CH644005A5

CH644005A5 - Gepraegtes nichtgewebtes tuch und staubmop mit demselben.

Info

Publication number: CH644005A5
Application number: CH759079A
Authority: CH
Inventors: Roberta Collins Jacques
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1984-07-13
Also published as: HK11385A; IT1120523B; ES483470A1; GB2031039A; DE2934009A1; FR2434224B1; CA1109654A; AU529056B2; AU5009479A; FR2434224A1; DE7923939U1; IT7950063A0; MX150913A; JPS5530498A; GB2031039B; BR7905341A

Description

Die Erfindung betrifft ein geprägtes nichtgewebtes Tuch aus einem nichtgewebten Bahnmaterial. Ferner betrifft die Erfindung einen Staubmop mit dem Tuch mit einem an einem Rahmen befestigten Griff, wobei der Rahmen ein Stützkissen mit einer länglichen flachen Oberfläche aufweist, auf die ein Reinigungstuchelement aufgebracht werden und dort mit einer Halterung festgespannt werden kann.

Das Abnehmen von Staub von glatten harten Oberflächen wie beispielsweise Fussböden ist und bleibt ein Problem für Hausfrauen und für professionelle Gebäudereinigungsfirmen. Dieses Abstauben erfolgt gewöhnlich durch Abwischen der Oberfläche mit einem Reinigungselement wie beispielsweise einem in einem Rahmen gehalterten Tuch. Frühere Reinigungseinsätze für Mops bestanden aus beispielsweise Baumwollfasern, die eventuell noch mit einem Imprägniermittel wie einem Öl behandelt wurden, um die Staubaufnahmefähigkeit der Fasern zu erhöhen. Gewebte sowie nichtgewebte Stoffe und auch zusammengefasste lockere Fasern sind zu diesem Zweck eingesetzt worden. Nichtgewebte Tuche sind dabei bevorzugt, da sie verhältnismässig billig herstellbar sind. Staubaufnahmeelemente aus nichtgewebten Tuchen werden im allgemeinen als «wegwerfbar» bezeichnet, da sie nicht gereinigt und erneut eingesetzt, sondern nach dem Gebrauch weggeworfen werden.

Nicht alle nichtgewebten Tuche sind jedoch zum Einsatz als Staubwischelemente geeignet. Im Gegensatz zu einigen ziehen andere Tuche keine Staubteilchen an infolge ihres körperlichen Aufbaus. Einige nichtgewebten Tuche sind zu stark verdichtet, um offen genug zu sein, dass sie Staub aufnehmen können. Einige Tuche sind nicht fest genug und lösen sich auf, wenn man sie über die zu reinigende Oberfläche zieht und lassen daher hässliche Rückstände des Tuchmaterials zurück.

Es ist allgemein anerkannt, dass die meisten nichtgewebten Tuche sich an sich als Staubaufnahmeelemente nicht verwenden lassen, sofern sie nicht durch Prägen, Kleberbindung oder dergleichen vereinheitlicht werden, um ihre strukturelle Integrität zu verbessern. Ohne diese Vereinheitlichung lösen die meisten nichtgewebten Tuche sich nach nur kurzem Einsatz bereits auf.

Eine Vereinheitlichung mittels einer Klebverbindung ist unerwünscht, da dabei die Fasern einen Überzug erhalten, der ihre Fähigkeit zur Staubaufnahme beeinträchtigt. Bestimmte Prägetechniken sind ebenfalls nachteilig, da sie entweder das Tuch schwächen oder es so stark verdichten, dass seine Staubaufnahmefahigkeit ebenfalls leidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tuch zu schaffen, welches die erwähnten Nachteile nicht aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Bahnmaterial an den ungeprägten Stellen mindestens 1 mm dick ist und verworrene diskontinuierliche Mikrofasern aufweist, die unter örtlichem Druck selbstschmelzend sind und einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 jam oder weniger aufweisen, dass das Tuch einen eine Arbeitsfläche bildenden Bereich aufweist, der in einem gleichmässigen Muster aus Prägelinien geprägt ist, die 2 bis 40% seiner gesamten Oberfläche ausmachen, um die Fasern dort, wo sie einander berühren, ohne Verlust an Identität der einzelnen Fasern zu verbinden, und dass das Tuch bei maximaler Reisszugkraft im geprägten Zustand eine Dehnung von mindestens 25% aufweist.

Ferner wird die Aufgabe gelöst, einen Staubmop mit dem Tuch zu schaffen, was dadurch erreicht wird, dass das Tuch als Reinigungstuchelement dient und so bemessen ist, dass sich eine staubaufnehmende Arbeitsfläche zwischen den Seitenkanten der länglichen flachen Fläche des Stützkissens befindet.

Die vorliegende Erfindung schafft ein verbessertes wegwerfbares Staubaufnahmetuch mit einem geprägten nichtgewebten Tuchmaterial aus einer Bahn aus Mikrofasern, die gekrimpfte («crimped») Makrofasern enthalten können. Das geprägte Staubaufnahmetuch nach der vorliegenden Erfindung hat im Aufbau einen ausreichenden Zusammenhang, um eine gewerblich akzeptable Standzeit zu erreichen, ist

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aber verformbar und anpassungsfähig («drapable»), luftig und staubaufnahmefahig genug, dass es sich zum Aufnehmen von Staub von harten, glatten sowie anderen Oberflächen verwenden lässt, wo man bisher herkömmliche Staubaufnahmetuche eingesetzt hat.

Die Arbeitsfläche des nichtgewebten Tuchs ist in Grenzen geprägt, um die normalerweise schwache nichtgewebte Bahn zu verfestigen, aber ihre Staubaufnahmefähigkeit nicht zu beeinträchtigen. Die Bereiche beiderseits der Arbeitsfläche an den Seitenkanten des Tuchs können stärker geprägt sein, um die Festigkeit so weit zu erhöhen, dass das Tuch in bestimmten Moprahmen oder anderen Halterungen, die das Tuch beschädigen können, eingespannt werden kann.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines geprägten staubaufnehmenden Tuchs nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrösserte Schnittdarstellung eines Teils des Tuchs der Fig. 1 in der Ebene 2-2;

Fig. 3 ist eine Perspektivdarstellung eines Moprahmens, in den das Tuch nach Fig. 1 einsatzfertig eingespannt ist;

Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Moprahmen der Fig. 3 in der Ebene 4-4;

Fig. 5 bis 8 sind Draufsichten weiterer Ausführungsformen des geprägten Staubaufnahmetuchs nach der vorliegenden Erfindung mit anderen Prägemustern.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein geprägtes nichtgewebtes Tuch 10 nach der vorliegenden Erfindung aus einer Bahn aus Mikrofasern, die vorzugsweise gekrimpfte Makrofasern enthält.

Der staubaufnehmende Bereich bzw. die Arbeitsfläche 11 des Tuchs 10 ist begrenzt geprägt, um in der normalerweise schwachen nichtgewebten Bahn ein Muster aus durchgehenden quergeprägten Linien 12 derart auszubilden, dass die Bahn den beim Staubaufnehmen normalerweise auftretenden Kräften widerstehen kann. Eine zu diesem Zweck ausreichende Verfestigung der Bahn erhält man, indem man die geprägten Bereiche gleichmässig über die Arbeitsfläche in Form von Linien verteilt, die nicht breiter als etwa 7 mm sind, wobei die geprägte Fläche mindestens etwa 2% der Ge-samtflächengrösse der Arbeitsfläche 11 ausmacht. Die Prägung der Arbeitsfläche 11 sollte deren Staubaufnahmefahig-keit nicht wesentlich beeinträchtigen. Eine merkliche Abnahme der Staubaufnahmefähigkeit stellt sich ein, wenn die Prägung mehr als etwa 40% der Gesamtflächengrösse der Arbeitsfläche 11 ausmacht. Vorzugsweise macht die Prägung etwa 10% bis etwa 40% der Gesamtgrösse der Arbeitsfläche aus.

Die Prägelinien der Arbeitsfläche 11 können einander schneiden und rautenförmig nichtgeprägte Staubaufnahmebereiche 13 bilden, die vorzugsweise mindestens in Richtung der Hauptbewegungsrichtung des Tuchs im Einsatz spitz zulaufen, so dass der vorlaufende Teil jedes nichtge-prägten Bereichs 13 schmaler als der Hauptteil ist. Diese spitz zulaufende Gestalt verlängert die Standzeit des nichtgewebten Tuchs im Einsatz.

Die Prägelinien können durchgehend sein und bilden einzelne voneinander getrennte geometrische Formen wie Quadrate oder Kreise. Desgleichen kann es sich um ein Muster aus diskontinuierlichen geraden oder gekrümmten Linien wie den Geraden der Fig. 6 oder den J-Formen der Fig. 7 bis 8 oder dergleichen handeln. Die Prägelinien sind eng genug beabstandet, dass im Einsatz im wesentlichen kein Faserverlust auftritt. Zu diesem Zweck sollten die Formen oder Linien vorzugsweise nicht mehr als etwa 20 mm voneinander getrennt und nicht so miteinander ausgerichtet sein, dass eine ungeprägte geradlinige Zone entsteht, die ein Schwächungsbereich bildet, in dem das Tuch zerreissen kann.

Falls erforderlich, kann das Tuch 10 seitlich der Arbeitsfläche 11 zu den stärker geprägten Bereichen 14 geprägt sein. Die Bereiche 14 können höher geprägt sein, um dem Tuch weitere Festigkeit zu erteilen, damit es den Kräften widersteht, die in den stärker belasteten Flächen auftreten - beispielsweise an denjenigen Stellen, an denen das Tuch in bestimmten Arten von Moprahmen eingespannt ist. Das Prägemuster in den Bereichen 14 kann ein kontinuierliches Kreuzungsmuster entsprechend der Fig. 1 oder eine diskontinuierliche Anordnung sein, ist im allgemeinen aber anteils-mässig grösser als bei der Arbeitsfläche 11, und zwar bis zu etwa 65% der Gesamtgrösse jeder der höher geprägten Bereiche 14. Für Moprahmen mit Tuchhalterungen, die eine schwächere Scherkraft auf die Kante des Staubtuchs aufbringen, sind die höher geprägten Seitenflächen unter Umständen nicht erforderlich. Ein Beispiel eines solchen Prägemusters ist in der Fig. 8 gezeigt.

Zur Darstellung der oben beschriebenen Prägemuster kann jedes einer Vielzahl von Prägeverfahren eingesetzt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann man das gewünschte Prägemuster auf herkömmliche Weise mit Wärme und Druck in die Bahn einbringen. Andere brauchbare Verfahren sind die Herstellung einer Druckwärmebindung ähnlich dem herkömmlichen Aufbringen von Druck und Wärme, wobei jedoch die Bahn unter Druck schnell erwärmt und abgekühlt wird, so dass eine . mögliche unerwünschte Wärmeausbreitung vermieden ist. Weiterhin kann unter Druck ultraschallgeschweisst, mit entsprechend ausgestalteten harten Druckwalzen bei Umgebungstemperatur geprägt werden und dergleichen; letzteres Verfahren ist bevorzugt. Prägeverfahren, bei denen übermässiger Druck oder zu starke Wärme und Druck aufgebracht werden, sollten vermieden werden, da diese zu Bahnen führen, deren Dehnungswerte nicht ausreichen. Derartige Bahnen reissen im Einsatz sehr schnell bzw. bereits beim Aufspannen auf den Moprahmen entlang den Prägelinien.

Viele verschiedene Prägemuster sind möglich und brauchbar. Die Prägelinien in der Arbeitsfläche des Tuchs nach der vorliegenden Erfindung können Formen wie Dreiecke, Rauten, Quadrate, Rechtecke, Vielecke, Birnenform, Ovale bilden oder in Form eines Musters aus unterbrochenen Linien vorliegen, die geradlinig, gekrümmt oder dergleichen sein können.

Die nichtgewebte Bahn, die zur Herstellung des Prägetuchs nach der vorliegenden Erfindung dient, besteht aus verworrenen unterbrochenen thermoplastischen Mikrofasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 10 Um oder weniger, das vorzugsweise bis zu 70 Gew.-% thermoplastische Makrofasern von etwa 5 bis etwa 100 Dezitex enthalten kann, die dem Tuch zusätzlich Luftigkeit erteilen, so dass Staub leichter in es eindringen kann.

Das Gewichtsverhältnis der Mikro- zu den Makrofasern in einer bevorzugten Bahn ist 3 : 7 bis 7 : 3, um in der resultierenden Prägebahn ein bevorzugtes Gleichgewicht von Festigkeit und Luftigkeit zu erreichen, mit dem diese als Staubaufnahmeelement eingesetzt werden kann. Der Anteil der Makrofasern sollte jedoch nicht so gross sein, dass die Bahn geschwächt wird. Die Zugfestigkeit und die Reissfestigkeit der Bahn nehmen stark ab, wenn der Makrofaseranteil 50% des Gesamtfasergewichts übersteigt.

Während Makrofasern enthaltende Mikrofaserbahnen zum Einsatz als Staubsammelelement bevorzugt sind, sind auch Bahnen mit 100% Mikrofasern brauchbar, insbesondere, wenn sie in Mustern wie den in Fig. 7 und 8 gezeigten, aber nicht extrem hoch geprägt versehen sind. Eine zu hoch geprägte Bahn mit 100% Mikrofasern ist gekennzeichnet durch niedrige Dehnungswerte (d.h. weniger als 25%) und

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verliert daher rasch den Zusammenhang («cohesive fatture»), wie oben erläutert.

Die Mikrofasern sollten unter örtlichem Druck selbstschmelzend sein, um beim Prägen ein Verfestigen zu ermöglichen. Vorzugsweise sind sowohl die Mikro- als auch die Makrofasern selbstschmelzend.

Die Mikrofasern können aus einem einer Vielzahl faserbildender thermoplastischer Stoffe wie beispielsweise Polypropylen, Polyäthylenterephthalat, Polyäthylen, Polyamiden und anderen bekannten Polymerisaten hergestellt sein. Das bevorzugte thermoplastische Material zur Herstellung der Mikrofasern ist Polypropylen.

Die nichtgewebten Bahnen können mit Mikrofasern hergestellt werden, die schmelzgeblasen (Extrudieren des geschmolzenen faserbildenden Materials), lösungsgeblasen (Extrudieren einer Lösung des faserbildenden Materials in einem Lösungsmittel) oder auf andere Weise hergestellt worden sein.

Die Makrofasern sind gekrimpft, um der resultierenden nichtgewebten Bahn Luftigkeit zu erteilen. Gekrimpfte Fasern weisen über ihre gesamte Länge eine stetige Wellung, Kräuselung oder Zackung auf; sie können zu einer ebenen oder dreidimensionalen Gestalt gekrimpft sein. Die Anzahl der vollständigen Wellen bzw. Perioden pro Längeneinheit der Faser kann bei den für die vorliegende Erfindung brauchbaren Makrofasern in einem ziemlich breiten Bereich variabel sein. Die für die Durchführung der vorliegenden Erfindung brauchbaren Makrofasern haben typischerweise etwas mehr als etwa eine halbe Welle bzw. Periode pro Zentimeter, vorzugsweise mindestens zwei Wellen bzw. Perioden pro Zentimeter. Die Amplitude bzw. Tiefe der Wellung kann für die für die vorliegende Erfindung brauchbaren gekrimpf-ten Makrofasern ebenfalls sehr unterschiedlich sein. Obgleich die Amplitude und die Welligkeit sich nur schwer in Zahlenwerten ausdrücken lassen, da viele der Fasern ihren Wesen nach regellos sind, lässt sich die Amplitude prozentual als «Krimpfung» («crimp») ausdrücken; bei diesem Wert handelt es sich um die Differenz zwischen der ungekrimpften Länge (im voll gestreckten Zustand gemessen) und der ge-krimpften Länge, die man misst, indem man die Faserprobe mit an einem Ende befestigtem Gewicht von 2 mg pro Dezitex Faser frei herabhängen lässt, dann durch die gekrimpfte Länge teilt und mit 100 multipliziert. Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Makrofasern haben allgemein eine durchschnittliche Krimpfung von mindestens etwa 15% und vorzugsweise mindestens etwa 25%.

Die Makrofasern sollten eine durchschnittliche Länge haben, über die mindestens eine Krimpfwelle und vorzugsweise mindestens drei oder vier Krimpfwellen vorliegen. Zur leichteren Behandelbarkeit bei der Herstellung der Bahn sollten die Makrofasern vollständig gestreckt eine Länge von typischerweise etwa 20 bis 150 mm und vorzugsweise zwischen 20 und 100 mm haben.

Die Makrofasern lassen sich aus einem einer Vielzahl synthetischer Künststoffe herstellen. Bevorzugt sind gekrimpfte Stapelfasern aus Polyester, Acrylharz, Polyole-fieen, Polyamiden, Kunstseide (Rayon), Polyacetat und. dergleichen. Derartige Stapelfasern sind im Handel erhältlich.

Vor dem Prägen sollte die Bahn mindestens einen Millimeter dick sein, damit das Tuch fest genug ist und sich hinreichend prägen lässt. Vorzugsweise beträgt die Dicke mindestens zwei Millimeter, aber typischerweise weniger als 30 mm, da mit grösseren Werten die Bahn zu massiv wird und sich nur noch schwer in handelsübliche Moprahmen einspannen lässt, obgleich derartige Bahnen sich durchaus zum Staubaufnehmen einsetzen lassen.

Die zur Herstellung des geprägten nichtgewebten Tuchs nach der vorliegenden Erfindung brauchbaren nichtgewebten und Makrofasern enthaltenden Bahnen werden hergestellt, indem man die gekrimpften Makrofasern während der Herstellung der Mikrofaserbahn in einen Strom aus den Mikrofasern einführt. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung dieser nichtgewebten Bahn ist in der DE-Patentanmel-dung P 2 735 063.6 offenbart. Nichtgewebte Bahnen, die nur Mikrofasern enthalten, werden entsprechend hergestellt, wobei man jedoch keine Makrofasern hinzufügt.

Nach einem Beispiel der Herstellung einer bevorzugten nichtgewebten Bahn, die zum Prägen zur Herstellung des geprägten nichtgewebten Tuchs nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist, stellt man schmelzgeblasene Mikrofasern her, führt gleichzeitig Makrofasern in den Strom der-frisch geblasenen Mikrofasern ein und legt Ansammlungen der Fasern auf einem geeigneten Träger ab. Die Mikrofasern können mit herkömmlichen Anlagen hergestellt werden. Die Makrofasern können zunächst unter Verwendung einer Krempelmaschine oder einer Rando-Webber-Maschine zu einer Bahn vereinheitlicht werden. Dann führt man die Makrofaserbahn in die Vorrichtung ein, die die Makrofasern mit der die Mikrofasern zu der nichtgewebten Verbundbahn verfeinert («attenuated») werden.

Die Bahn kann mit weiteren Zusätzen versehen sein, um ihr Aussehen, ihre Festigkeit und/oder ihre Leistungsfähigkeit zu verbessern. Beispielsweise kann man sie mit Imprägniermitteln versehen, die ihre Staubaufnahmefahigkeit verbessern und/oder leichte Rückstände zurücklassen, die die behandelte Oberfläche verbessern. Beispiele solcher Imprägniermittel sind Öle wie Kohlenwasserstoff- oder Silikonöl sowie Paraffinwachs.

Für die vorliegende Erfindung brauchbare Bahnen lassen sich nach bestimmten physikalischen Eigenschaften auswählen. Geeignete Bahnen reissen nicht und lassen sich nicht auseinanderziehen, wenn sie in einen Moprahmen eingespannt und benutzt werden. Dabei ist bevorzugt, dass die Bahn im ungeprägten Zustand eine mittlere spezifische Festigkeit von mindestens etwa 3 N/g (vorzugsweise 6 N/g) aufweist; man bestimmt sie, indem man die spezifische Festigkeit in Längs- und in Querrichtung bestimmt und die beiden Werte mittelt. Die spezifische Festigkeit ist dabei die Kraft, die zum Auseinanderziehen einer Bahn erforderlich ist, geteilt durch das Gewicht der Bahn. Eine geprägte Bahn sollte vorzugsweise eine spezifische Festigkeit von mindestens etwa 8 N/g, vorzugsweise mindestens etwa 10 N/g, haben.

Die spezifische Festigkeit einer nichtgewebten Bahn lässt sich bestimmen, indem man eine Probe der Bahn mit den Abmessungen 2,5 x 18 cm wiegt, sie mit den schmalen Enden in die 2,5 cm breiten und 100 mm beabstandeten Backen einer Instron-Zugprüfmaschine spannt und dann die Probe mit 300 mm/min zieht, bis sie reisst. Die maximale Kraft bis zum Reissen der Probe, geteilt durch das Gewicht der Probe in Milligramm, ist dann die spezifische Festigkeit. Proben sollten in sowohl der Quer- als auch der Längsrichtung der Bahn genommen und die Festigkeitswerte dann gemittelt werden.

Die geprägten nichtgewebten Bahnen nach der vorliegenden Erfindung sollten weiterhin massig streckbar sein, so dass sie sich ohne Reissen geringfügig dehnen lassen. Zu diesem Zweck sollten die geprägten nichtgewebten Bahnen in sowohl der Maschinen- als auch der Querrichtung bei der maximalen Reisszugfestigkeit Dehnungswerte von mindestens 25%, vorzugsweise mindestens 30%; haben.

Die Dehnungswerte werden bei der Bestimmung der spezifischen Festigkeit ermittelt, indem man die Strecklänge der Probe vor dem Reissen bei maximaler Zugfestigkeit misst. Bei der Auswertung der im folgenden beschriebenen Proben wurde beobachtet, dass die Dehnungswerte in der Ma4

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schinenrichtung regelmässig niedriger als die Dehnungswerte sind, daher die niedrigeren Werte für die Maschinenrichtung.

Für die vorliegende Erfindung brauchbare Bahnen sollten beim Überstreichen des Fussbodens keinen wesentlichen Bewegungswiderstand bieten. Daher weisen die brauchbaren Bahnen nach der vorliegenden Erfindung im ungeprägten Zustand vorzugsweise einen dynamischen Reibungskoeffizienten von weniger als etwa 1,3, vorzugsweise weniger als etwa 1,0, auf.

Der dynamische Reibungskoeffizient lässt sich ermitteln, indem man ein 150 x 150 mm grosses Stück der Bahn unter einen 130 x 130 mm grossen Schlitten aus einem auf einen Holzblock geklebte Polyurethanschaumschicht aufbringt, ein Gewicht von 454 g auf den Schlitten legt, so dass das Gesamtgewicht 570 g beträgt, und dann den Schlitten mit einer Geschwindigkeit von 500 mm/min über ein 600 mm langes Stück Vinyl- oder Asbestfliesen zieht, das man zuvor mit drei Aufträgen einer handelsüblichen Fussbodenpolitur (beispielsweise «Step Ahead» der Fa. S.C. Johnson Company) versehen hat, wobei die Bahnprobe zwischen der Fliesen-oberfläche und der Polyurethanschaumschicht liegt, und dann die zum Ziehen erforderliche Kraft misst. Der dynamische Reibungskoeffizient ist diese Kraft in Gramm, geteilt durch das Gesamtgewicht des Schlittens sowie ein etwa zusätzliches auf diesem lastendes Gewicht.

Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren Bahnen sind auch widerstandsfähig gegen ein Zerreissen. Zu diesem Zweck haben die brauchbaren Bahnen im ungeprägten Zustand vorzugsweise eine Reissfestigkeit von mindestens etwa 0,6 N, wie an einer 65 x 280 mm grossen Bahnprobe in einer Standard-Elmendorf-Prüfmaschine Modell Nr. 60-100 ermittelt. Die Reissfestigkeit wird dabei sowohl der Längsais auch der Querrichtung gemessen und dann gemittelt.

Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren nichtgewebten Bahnen haben im ungeprägten Zustand vorzugsweise eine Luftigkeit («loft») von mindestens etwa 30 cm3/g. Die Luftigkeit lässt sich bestimmen, indem man ein 100 x 200 mm grosses Stück der Bahn auswiegt, ein 100 x 200 mm grosses und 0,3 mm dickes Aluminiumblech präzise auf die Probe auflegt, um Unstetigkeiten in der Probe zu vermeiden, und die Dicke in Zentimetern an mehreren Stellen auf der Platte misst. Die Luftigkeit ist dann die Dicke in Zentimetern (weniger der Dicke des Blechs), multipliziert mit der Fläche der Bahn in cm2 und geteilt durch das Bahngewicht in Gramm.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Beispiel eines handelsüblichen Moprahmens 30, der unter der Bezeichnung «Velmop» vertrieben wird. Ein solcher Moprahmen weist typischerweise ein längliches flaches Kissen 31 auf, das vorzugsweise komprimierbar (beispielsweise aus Schaumgummi ausgebildet) und auf einem starren Stützrahmen 32 gelagert ist, der das Kissen 31 flach hält. Die Halterung 33 erlaubt ein Befestigen der Enden 39 eines Staubwischtuchs 10, dessen Arbeitsfläche 11 auf der flachen Oberfläche des Kissens 31 aufliegt. Der Rahmen kann weiterhin ein Drehgelenk 34 sowie einen Griffhalter 35 aufweisen, in den ein geeigneter Griff 36 eingesetzt werden kann. Die Halterung 33 ist in diesem Fall mit einem scharnierartig angeschlagenen vorstehenden Element 38 versehen, das reibschlüssig an der Seitenfläche 40 anliegt, um die Tuchenden 39 festzulegen. Viele andere Moprahmen sind ebenfalls bekannt und im Handel; der in den Fig. 3 und 4 gezeigte soll hier nur als Beispiel dienen.

Beispiele

Die Erfindung soll nun mit den folgenden Beispielen weiter erläutert werden, in denen alle Mengenangaben Gewichtsteile sind, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Eine etwa 4 bis 5 mm dicke Bahn, die vor dem Prägen eine Luftigkeit von 80 bis 110 cm3/g sowie ein Gewicht von 50 g/m2 hat, wurde nach dem in den vorerwähnten beschriebenen Verfahren aus gleichen Teilen von Polyäthylen-terephthalat-Makrofasern von 13.Dezitex, 3,4 cm Länge und 50% Krimpfung sowie geblasenen Polypropylen-Mikrofa-sern mit einem Durchmesser von 0,2 bis 4,3 (xm (Durchschnitt 1,2 (im) hergestellt. Diese Bahn wurde bei Umgebungstemperatur nacheinander zwischen zwei Gruppen von Stahlwalzen mit 250 mm Durchmesser geprägt. Eine Gruppe Walzen brachte das Prägemuster auf die Arbeitsfläche auf, die andere ein höher geprägtes Muster an den Kanten. Die Arbeitsfläche wurde in einem Rauterimuster geprägt, in dem jede Raute eine kurze Achse von 15 mm und eine lange Achse von 40 mm aufwies; das resultierende Muster entsprach dem in Fig. 1 gezeigten.

Die höheren geprägten Seitenkanten der Bahn wurden mit einem Schraffurmuster entsprechend der Fig. 1 der Zeichnung zu Quadraten mit einem Kantenlängen von 13 mm mit 2,4 mm breiten Prägelinien geprägt.

Der Prägedruck lag dabei im Bereich von etwa 60 kg/cm2 bis etwa 260 kg/cm2 für das Rautenmuster auf der geprägten Arbeitsfläche und von etwa 270 bis 600 kg/cm2 für die höher geprägten Seitenkantenbereiche. Die Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn zwischen den Prägewalzen betrug etwa 4,5 m/ min.

Beispiel 2

Eine vor dem Prägen 4 bis 5 mm dicke Bahn mit einer Luftigkeit von 70 bis 80 cm3/g und einem Gewicht von 55 g/m2 wurde aus gleichen Teilen der in Beispiel 1 beschriebenen geblasenen Mikrofasern sowie 5,5 cm langen Polyäthy-lenterephthalat-Makrofasern von 53 Dezitex mit 51% Krimpfung hergestellt. Die Bahn wurde mit einem dem in Fig. 1 gezeigten im wesentlichen entsprechenden Muster geprägt, so dass sich ein nichtgewebtes Staubtuch ergab.

Beispiel 3

Eine vor dem Prägen 6 bis 7 mm dicke Bahn mit einer Luftigkeit von 140 bis 160 cm3/g und einem Bahngewicht von 45 g/m2 wurde aus gleichen Teilen Nylon 6 :6 von 17 Dezitex, 38 mm Länge und 45% Krimpfung sowie geblasenen Polypropylen-Mikrofasern mit einem Durchmesser von 0,2 bis 7,0 um (im Durchschnitt 1,5 pm) hergestellt.

Beispiele 4 bis 40

Andere geprägte nichtgewebte Tuche wurden aus den in der folgenden Tabelle I beschriebenen Bahnmaterialien hergestellt.

Die Tabelle II zeigt die physikalischen Eigenschaften bestimmter Bahnen im ungeprägten Zustand.

In der Tabelle III sind die physikalischen Eigenschaften bestimmter Bahnen vor und nach dem Prägen gegenübergestellt.

Es wird daraufhingewiesen, dass die ungeprägten Bereiche der staubaufnehmenden Arbeitsfläche des nichtgewebten Tuchs nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen die gleiche oder eine nur leicht geringere Luftigkeit und Dicke als die Bahn vor dem Prägen aufweist. Die ungeprägten Bereiche in den höher geprägten Seitenkantenteile der Bahn können jedoch stärker verdichtet sein, da dieser Teil der Bahn normalerweise nicht zur Staubaufnahme dient. Dieser Umstand stellt sich in der Tabelle III dar; man vergleiche hierzu die Luftigkeitswerte für die Bahn des Beispiels 1 vor dem Prägen mit einem Rautenmuster bzw. einem Schraffur-quadratmuster.

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Tabelle I

Bsp.

Bahngewicht

Makrofasern

Dezitex

Mikrofasern

Gewichts

Andere Bestandteile

Nr.

(g/m2)

Typ

verhältnis Mikro: Makro

4

50

PET1

17

Polypropylen

3:7

—

5

50-150

PET1

17

Polypropylen

7:3

-

6

50

PET1

17

Polypropylen

4:6

-

7

50-150

PET1

17

Polypropylen

1:1

2% SilikonöP

8

50-150

PET1

17

Polypropylen

6:4

-

9

50

PET1

17

Polypropylen

1:1

1-V2% Nylonfaser2

10

25

PET1

17

Polypropylen

6:4

-

11

50

PET1

17

Polypropylen

4:5

5-10% Polyäthylen-Mikrofasern

12

50

PET1

17

Polyäthylen

1:1

-

13

50

PET1

17

Polypropylen

1:1

2,5-5% Paraffinwachs

14

50

PET1

27

Polypropylen

1:1

-

15

50

PET1

65

Polypropylen

1:1

-

16

50-150

PET1

225

Polypropylen

1:1

-

17

50-150

Nylon

55

Polypropylen

1:1

-

18

50

Nylon

17

Polypropylen

1:1

-

19

50-150

Nylon 6:6 PET

65 55

Polypropylen

1:1

—

20

50-150

Nylon 6:6 PET

92 124

Polypropylen

1:1

—

21

50-150

Nylon 6:6 PET

72 100

Polypropylen

1:1

—

22

100

PET

7

Acryl

6:4

-

23

50

ohne

-

Polypropylen

1:0

ohne Makrofaser

24

50

PET

17

Polypropylen

9:1

-

25

50

PET

17

Polypropylen

4:1

-

26

50

PET

17

Polypropylen

7:3

-

27

50

PET

17

Polypropylen

1:1

-

28

50

PET

17

Polypropylen

3:7

-

29

50

PET

17

Polypropylen

1:4

-

30

100

ohne

-

Polypropylen

1:0

ohne Makrofaser

31

100

PET

17

Polypropylen

19:1

-

32

100

PET

17

Polypropylen

9:1

-

33

100

PET

17

Polypropylen

4:1

-

34

100

PET

17

Polypropylen

7:3

-

35

100

PET

17

Polypropylen

1:1

-

36

100

PET

17

Polypropylen

3:7

-

37

100

PET

17

Polypropylen

2,5:7,5

-

38

50

PET

17

Polypropylen

1:1

- -

39

33

ohne

-

Polypropylen

1:0

ohne Makrofaser

40

25

ohne

-

Polypropylen

1:0

ohne Makrofaser

1 Polyäthylenterephthaiat

2 «Elvamide»R der Fa. E.I. DuPont Co.

3 Dimethylsilikon, Viskosität 30 000 es; «Dow CorningR 200 fluid» der Fa. Dow Corning Company

Tabelle!!

Bsp. Nr.

Prägung

Spez. Festigkeit (N/g)

Dehnung(%) Maschinenrichtung

Luftigkeit (cm3/g)

Dicke (mm)

23

ohne

16,7

48

30

1,5

24

ohne

14,1

53

44

2,3

25

ohne

12,9

55

54

2,5

26

ohne

9,2

56

85

4,2

27

ohne

7,4

49

98

4,6

28

ohne

3,6

46

104

4,7

29

ohne

2,6

47

101

4,5

30

ohne

17,9

42

30

3,0

31

ohne

16,4

46

32

3,1

7

Tabelle II (Fortsetzung)

644 005

Bsp. Prägung Spez. Festigkeit Dehnung (%) Luftigkeit Dicke (mm)

Nr. (N/g) Maschinen- (cm3/g)

richtung

32

ohne

14,5

46

45

4,8

33

ohne

12,1

43

53

5,3

34

ohne

10,5

44

63

6,3

35

ohne

6,3

46

84

8,9

36

ohne

3,6

49

92

8,6

37

ohne

2,8

49

87

6,6

Tabelle III

Bahn

Prägemuster

Spez.

Dehnung (%)

Reisskraft

Luftigkeit

Dicke

Reibungs

Bsp.

Festigkeit

Maschinen

(N)

(cm3/g)

(mm)

koeffizient

Nr.

(N/g)

richtung

I

ohne

7,2

35

0,80

86

5,7

0,94

1

Rauten

8,7

62

1,05

65

3,5

0,92

1

querschraffierte

8,2

40

1,20

34

1,8

0,82

Quadrate

0,73

5

ohne

14,0

32

0,60

70

3,8

2

ohne

9,9

36

0,80

80

4,3

0,82

3

ohne

9,8

42

3,70

150

8,1

1,1

38

ohne

8,0

32

1,20

92

4,6

0,60

38

Fig. 5 - Mitte

11,1

35

1,03

50

2,8

0,70

- Kanten

18,2

27

3,36

26

1,5

-

38

Fig. 6 - Mitte

10,7

38

1,19

52

2,6

0,65

- Kanten

—

1,89

48

2,6

-

38

Fig. 71 - Mitte

14,0

31

1,14

44

2,3

0,64

- Kanten

—

1,22

35

1,5

-

38

Fig. 72 - Mitte

12,3

43

1,16

50

2,4

0,60

- Kanten

15,2

46

2,61

43

2,1

-

38

Fig. 73 - Mitte

10,3

38

1,13

52

2,3

0,63

- Kanten

15,0

40

1,68

47

2,2

-

38

Fig. 8

12,3

43

1,16

50

2,4

0,60

30

ohne

17,9

42

2,05

30

3,0

1,00

30

Fig. 5 - Mitte

18,3

36

2,20

22

2,7

0,85

39

querschraffiertes Quadrat, ca. 10 mm Kantenlänge

39,0

19

0,20

48

1,6

0,51

40

ohne

13,3

50

-

30

0,85

-

1 Prägelinien 1,6 mm breit

2 Prägelinien 0,5 mm breit

3 Prägelinien 0,3 mm breit

Bewertung des Wirkungsgrades Die geprägten nichtgewebten Tuche nach der vorliegenden Erfindung wurden für den Einsatz als Staubwischtücher gegenüber einem handelsüblichen nichtgewebten Staubwischtuch bewertet, das als «Masslinn» verkauft wird; es besteht aus einem mit einem Kohlenwasserstofföl imprägnierten nichtgewebten Kunstseidetuch. Zur Bewertung wurde dabei ein 200 x 580 mm grosses Stück des zu prüfenden Staubtuchmaterials in einen Moprahmen mit flachem Kissen eingespannt und mit dem Mop dann ein Vinylasbest-Prüf-boden gereinigt, der mit vier Aufträgen eines handelsüblichen Bodenpoliturmittels («Step Ahead» der Fa. S.C. Johnson Co.) versehen und mit einer abgewogenen Menge eines Kunstschmutzes versehen worden war, der sich wie folgt zusammensetzte:

JS Bestandteil Gew.-%

Walnusssägemehl 25,0

Russ 1,0

Holzkohle (6-14 mesh) 15,0

m A1203 (60-80 grit) 6,0

A1203 (100-50 grit) 6,0

Feuerstein (180/00) 23,0

Bimsmehl 12,0

Fullererde 12,0

65

Der Prüffussboden hatte eine Gesamtfläche von etwa 37 m2 und war zu acht etwa gleich grossen rechteckigen Bereichen von je 4,6 m2 unterteilt. Der Prüfboden wurde zu

644005

nächst mit einem üblichen Staubwischmop aus Baumwollfäden vorgereinigt, bis nicht mehr als 0,2 g Schmutz von der 37 m2 grossen Fläche entfernt worden waren. Dann wurde 1 g Kunstschmutz gleichmässig über einen 4,6 m2 grossen Prüfbodenteil verstreut. Der Prüfmop wurde vor und nach dem Reinigen gewogen, um die beim Einsatz in Tuch festgehaltene Schmutzmenge zu bestimmen. Desgleichen wurde nach einem Durchgang über dem 4,6 m2 grossen Prüffläche die zum Ende des 4,6 m2 grossen Prüfbodenbereichs geschobene Kunstschmutzmenge aufgenommen und bestimmt. Die Summe der aufgenommenen und der geschobenen Schmutzmenge wurde dabei als die vom Boden insgesamt entfernte Schmutzmenge bezeichnet; mit ihr ergab sich der Wirkungsgrad des Mops durch Multiplizieren der entfernten Gesamtschmutzmenge mit 100 sowie Dividieren durch die anfanglich auf den Prüfboden aufgetragene gesamte Kunstschmutzmenge.

Der Mop wurde erneut zum Reinigen eines grösseren Fussbodenbereiches der gleichen Beschaffenheit (aber nur mit Naturstaub) eingesetzt und dann nach jeweils 175 m2 gereinigter Fläche gewogen, um die Nutzungsdauer des Tuchs zu bestimmen. Für jede Fläche von 175 m2 wurde auch die Menge des geschobenen und aufgenommenen Naturschmutzes bestimmt. Dann wurde der Mop sorgfaltig geschüttelt, bis aufeinanderfolgende Gewichtswerte sich um weniger als 0,02 g unterschieden, und dann die oben beschriebenen

8

Schritte wiederholt, wobei eine Probe von 1 g synthetischem Öl auf den nächsten 4,6 m2-Prüfbodenbereich gegeben wurde. Dabei wurde mit dem Mop der grössere Prüfbodenbereich gereinigt, und schliesslich der Zyklus wiederholt, bis s der Mop weniger als 0,15 g des synthetischen Öls aufnahm oder der Mop mehr als 915 m2 des Prüfbodens bearbeitet hatte. An diesem Punkt wurde der Mop (falls er sich beidseitig verwenden Hess) umgedreht, erneut gewogen und die Schritte wiederholt, bis der Mop wiederum weniger als io 0,15 g Schmutz aufnahm. Wenn der Mop diese minimale Brauchbarkeit nach 2365 m2 erreicht hatte, wurde die Prüfung ebenfalls abgebrochen.

Die-Ergebnisse dieser Prüfungen am Tuch des Beispiels 1 und einem Vergleichstuch des «Masslinn»-Materials sind in der Tabelle IV zusammengefasst.

Wie aus den Werten der Tabelle IV ersichtlich, lässt sich mit den geprägten nichtgewebten Tuchen nach der vorliegenden Erfindung mehr als die doppelte Bodenfläche reinigen als mit einem herkömmlichen handelsüblichen Mop mit nichtgewebtem Tuch.

Schliesslich wurden weitere Reinigungstests entsprechend der Beschreibung zur Tabelle IV mit nichtgewebten Tuchen nach den Beispielen 23 bis 28 durchgeführt, die zu 25 einem Muster entsprechend der Fig. 7 geprägt waren. Die Tabelle V fasst die Ergebnisse dieser Tests zusammen.

Tabelle IV

Gereinigte

Mop aufgenommene geschobener

Wirkungsgrad

Fläche (m2)

Schmutzmenge (g)

Schmutz (g)

5 Beginn

Vgl.

0,49

0,29

0,78

Bsp. Nr. 1

0,28

0,20

0,48

185

Vgl.

0,21

0,23

0,44

Bsp. Nr. 1

0,33

0,25

0,58

365

Vgl.

0,22

0,26

0,48

Bsp. Nr. 1

0,23

0,26

0,49

550

Vgl.

0,20

0,32

0,52

Bsp. Nr. 1

0,31

0,34

0,65

730

Vgl.

0,10*

0,26

0,36

Bsp. Nr. 1

0,45

0,27

0,72

735 (Neue Seite

0,42

0,29

0,71

Vgl.)

915

Vgl.

0,19

0,32

0,51

910

Bsp. Nr. 1

0,45

0,30

0,75

915 (Neue Seite

0,42

0,20

0,62

Bsp. 1)

1095

Vgl.

0,08*

0,20

0,28

Bsp. Nr. 1

0,47

0,42

0,89

1275

Vgl.

-

Bsp. Nr. 1

0,38

0,21

0,59

1460

Vgl.

-

Bsp. Nr. 1

0,37

0,21

0,58

1640

Vgl.

-

- -

-

Bsp. Nr. 1

0,32

0,24

0,56

1820

Vgl.

-

Bsp. Nr. 1

0,33

0,30

0,63

2000

Vgl.

-

Bsp. N-r. 1

0,27

0,31

1,58

2185

Vgl.

-

Bsp. Nr. 1

0,37

0,57

0,94

2365

Vgl.

-

Bsp. Nr. 1

0,35

0,23

0,58

* Test beendet

644005

Tabelle V

Tabelle V (Fortsetzung)

Gereinigte Fläche (m2)

Bsp.

aufgenommene Schmutzmenge (g)

geschobener Schmutz (g)

Gesamtwirkungsgrad

Gereinigte Fläche (m2)

Bsp.

aufgenommene Schmutzmenge (g)

geschobener Schmutz (g)

Gesamtwirkungsgrad

Beginn 5

23

0,08

0,19

0,27

27

0,19

0,32

0,51

24

0,02

0,26

0,28

28

0,19

0,17

0,36

27

0,36

0,16

0,52

1095 neue

23

0,21

0,13

0,34

28

0,37

0,20

0,57

Seite

24

0,17

0,19

0,36

185

23

0,20

0,26

0,46

27

0,31

0,30

0,61

24

0,18

0,37

0,55

28

0,21

0,20

0,41

27

0,19

0,26

0,45

1275

23

0,31

0,09

0,40

28

0,23

0,28

0,51

24

0,21

0,25

0,46

365

23

0,18

0,21

0,39

27

0,29

0,28

0,57

24

0,25

0,16

0,41

28

0,18

0,27

0,45

27

0,20

0,25

0,45

1460

23

0,23

0,29

0,52

28

0,22

0,16

0,48

24

0,20

0,18

0,38

550

23

0,19

0,10

0,29

27

0,25

0,28

0,53

24

0,13

0,19

0,32

28

0,13

0,27

0,40

27

0,20

0,28

0,45

1640

23

0,29

0,08

0,37

28

0,2

0,31

0,57

24

0,19

0,18

0,37

730

23

0,31

0,15

0,46

27

0,22

0,32

0,54

24

0,17

0,28

0,45

1820

23

0,24

0,18

0,42

27

0,20

0,31

0,51

24

0,20

0,72

0,42

28

0,18

0,24

0,42

27

0,26

0,22

0,48

910

23

0,16

0,20

0,36

2000

23

0,24

0,21

0,45

24

0,22

0,18

0,40

24

0,25

0,22

0,47

27

0,23

0,29

0,62

27

0,24

0,32

0,56

28

0,22

0,32

0,54

2185

23

0,23

0,17

0,40

1090

23

0,17

0,31

0,48

24

0,19

0,15

0,34

24

0,25

0,15

0,40

27

0,26

0,40

0,66

s

1 Blatt Zeichnungen

Claims

644 005

1. Geprägtes nichtgewebtes Tuch aus einem nicht gewebten Bahnmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Bahnmaterial an den ungeprägten Stellen mindestens 1 mm dick ist und verworrene diskontinuierliche Mikrofasern aufweist, die unter örtlichem Druck selbstschmelzend sind und einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 [im oder weniger aufweisen, dass das Tuch einen eine Arbeitsfläche bildenden Bereich aufweist, der in einem gleichmässigen Muster aus Prägelinien geprägt ist, die 2 bis 40% seiner gesamten Oberfläche ausmachen, um die Fasern dort, wo sie einander berühren, ohne Verlust an Identität der einzelnen Fasern zu verbinden, und dass das Tuch bei maximaler Reisszugkraft im geprägten Zustand eine Dehnung von mindestens 25% aufweist.

2. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtgewebte Bahn eine spezifische Festigkeit von mindestens 8 N/g und im ungeprägten Zustand eine Reissfestigkeit von mindestens 0,6 N, eine Luftigkeit von mindestens 30 cm3/g und auf polierten Vinyl- oder Asbestfliesen einen dynamischen Reibungskoeffizienten von mindestens 1,3 aufweist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtgewebte Bahn frei von Bindemittel ist.

4. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtgewebte Bahn bis zu 70 Gew.-% gekrimpfte Ma-krofasern von 5 bis 100 Dezitex auf 100 Teile des Gesamtgewichts an Mikro- und Makrofasern enthält.

5. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtgewebte Bahn Bereiche beidseits des die Arbeitsfläche bildenden Bereichs aufweist, welche zu einem gleichmässigen Prägemuster geprägt sind, dessen Prägungen 3 bis 65% der Bereichsflächen ausmachen.

6. Tuch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrimpften Makrofasern eine mittlere prozentuale Krimpfung von mindestens 15% und eine Länge zwischen 20 und 150 mm aufweisen.

7. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Makrofasern aus einem aus der aus Polyester, Acrylharz, Polyolefm, Polyamid, Kunstseide (Rayon) und Polyacrylat bestehenden Gruppe gewählten thermoplastischen Material hergestellt sind.

8. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ungeprägten Stellen zwischen 1 und 30 mm dick sind.

9. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofasern aus einem aus der aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat und Polyamiden bestehenden Gruppe gewählten Material bestehen.

10. Staubmop mit einem Tuch nach Anspruch 1, mit einem an einem Rahmen befestigten Griff, wobei der Rahmen ein Stützkissen mit einer länglichen flachen Oberfläche aufweist, auf die ein Reinigungstuchelement aufgebracht werden und dort mit einer Halterung festgespannt werden kann, gekennzeichnet dadurch, dass das Tuch als Reinigungstuch-element dient und so bemessen ist, dass sich eine staubaufnehmende Arbeitsfläche zwischen den Seitenkanten der länglichen flachen Fläche des Stützkissens befindet.