Absorptionsschichten praktisch in Fluidverbindung miteinander stehen, um für die erforderliche Absorptionsfähigkeit des Reinigungskissens zu sorgen. Während die 2 das Kissen 200 in einer Form darstellt, wo alle Schichten des Kissens eine gleiche Größe in der X- und Y-Dimension aufweisen, ist es bevorzugt, dass die Scheuerschicht 201 und die Zusatzschicht 205 größer ist als die Absorptionsschicht, so dass die Schichten 201 und 205 um die Peripherie des Kissen zusammengeklebt werden können, um für Integrität zu sorgen. Die Scheuer- und Zusatzschichten können mit der Absorptionsschicht oder miteinander durch eine beliebige Vielzahl an Verhaftungsmitteln, einschließlich der Verwendung einer gleichmäßigen kontinuierlichen Schicht aus Klebstoff, einer gemusterten Schicht aus Klebstoff oder einer beliebigen Anordnung von getrennten Linien, Spiralen oder Klebstofftupfern, verhaftet werden. Alternativ kann das Verhaftungsmittel Wärmeverklebungen, Druckverklebungen, Ultraschallverklebungen, dynamisch-mechanische Verklebungen oder jedwede anderen geeigneten Verhaftungsmittel oder Kombinationen dieser Verhaftungsmittel umfassen, wie sie in dem Fachbereich bekannt sind. Das Verhaften kann um den Umfang des Reinigungskissens und/oder über die Oberfläche des Reinigungskissens erfolgen, um so ein Muster auf der Oberfläche der Scheuerschicht 201 zu bilden.
Die 3 ist eine Explosionsansicht der Absorptionsschicht 305 einer Ausführungsform eines Reinigungskissens der vorliegenden Erfindung. Die Absorptionsschicht 305 ist in dieser Ausführungsform so dargestellt, dass sie aus einer Drei-Laminat-Struktur besteht. Insbesondere ist die Absorptionsschicht 305 so dargestellt, dass sie aus einer diskreten Schicht aus teilchenförmigem, superabsorbierenden, gelierenden Material besteht, dargestellt als 307, das zwischen zwei diskreten Schichten 306 und 308 aus Fasermaterial vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform ist es wegen des Bereichs 307 mit einer hohen Konzentration an superabsorbierendem gelierenden Material bevorzugt, dass das superabsorbierende Material keine Gel-Blockierung zeigt, wie obenstehend erläutert. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Faserschichten 306 und 308 jeweils ein thermisch verhaftetes Fasersubstrat aus Cellulosefasern, und die untere Faserschicht 308 steht in direkter Fluidverbindung mit der Scheuerschicht (nicht gezeigt).
Die 4 ist eine Querschnittsansicht des Reinigungskissens 400 mit einer Scheuerschicht 401, einer Zusatzschicht 403 und einer Absorptionsschicht 405, die zwischen der Scheuer- und Zusatzschicht angeordnet ist. Das Reinigungskissen 400 ist hier mit einer Absorptionsschicht 405 dargestellt, die in der X- und Y-Dimension kleiner ist als die Scheuerschicht 401 und die Zusatzschicht 403. Die Schichten 401 und 403 sind daher miteinander verklebt entlang der Peripherie des Reinigungskissens dargestellt. Ferner ist in dieser Ausführungsform die Absorptionsschicht 405 mit zwei diskreten Schichten 405a und 405b dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die obere Schicht 405a ein hydrophiles, polymeres Schaummaterial, wie das in dem gemeinsam erteilten US-Patent US-5 650 222 (DesMarais et al.), erteilt am 22. Juli 1995, beschriebene; und die untere Schicht 405b ist ein polymeres Schaummaterial, wie das in dem US-Patent 5 550 167 (DesMarais), erteilt am 27. August 1996, beschriebene; oder das in dem gemeinsam erteilten US-Patent US-5 563 179 (Stone et al.), erteilt am 8. Oktober 1996, beschriebene. Wie obenstehend erläutert, kann jede der Schichten 405a und 405b unter Verwendung von zwei oder mehreren einzelnen Schichten des jeweiligen Materials gebildet werden.
Die 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Reinigungskissens 600 mit einem optionalen Scrim-Material 602. Dieses Scrim-Material 602 ist als ein eigenes Material, das zwischen der Scheuerschicht 601 und der Absorptionsschicht 605 vorgesehen ist, dargestellt. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Scrim 602 in der Form eines gedruckten Harzes oder anderen synthetischen Materials auf der Scheuerschicht 601 (vorzugsweise der oberen Fläche) oder der Absorptionsschicht 605 (vorzugsweise der unteren Fläche) vorliegen. Die 7 stellt auch eine optionale Zusatzschicht 603 dar, die oberhalb der Absorptionsschicht 605 vorgesehen ist. Wie obenstehend erläutert, kann das Scrim für eine verbesserte Reinigung von Schmutz sorgen, der sich nicht leicht durch die verwendete Reinigungslösung, sofern verwendet, solubilisieren lässt. Die relativ offene Struktur des Scrims 602 sieht die notwendige Fluidverbindung zwischen der Scheuerschicht 601 und der Absorptionsschicht 605 vor, um für die erforderlichen Absorptionsraten und -kapazität zu sorgen. Während die 7 wiederum jede der Schichten 601, 603 und 605 als Einzelmaterialschicht darstellt, können eine oder mehrere dieser Schichten aus zwei oder mehreren Lagen bestehen.
Während die 7 das Kissen 600 so darstellt, dass alle Schichten des Kissens dieselbe Größe in X- und Y-Dimension aufweisen, ist es bevorzugt, dass die Scheuerschicht 601 und die Zusatzschicht 603 größer sind als die Absorptionsschicht, so dass die Schichten 601 und 603 um die Peripherie des Kissens 600 zur Vorsehung von Integrität zusammengeklebt werden können. Es kann ebenfalls bevorzugt sein, dass das Scrim-Material 602 in mindestens einer der X- und Y-Dimensionen die gleiche Größe aufweist, um das Verhaften an der Peripherie des Kissens mit der Scheuerschicht 601 und der Zusatzschicht 603 zu erleichtern. Dies ist besonders bevorzugt, wenn das Scrim-Material eine eigene Schicht ist (d. h. nicht auf ein Substrat gedruckt ist). In den Ausführungsformen, wo das Scrim durch Drucken erzeugt wird, z. B. eines Harzes auf ein Substrat, ist es möglicherweise nicht von Bedeutung, dass das Scrim so angeordnet ist, dass es ein Teil der Verbindung an der Peripherie ist. Die Scheuerschicht 601, das Scrim 602 und die Zusatzschicht 603 können mit der Absorptionsschicht oder miteinander durch eine Vielzahl von Verklebungsmitteln, einschließlich der Verwendung einer gleichmäßigen kontinuierlichen Schicht aus Klebstoff, einer gemusterten Schicht aus Klebstoff oder einer Anordnung von getrennten Linien, Spiralen oder Klebstofftupfern, verhaftet sein. Alternativ können die Verhaftungsmittel Wärmeverklebungen, Druckverklebungen, Ultraschallverklebungen, dynamisch-mechanische Verklebungen oder jedwede anderen geeigneten Verhaftungsmittel oder Kombinationen dieser Verhaftungsmittel umfassen, wie sie in dem Fachbereich bekannt sind. Das Verhaften kann um den Umfang des Reinigungskissens und/oder über die Oberfläche des Reinigungskissens erfolgen, um so ein Muster auf der Oberfläche der Scheuerschicht 601 zu bilden.
Die 8 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Kissens 700, das ein Scrim 702 umfasst. Die 8 zeigt eine Absorptionsschicht 705, eine Zusatzschicht 703 und eine Scheuerschicht 701, die teilweise abgeschnitten ist, um die Darstellung des Scrims 702 zu erleichtern. (Das Scrim 702 kann eine eigene Materialschicht sein oder kann eine Komponente entweder der Scheuerschicht oder der Absorptionsschicht sein.) Das Kissen 700 ist mit einer unteren, mit der harten Oberfläche in Kontakt stehenden Oberfläche 700a und einer oberen, mit dem Gerät in Kontakt stehenden Oberfläche 700b dargestellt. Das Kissen 700 besitzt zwei gegenüberliegende Seitenkanten 700c, die der "X"-Dimension des Kissens entsprechen, und zwei gegenüberliegende Endkanten 700d, die der "Y"-Dimension des Kissens entsprechen. (Bei Verwendung geht dort, wo das Kissen 700 rechteckig in der X-Y-Dimension ist, die typische Reinigungsbewegung allgemein in die "Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung", wie durch den Pfeil 710 angegeben ist.) Wie veranschaulicht, erstreckt sich in dieser bevorzugten Ausführungsform das Scrim 702 zu den Endkanten 700d, um das Verhaften mit der Zusatzschicht 703 und der Scheuerschicht 701 zu ermöglichen (obgleich nicht als solche dargestellt, ist die Absorptionsschicht 705 vorzugsweise kürzer in der X- und Y-Dimension, wodurch das Verhaften des Scrims und der Befestigungs- und Scheuerschichten erleichtert wird). Allerdings erstreckt sich das Scrim 702 nicht zu den Seitenkanten 700c. Das Ende des Scrims 702 vor den Seitenkanten 700c versieht das Kissen 700 mit den Bereichen 711 der Scheuerschicht 701, welche nicht die Textur des Scrims 702 aufweisen und daher relativ glatt sind. Diese glatten Bereiche 711 ermöglichen die gleichmäßige Entfernung von Schmutz/Lösung während des Wischvorgangs.
V. Testverfahren
A. Leistung unter Druck
Dieser Test bestimmt die Gramm/Gramm-Absorptionskapazität und die durchschnittliche Absorptionsrate in g/s von entionisiertem Wasser für das Reinigungskissen, das seitlich in einer Kolben/Zylinder-Anordnung unter einem anfänglichen Begrenzungsdruck von 0,09 psi (etwa 0,6 kPa) begrenzt wird. (In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Reinigungskissenprobe kann der Begrenzungsdruck leicht abnehmen, in dem Maße, wie die Probe Wasser absorbiert und während der Zeit des Tests aufquillt.) Das Ziel des Tests ist die Bewertung der durchschnittlichen Rate, mit der ein Reinigungskissen Fluid während eines praxisnahen Zeitraums absorbiert, wenn das Kissen Anwendungsbedingungen (horizontales Ansaugen und Drücke) ausgesetzt wird.
Das Testfluid für den PUP-Kapazitätstest ist entionisiertes Wasser. Dieses Fluid wird durch das Reinigungskissen unter bedarfsbedingten (demand) Absorptionsbedingungen bei einem hydrostatischen Druck von nahe null absorbiert.
Eine geeignete Vorrichtung 510 für diesen Test ist in 5 gezeigt. An einem Ende dieser Vorrichtung befindet sich ein Fluidreservoir 512 (wie eine Petrischale) mit einer Abdeckung 514. Das Reservoir 512 sitzt auf einer Analysenwaage, die allgemein als 516 angegeben ist. Das andere Ende der Vorrichtung 510 ist ein allgemein als 518 bezeichneter Sintertrichter, eine allgemein als 520 bezeichnete Kolben/Zylinder-Anordnung, die in den Trichter 518 passt, und eine zylindrische Sinter-Kunststofftrichter-Abdeckung, allgemein als 522 bezeichnet, die über den Trichter 518 passt und am Boden offen ist und an der Oberseite geschlossen ist, wobei der obere Teil mit einem Pinhole bzw. Nadelloch versehen ist. Die Vorrichtung 510 besitzt ein System für die Beförderung von Fluid in jeder Richtung, welches aus den Abschnitten eines Glaskapillarröhrensystems, angegeben als 524 und 531a, eines flexiblen Kunststoffröhrensystems (z. B. ein Tygon-Röhrensystem mit 6,35 mm (1/4-Inch) Innendurchmesser und 9,5 mm (3/8 Inch) Außendurchmesser), angegeben als 531b, von Absperrhahn-Anordnungen 526 und 538 und Teflon-Verbindungsteilen 548, 550 und 552 zur Verbindung des Glasröhrensystems 524 und 531a und aus den Absperrhahnanordnungen 526 und 538 besteht. Die Absperrhahnanordnung 526 besteht aus einem 3-Weg-Ventil 528, einem Glaskapillarröhrensystem 530 und 534 in dem Hauptfluidsystem, und einem Abschnitt aus einem Glaskapillarröhrensystem 532 zum Wiederauffüllen des Reservoirs 512 und zum Weiterspülen der Fritte in dem Sintertrichter 518. Die Absperrhahnanordnung 538 besteht gleichermaßen aus einem Dreiwegventil 540, einem Glaskapillarröhrensystem 542 und 546 in der Hauptfluidleitung und einem Abschnitt aus einem Glaskapillarröhrensystem 544, das als Abzug für das System fungiert.
Bezugnehmend auf die 6 besteht die Anordnung 520 aus einem Zylinder 554, einem becherförmigen Kolben, angegeben durch 556, und einem Gewicht 558, das in den Kolben 556 passt. Am unteren Ende des Zylinders 554 angebracht ist ein 400-Mesh-Tuchsieb aus nichtrostendem Stahl 559, das vor dem Befestigen biaxial straffgezogen wird. Die allgemein als 560 angegebene Reinigungskissenprobe sitzt auf dem Sieb 559, wobei die mit der Oberfläche in Kontakt stehende (oder Scheuer-)Schicht mit dem Sieb 559 in Kontakt steht. (Wenn die Probe, aus welcher das Reinigungskissen geschnitten wird, so beschaffen ist, dass beide Oberflächen davon mit der Oberfläche während des Reinigungsvorgangs in Kontakt stehen sollen, sollte die Oberfläche, die hauptsächlich für die anfängliche Scheuerwirkung bestimmt ist, mit dem Filtersieb 559 in Kontakt stehen.) Die Reinigungskissenprobe ist eine kreisförmige Probe mit einem Durchmesser von 5,4 cm. (Während die Probe 560 als Einzelschicht dargestellt ist, besteht die Probe tatsächlich aus einer kreisförmigen Probe, in der alle Schichten durch das Kissen, aus welchem die Probe geschnitten ist, enthalten sind.) Der Zylinder 554 wird von einem transparenten LEXAN^®-Stab (oder einer Entsprechung) angebohrt und besitzt einen Innendurchmesser von 6,00 cm (Fläche = 28,25 cm²), mit einer Wanddicke von etwa 5 mm und einer Höhe von etwa 5 cm. Der Kolben 556 besitzt die Form eines Teflon-Bechers und wird so bearbeitet, dass er in den Zylinder 554 innerhalb enger Toleranzen passt. Das zylindrische Gewicht 558 aus nichtrostendem Stahl wird so bearbeitet, dass es sich in dem Kolben 556 eng anschmiegt, und ist mit einem Handgriff an der Oberseite (nicht gezeigt) zur leichteren Entfernung ausgestattet. Das gemeinsame Gewicht aus Kolben 556 und Gewicht 558 beträgt 145,3 g, was einem Druck von 0,62 kPa (0,09 psi) für eine Fläche von 22,9 cm² entspricht.
Die Komponenten der Vorrichtung 510 sind so bemessen, dass die Strömungsrate von entionisiertem Wasser durch diese unter einem 10-cm-Hydrostatikdruck mindestens 0,01 g/cm²/s beträgt, wobei die Strömungsrate durch die Fläche des Sintertrichters 518 normiert wird. Faktoren, die sich besonders auf die Strömungsrate auswirken, sind die Durchlässigkeit der Fritte in dem Sintertrichter 518 und die Innendurchmesser des Glasröhrensystems 524, 530, 534, 542, 546 und 531a, sowie die Absperrhahnventile 528 und 540.
Das Reservoir 512 ist auf einer Analysenwaage 516 vorgesehen, die auf mindestens 0,01 g genau ist bei einer Abweichung von weniger als 0,1 g/h. Die Waage ist vorzugsweise über Software schnittstellenmäßig mit einem Computer verbunden, die (i) die Waagengewichtsveränderung zu voreingestellten Zeitintervallen von Beginn des PUP-Tests an überwachen kann und (ii) die so eingestellt werden kann, dass sie sich automatisch bei einer Gewichtsveränderung von 0,01–0,05 g je nach der Waagenempfindlichkeit initiiert. Das in das Reservoir 512 führende Kapillarröhrensystem 524 sollte nicht mit dem Boden davon oder der Abdeckung 514 in Kontakt sein. Das Fluidvolumen (nicht gezeigt) in dem Reservoir 512 sollte ausreichend sein, sodass Luft während der Messung nicht in das Kapillarröhrensystem 524 angezogen wird. Die Fluidhöhe in dem Reservoir 512 sollte bei Beginn der Messung etwa 2 mm unter der oberen Fläche der Fritte in dem Sintertrichter 518 liegen. Dies lässt sich nachweisen, indem man einen kleinen Flüssigkeitstropfen auf die Fritte gibt und dessen langsames Zurückfließen in das Reservoir 512 gravimetrisch überwacht. Diese Höhe sollte sich nicht wesentlich verändern, wenn die Kolben/Zylinder-Anordnung 520 in dem Trichter 518 positioniert ist. Das Reservoir sollte einen ausreichend großen Durchmesser haben (z. B. ~14 cm), so dass der Abzug von etwa 40-ml-Portionen zu einer Veränderung der Fluidhöhe von weniger als 3 mm führt.
Vor der Messung wird die Anordnung mit entionisiertem Wasser befüllt. Die Fritte in dem Sintertrichter 518 wird weitergespült, so dass er mit frischem entionisierten Wasser gefüllt wird. So weit wie möglich werden Luftblasen von der Bodenfläche der Fritte und aus dem System, welches den Trichter mit dem Reservoir verbindet, abgeführt. Die folgenden Prozeduren werden durch sequentiellen Betrieb der Dreiweg-Absperrhähne durchgeführt.

1. Überschüssige Flüssigkeit auf der oberen Fläche der Fritte wird aus dem Sintertrichter 518 entfernt (z. B. gegossen).
2. Höhe/Gewicht der Lösung des Reservoirs 512 werden auf die richtige Höhe/Wert eingestellt.
3. Der Sintertrichter 518 wird auf die korrekte Höhe im Verhältnis zu dem Reservoir 512 positioniert.
4. Der Sintertrichter 518 wird danach mit einer Sintertrichterbedeckung 522 bedeckt.
5. Das Reservoir 512 und der Sintertrichter 518 werden mit den Ventilen 528 und 540 der Absperrhahnanordnungen 526 und 538 in der offenen Verbindungsposition äquilibriert.
6. Die Ventile 528 und 540 werden danach geschlossen.
7. Das Ventil 540 wird danach umgeschaltet, sodass der Trichter zur Abzugsröhre 544 hin offen ist.
8. Das System wird für 5 Minuten in dieser Position äquilibrieren gelassen.
9. Das Ventil 540 wird dann in seine geschlossene Stellung zurückgestellt.

Die Schritte Nr. 7–9 "trocknen" zeitweise die Oberfläche des Sintertrichters 518, indem sie einem geringen hydrostatischen Sog von ~5 cm ausgesetzt wird. Dieser Sog wird angelegt, wenn das offene Ende der Röhre 544 sich bis etwa 5 cm unterhalb der Höhe der Fritte in dem Sintertrichter 518 erstreckt und mit entionisiertem Wasser befüllt wird. Typischerweise werden ~0,04 g Fluid aus dem System während dieser Prozedur abgezogen. Diese Prozedur verhindert eine vorzeitige Absorption von entionisiertem Wasser, wenn die Kolben/Zylinder-Anordnung 520 in dem Sintertrichter 518 positioniert ist. Die Fluidmenge, die aus dem Sintertrichter bei dieser Prozedur abgezogen wird (als Sintertrichter-Korrekturgewicht oder "Wffc" bezeichnet), wird durch Durchführen des PUP-Tests (siehe untenstehend) während eines Zeitraums von 20 Minuten ohne Kolben/Zylinder-Anordnung 520 gemessen. Praktisch das gesamte aus dem Sintertrichter durch diese Prozedur abgezogene Fluid wird sehr rasch erneut durch den Trichter absorbiert, wenn der Test initiiert wird. Daher ist es erforderlich, dieses Korrekturgewicht von den aus dem Reservoir während des PUP-Tests (siehe untenstehend) abgeführten Fluidgewichten zu subtrahieren.
Eine runde ausgestanzte Probe 560 wird für ungefähr 1 Sekunde in eine Petrischale, die ungefähr 1 g entionisiertes Wasser enthielt, getupft und wird dann sofort in einen Zylinder 554 gegeben. Der Kolben 556 wird in den Zylinder 554 geschoben und auf der Oberseite der Reinigungskissenprobe 560 positioniert. Die Kolben/Zylinder-Anordnung 520 wird auf die Oberseite des Sinterteils des Trichters 518 platziert, das Gewicht 558 wird in den Kolben 556 geschoben, und die Oberseite des Trichters 518 wird anschließend mit der Sintertrichterabdeckung 522 abgedeckt. Nachdem die Waagenablesung auf Stabilität überprüft wurde, wird der Test durch Öffnen der Ventile 528 und 540 initiiert, um so den Trichter 518 und das Reservoir 512 zu verbinden. Mit einer automatischen Initiierung beginnt die Datengewinnung unmittelbar danach, wenn der Trichter 518 Fluid erneut zu absorbieren beginnt.
Die Daten werden in Intervallen über einen Gesamtzeitraum von ungefähr 2200 Sekunden aufgezeichnet. Die PUP-Absorptionskapazität wird wie folgt bestimmt: t1200-Absorptionskapazität (g/g) = [Wr(t=0) – Wr(t=1200) – Wffc]/Wdsworin t₁₂₀₀-Absorptionskapazität die g/g-Kapazität des Kissens nach 1200 Sekunden ist, Wr_(t=0) das Gewicht in Gramm des Reservoirs 512 vor der Initiierung ist, Wr_(t=0) das Gewicht in Gramm des Reservoirs 512 bei 1200 Sekunden nach der Initiierung ist, Wffc das Sintertrichter-Korrekturgewicht ist und Wds das Trockengewicht der Reinigungskissenprobe ist. Die Rate für die Fluidabsorptionsfähigkeit wird auch während der 1200 Sekunden dauernden Testprozedur gemessen. Aus den Resultaten für die Rate wird die durchschnittliche Absorptionsrate des Probekissens für einen Zeitraum von t = 0 bist = 1200 Sekunden erhalten.
B. Ausquetschen
Die Fähigkeit des Reinigungskissens, Fluid bei Aussetzung an Gebrauchsdrücke zurückzuhalten und dafür ein "Ausquetschen" von Fluid zu verhindern, ist ein weiterer wichtiger Parameter für die vorliegende Erfindung. Das "Ausquetschen" wird auf dem gesamten Reinigungskissen durch Bestimmen der Fluidmenge bestimmt, die von der Probe mit Whatman-Filterpapier unter Drücken von 0,25 psi (1,5 kPa) abgetupft werden kann. Das Ausquetschen erfolgt auf einer Probe, die bis zur Kapazität mit entionisiertem Wasser mittels horizontalem Ansaugen gesättigt wurde (insbesondere mittels Ansaugen von der Oberfläche des Kissens, die aus der Scheuerschicht oder der mit der Oberfläche in Berührung stehenden Schicht besteht). (Ein Mittel zum Erhalt einer gesättigten Probe ist als das 'Horizontale Gravimetrische Ansaugverfahren' in dem US-Patent US-5 849 805 (Dyer et al.), erteilt am 15. Dezember 1998, beschrieben.) Die fluidhaltige Probe wird horizontal in eine Vorrichtung gestellt, welche für die betreffenden Drücke sorgen kann, vorzugsweise unter Verwendung eines luftgefüllten Beutels, der für einen gleichmäßig verteilten Druck über die Oberfläche der Probe sorgt. Der Ausquetsch-Wert wird als Gewicht der Testflüssigkeit, das pro Gewicht der Nassprobe verloren geht, ausgewiesen.

Claims

Reinigungsgerät, umfassend: a. einen Handgriff; und b. ein entfernbares Reinigungskissen (200) mit einer durchschnittlichen Absorptionsrate für entionisiertes Wasser von nicht mehr als 0,5 g/s, vorzugsweise nicht mehr als 0,2 g/s, vorzugsweise nicht mehr als 0,1 g/s; und einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, vorzugsweise mindestens 10 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, vorzugsweise mindestens 20 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, wobei das entfernbare Reinigungskissen (200) eine Scheuerschicht (201) und eine Absorptionsschicht (205) umfaßt; und wobei die Scheuerschicht in direkter Fluidverbindung mit der Absorptionsschicht steht.
Reinigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entfernbare Reinigungskissen (200) ein Scrimmaterial umfaßt.
Reinigungsgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungskissen (200) weiterhin eine Zusatzschicht (203) umfaßt, und dadurch gekennzeichnet, daß die Absorbtionsschicht (205) zwischen der Scheuerschicht (201) und der Zusatzschicht (203) positioniert ist; weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschicht (203) vorzugsweise ein Material umfaßt, das im wesentlichen fluidundurchlässig ist.
Reinigungsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungskissen (200) einen Ausquetschwert von nicht mehr als 40% bei 1,7 kPa (0,25 psi), vorzugsweise nicht mehr als 25% bei 1,7 kPa (0,25 psi), aufweist.
Reinigungsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsschicht ein superabsorbierendes Material umfaßt, vorzugsweise gewählt aus der Gruppe, bestehend aus superabsorbierenden gelierenden Polymeren und hydrophilen polymeren absorbierenden Schäumen.
Reinigungskissen (200) mit einer durchschnittlichen Absorptionsrate für entionisiertes Wasser von nicht mehr als 0,5 g/s, vorzugsweise nicht mehr als 0,2 g/s, vorzugsweise nicht mehr als 0,1 g/s; und einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, vorzugsweise mindestens 10 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, vorzugsweise mindestens 20 g entionisiertes Wasser pro g des Reinigungskissens, wobei das entfernbare Reinigungskissen (200) eine Scheuerschicht (201) und eine Absorptionsschicht (205) umfaßt; und wobei die Scheuerschicht in direkter Fluidverbindung mit der Absorptionsschicht steht.
Reinigungskissen (200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungskissen (200) einen Ausquetschwert von nicht mehr als 40% bei 1,7 kPa (0,25 psi), vorzugsweise nicht mehr als 25% bei 1,7 kPa (0,25 psi), aufweist.
Reinigungskissen (200) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei das Reinigungskissen ein Scrimmaterial umfaßt.
Reinigungskissen (200) nach Anspruch 8, umfassend weiterhin eine Zusatzschicht (203) zum mechanischen Befestigen des Reinigungskissens an einem Handgriff eines Reinigungsgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsschicht (205) zwischen der Scheuerschicht (201) und der Zusatzschicht (203) positioniert ist.
Reinigungskissen (200) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsschicht (205) ein superabsorbierendes Material umfaßt, vorzugsweise gewählt aus der Gruppe, bestehend aus superabsorbierenden gelierenden Polymeren und hydrophilen polymeren absorbierenden Schäumen.
Verfahren zum Reinigen einer harten Oberfläche unter Verwendung geringer Mengen einer Reinigungslösung, wobei das Verfahren umfaßt: (i) Aufbringen der Reinigungslösung auf die zu reinigende, harte Oberfläche in einem Anteil von nicht mehr als 67 ml der Reinigungslösung pro Quadratmeter (6 ml der Reinigungslösung pro square foot) der harten Oberfläche; und (ii) Wischen der harten Oberfläche mit einem Reinigungsgerät, umfassend: a. einen Handgriff; und b. ein entfernbares Reinigungskissen mit einer t₁₂₀₀-Absorptionskapazität von mindestens 1 g entionisiertes Wasser pro g des Reini gungskissens, vorzugsweise mindestens 10 g/g, vorzugsweise mindestens 20 g/g, wobei das entfernbare Reinigungskissen (200) eine Scheuerschicht (201) und eine Absorptionsschicht (205) umfaßt; und wobei die Scheuerschicht in direkter Fluidverbindung mit der Absorptionsschicht steht.
Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche, umfassend das Wischen der Oberfläche mit dem Reinigungsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5.