ES2333954T3

ES2333954T3 - Trapo para polvo, suciedad o particulas mas pesadas tales como arena.

Info

Publication number: ES2333954T3
Application number: ES03744109T
Authority: ES
Inventors: Ronald E. Bergsten; John L. Di Erickson; Thomas E. Haskett; Michele H. Pollock; Yasuo Sudo
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: WO2003075735A1; KR20050048540A; EP2113186A1; EP2113186B1; JP2005526548A; CA2477154A1; DE60329472D1; CN1638683A; BR0308264A; AU2003211044A1; EP1482828A1; US20030171051A1; US7691760B2; US20060141881A1; MXPA04008482A; ATE444013T1; EP1482828B1; US20100139021A1

Abstract

Una toallita para recoger tanto partículas de suciedad pequeñas como grandes, arena y otros contaminantes comprendiendo un elemento de limpieza monocapa continuo que tiene picos y valles, y un adhesivo expuesto en los valles, caracterizada por que al menos un valle se extiende a través de todo el elemento de limpieza.

Description

Trapo para polvo, suciedad o partículas más pesadas tales como arena.

Campo técnico

La invención se refiere a un producto de limpieza que es particularmente útil para aprehender tanto polvo normal como suciedad y partículas más pesadas tales como arena.

Antecedentes de la invención

Los paños y otros productos de limpieza se conocen desde hace mucho tiempo, y no han sido frecuentes mejoras destacables en dichos productos. La mayor parte de los productos de limpieza, o toallitas, están hechas o bien a partir de una hoja tejida o de una hoja no tejida, y se usan tanto a mano como en el extremo de un asa de una mopa para mover la suciedad y el polvo en una dirección deseada. Cuando se ha recogido la suciedad o el polvo, la toallita puede ser estrujada con las manos por el usuario para tratar de capturar la suciedad o arena que haya sido recogida de modo que puede ser sacudida en la basura. Este simple proceso se repite miles o millones de veces cada día, y todavía es requerido, a menudo, por el usuario que trata de recoger partículas mayores, tales como arena, que se repita el proceso varias veces para recoger toda la arena o partículas más pesadas que se han recuperado.

La publicación PCT Número WO 01/41622, titulada "Non-apertured Cleaning Sheets Having Non-Random Macroscopic Three-Dimensional Character", describe una hoja de limpieza que tiene regiones cóncavas y levantadas. Pueden aplicarse ciertos aditivos a las hojas para proporcionar un mejor comportamiento. Estos aditivos, que pueden incluir cosas tales como ceras, ingredientes para el control de plagas, agentes antimicrobianos y otros ingredientes, se aplican preferiblemente en un modo substancialmente uniforme, al menos, a un área continua discreta de la hoja. Sin embargo, se piensa que las hojas de limpieza descritas en esta publicación recogen el polvo y las partículas sobre las partes elevadas, lo que araña posteriormente la superficie según el usuario va limpiando dicha superficie. Por ejemplo, se piensa que las partículas de arena que se recogen sobre las partes elevadas pueden arañar las superficies de madera, algo que es obviamente indeseable.

Otra publicación, la solicitud de patente japonesa Kokai Nº. HEI 9-164110, describe en términos generales un paño de limpieza que incluye un adhesivo. En al menos una realización, como se muestra en las Figuras 3(A) y 3(B), un paño de limpieza incluye una capa adhesiva colocada entre capas compresibles. En la Figura 3(A), el paño de limpieza que se usa con una herramienta que limpia una superficie, y la capa adhesiva no está en contacto con la superficie. En la Figura 3(B), se aplica presión a la herramienta de tal modo que la capa adhesiva se pone en contacto con la superficie, para recoger partículas tales como arena y suciedad. Cuando se libera la presión, el paño de limpieza presumiblemente vuelve a la posición mostrada en la Figura 3(A). Aunque los paños de limpieza de este tipo pueden ser útiles para algunas aplicaciones, parecen requerir alguna acción específica del usurario para hacer que el adhesivo sea eficaz. El adhesivo no parece que elimine las partículas grandes del suelo como parte del proceso de barrido normal del suelo sino que además debe aplicarse una fuerza adicional para que el adhesivo se ponga en contacto con el polvo y los deshechos. No se proporcionan detalles respecto a la composición o fuerza compresiva del paño, la diferencia de altura entre el adhesivo y la superficie de trabajo del paño, o los tipos de adhesivos.

La publicación PCT Número WO 01/80705 también describe una hoja de limpieza con cavidades que retienen partículas. La hoja de limpieza se prepara revistiendo una capa trasera no tejida con un adhesivo, seguido de la laminación de un tejido técnico no tejido abierto sobre la capa adhesiva. Las cavidades que retienen partículas tienen un área transversal de 1-10 mm y las hojas de limpieza incluyen a menudo 0,1-5% de adhesivo, como porcentaje del peso total de la hoja de limpieza. En otra realización, la hoja de limpieza puede formarse a partir de una sola capa (es decir, sin capa trasera) de un material de tela ligeramente más grueso que incluye cavidades en, al menos, una de sus superficies principales. Se piensa que debido a que la cantidad de adhesivo es tan pequeña, las hojas de limpieza descritas en esta publicación recogen el polvo y las partículas sobre las partes elevadas, que pueden posteriormente arañar la superficie según el usuario va limpiando dicha superficie. Además, ya que las cavidades cóncavas son discontinuas, no hay sitio para que la suciedad se pierda por la parte frontal del paño, retroceda a través del paño y quede atrapada por las partes traseras del paño.

Otra publicación, la solicitud de patente japonesa Kokoku Nº. 3231993, describe una hoja de limpieza que incluye un material de base hecho de una tela no tejida, una hoja intermedia que tiene un adhesivo sensible a la presión revestida en ambos lados, y una hoja de superficie que consiste en una malla que tiene muchas aberturas u orificios. La hoja de superficie abierta se une al material de base por medio de la hoja revestida de adhesivo de doble capa intermedia. La hoja de limpieza tiene primeras y segundas áreas, en las que la segunda área tiene una superficie de adhesivo que atrapa la suciedad, y la primera área tiene una superficie que o bien no es adhesiva o que muestra una menor adhesión que la segunda área. La elasticidad de la primer área en la dirección del espesor es mayor que la de la segunda área. La hoja de limpieza no tiene un camino continuo de adhesivo con que las partículas de suciedad puedan ponerse en contacto, y por eso no hay ninguna vía para que la suciedad se pierda por la hoja de limpieza de la parte frontal, retroceda a través de la hoja de limpieza y quede atrapada por las partes traseras de la hoja de limpieza. Otra realización describe discos o tiras de perforación de una tela no tejida y la unión de estos a la hoja adhesiva intermedia en intervalos específicos en vez de usar la hoja de malla de superficie. Aunque esta realización puede hacer un uso más eficaz de las áreas adhesivas de la hoja de limpieza, se piensa que esta realización sería difícil de fabricar y puede no ser muy durable. No se proporcionan detalles respecto a las composiciones de los diversos componentes de las hojas de limpieza, las elasticidades de las primeras y segundas áreas, la diferencia de altura entre el adhesivo y la superficie de trabajo del paño, los tipos de adhesivos o las características de comportamiento de las hojas de
limpieza.

El documento WO 98/52458 describe hojas de limpieza que tienen sustancialmente una forma tri-dimensional desde el punto de vista microscópico, comprendiendo las hojas de limpieza microscópicamente tri-dimensionales un material contráctil que, cuando se calienta y luego se enfría, se contrae de modo que proporciona una estructura tri-dimensionalidad microscópica.

El documento WO 01/80705 describe una hoja de limpieza que incluye una capa de tela con una pluralidad de cavidades en, al menos, una superficie principal, en la que la superficie de la capa de tela se asegura a una capa flexible de tal modo que define una superficie de tela exterior con una pluralidad de cavidades en ésta. Las cavidades pueden incluir una superficie de fondo pegajoso capaz de potenciar la retención del polvo y otras partículas.

Estas y otras toallitas conocidas parecen presentar alguna o más desventajas, y de acuerdo con esto sería útil proporcionar una nueva toallita que supere estas desventajas.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención será descrita con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

Las Figuras 1 a 6 son vistas laterales en ángulo elevadas de construcciones de toallita;

La Figura 7 y la Figura 8 son vistas laterales en ángulo elevadas de construcciones de toallita de acuerdo con la presente invención en las que no se proporciona el elemento de apoyo;

Las Figuras 9 a 11 son ilustraciones esquemáticas de procesos para preparar construcciones de toallita de acuerdo con la presente invención;

La Figura 12 es una fotografía de una vista superior ampliada (aproximadamente ampliación 2x) de una construcción de toallita de acuerdo con una realización de la presente invención; y

La Figura 13 es una fotografía de una vista superior ampliada (aproximadamente ampliación 2x) de una construcción de toallita de acuerdo con una realización de la presente invención después de que se ha usado para limpiar las partículas.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere en términos generales a una toallita que puede usarse para limpiar tanto partículas pequeñas como grandes de suciedad, arena, y otros contaminantes parecidos. La toallita es tri-dimensional, y por eso incluye picos que están separados entre sí por valles y en, al menos, una realización se proporciona el adhesivo en los valles. En contraste con las toallitas conocidas, el adhesivo normalmente está en contacto con la superficie que se limpia, y de acuerdo con esto puede recoger tanto partículas de suciedad pequeñas como grandes, arena y similares. De esta forma, el usuario no tiene que realizar una etapa adicional al final del proceso de barrido o limpieza para poner el adhesivo en contacto con la suciedad y la arena. Mediante el diseño adecuado de la toallita, el adhesivo puede ponerse en contacto con una superficie lo suficiente para recoger arena y otras partículas pesadas, pero no a un grado tan grande que el coeficiente de fricción entre la toallita y la superficie sea indudablemente alto, lo que puede hacer la limpieza difícil. Estas y otras propiedades beneficiosas de la toallita inventiva, así como el método de preparar y usar dicha toallita, serán descritos con mayor detalle a continuación.

A. Características físicas de la toallita

Una realización de una toallita de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 1. La topografía de la toallita es tri-dimensional, y tiene una superficie de limpieza que incluye un número de picos o regiones elevadas separadas por valles. Se proporciona un adhesivo, o una sustancia que tenga, al menos, algunas características adhesivas tales como una cera blanda o un gel pegajoso, en los valles pero no sobre los picos. De forma alternativa, si el adhesivo se proporciona inicialmente sobre la totalidad de la superficie de limpieza, entonces el adhesivo debe ser despegado sobre los picos aplicando, por ejemplo, una sustancia tal como dióxido de titanio o carbonato de calcio sobre los picos de la superficie de limpieza y quizás sobre una parte de los valles.

Los picos y los valles se proporcionan preferiblemente en un modelo o una disposición regular. Por ejemplo, los picos o regiones elevadas pueden proporcionarse como filas continuas generalmente paralelas separadas por valles tales como los ilustrados en las Figuras 1-8. De forma alternativa, los picos o las regiones elevadas pueden estar separados por valles proporcionados en una rejilla rectilínea, de modo que las regiones elevadas sean rectangulares o cuadradas, o en otros modelos y formas incluyendo, aunque sin limitación, diamantes (Figuras 12 y 13), círculos, óvalos, triángulos, lágrimas, hexágonos y octágonos. Los picos y valles podrían proporcionarse de modo que parezcan tener un modelo aleatorio, pero debido a que los picos se forman normalmente mediante rodillos u otros dispositivos que repetirían periódicamente el modelo aleatorio, esta disposición puede ser, de hecho, un modelo aleatorio repetitivo, o modelo semi-aleatorio.

La altura de los picos es generalmente uniforme y está en el intervalo de aproximadamente 0,25 milímetros (mm) a aproximadamente 5 mm, preferiblemente de aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 3,9 mm. Para muestras en la que los picos o regiones elevadas están separadas por valles proporcionados en una rejilla rectilínea, tales como las realizaciones mostradas en las Figuras 12 y 13, el área de la superficie de los picos individuales o de las regiones elevadas está en el intervalo de aproximadamente 9 mm^{2} a aproximadamente 250 mm^{2}. Para muestras onduladas en las que los picos o las regiones elevadas se proporcionan como filas continuas generalmente paralelas separadas por valles, tales como las ilustradas en las Figuras 1-8, el área de la superficie de los picos o de las regiones elevadas está en el intervalo de aproximadamente 150 mm^{2} a aproximadamente 450 mm^{2} (cuando se mide para una sección de una toallita que tiene un área de superficie de aproximadamente 645 mm^{2}).

Los valles entre los picos están en el intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 40 mm de anchura. Por ejemplo, la distancia A ilustrada en la Figura 1 y la distancia B ilustrada en la Figura 12 están en el intervalo de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 15 mm de anchura. La distancia C en la Figura 12 está en el intervalo de aproximadamente 0,9 mm a aproximadamente 4 mm de anchura. La distancia D en la Figura 12 está en el intervalo de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 40 mm de anchura. Las dimensiones de las muestras se midieron por microscopía óptica y análisis de imágenes de las micrografías resultantes.

Diversas construcciones de toallitas son útiles en el contexto de la presente invención. En una primera realización, que se ilustra en la Figura 1, una construcción de toallita 100 incluye un elemento de limpieza 200 y un elemento de apoyo 300, con una capa de adhesivo 250 dispuesta entre ellos que une el elemento de limpieza 200 con el elemento de apoyo 300 en las regiones valle 110. En las áreas en las que se aplican fuerzas compresivas a la toallita (con o sin calor) para formar al menos los valles 110, y quizás también los picos 120 (si se usan, por ejemplo, un rodillo con formas macho/hembra), el adhesivo en la capa adhesiva 250 penetra en los valles 110 del primer elemento de limpieza 200 y está suficientemente expuesto para permitirle retener partículas tales como arena y suciedad. Así, en dichos valles, la sección transversal de la toallita incluye el primer elemento de limpieza 200, el elemento de apoyo 300 y la capa adhesiva 250.

El elemento de limpieza 200 puede ser un tejido confeccionado, o preferiblemente un material fibroso de fibra no tejida. El elemento de apoyo 300 puede ser una tela confeccionada o tejida, una hoja no tejida, una película termoplástica o sus laminados. Cuando el elemento de apoyo 300 es una tela no tejida o confeccionada o tejida puede servir opcionalmente como un segundo elemento de limpieza. El elemento de limpieza 200 y el elemento de apoyo 300 son preferiblemente continuos, lo que significa que ningún elemento de limpieza o elemento de apoyo contiene orificios, huecos, o canales que se extiendan a través de él en la dirección Z (es decir, la dimensión del espesor o de la altura) que sean mayores que los espacios formados aleatoriamente entre las fibras del propio elemento cuando se hace. Además, el elemento de limpieza y el elemento de apoyo se forman cada uno preferiblemente como una hoja o película unitaria simple. En la realización mostrada en la Figura 1, cuando el elemento de apoyo 300 es una tela no tejida o confeccionada o tejida densa, o una película, las partículas que se limpian pueden aprehenderse y retenerse dentro de las cámaras 130 formadas entre los picos 120 y el elemento de apoyo 300. Esto puede ocurrir porque las partículas que se pegan a las áreas adhesivas son empujadas dentro de una cámara adyacente, o porque las partículas pasan simplemente a través del elemento de limpieza cuando son limpiadas. Esto ocurre hasta cierto grado incluso cuando el elemento de apoyo es un tejido técnico no tejido menos denso debido a la capa adhesiva 250. En cualquier caso, se piensa que es un ventaja significativa la capacidad de que la toallita de esta realización recoja partículas dentro de las cámaras abiertas.

En una segunda realización, que se ilustra en la Figuras 2 y 3, el elemento de limpieza 200 y el elemento de apoyo 300 y 300a se unen juntos a lo largo de los valles 110, y el adhesivo 260 se aplica tópicamente dentro de estos valles. En esta realización, el elemento de limpieza 200 y el elemento de apoyo 300 pueden unirse juntos por una capa adhesiva como se ilustra y describe para la realización en la Figura 1. De forma alternativa, una película termoplástica o una pluralidad de filamentos cercanamente distanciados 300a (mostrado en la Figura 3) podrían unirse por extrusión directamente sobre el elemento de limpieza 200 para formar el elemento de apoyo 300. Otra alternativa sería unir el elemento de apoyo 300 al elemento de limpieza 200 por unión térmica o ultrasónica. Aunque esta construcción pueda requerir un mecanizado más caro (quizás una boquilla especializada para aplicar el adhesivo en un modelo específico que se adapte a los valles), la construcción resultante tendrían una gran cantidad de adhesivo disponible para adherirse a partículas de polvo, arena, migas y similares, y por lo tanto puede comportarse particularmente bien.

En una tercera realización, que se ilustra en la Figura 4, el elemento de limpieza 200 y el elemento de apoyo 300 también se unen juntos a lo largo de los valles 110, y el adhesivo 260 se aplica sustancialmente sobre todas de las superficies expuestas del elemento de limpieza. Sin embargo, una toallita que tuviera adhesivo sobre toda la superficie sería difícil de mover sobre una superficie porque el adhesivo tendería a causar que toda la toallita se pegara a la superficie. De acuerdo con esto, la toallita preferiblemente está modificada por antiadhesión de, al menos, una parte de la toallita, y específicamente los picos 120, de modo que sustancialmente solo el adhesivo en los valles permanece adherido y por lo tanto disponible para adherirse a arena, suciedad y otras partículas. Una característica potencialmente ventajosa de esta realización es que el adhesivo 260 puede quedar expuesto sobre los lados 125 de los picos 120 además de revestirse en los fondos de los valles, proporcionando así más área de superficie del adhesivo disponible para adherirse a partículas de polvo, arena, migas y similares. Los agentes antiadherentes adecuados incluyen materiales de partículas inorgánicas tales como dióxido de titanio, carbonato de calcio, sílice, arcilla y talco. Podrían aplicarse los agentes antiadherentes simplemente poniendo la toallita sobre el agente antiadherente con el adhesivo expuesto, de modo que los picos se ponen en contacto con el agente antiadherente.

Los agentes alternativos para despegar selectivamente el adhesivo sobre los picos incluyen materiales orgánicos no adherentes como aceite mineral, ceras cristalinas, recubrimientos posteriores de baja adhesión, y polímeros de poliolefina y copolímeros, tal como acetato de etilen-vinilo. Estos materiales pueden aplicarse por recubrimiento con rodillo de recubrimiento inferior usando estos materiales como fluidos, tal como disoluciones, dispersiones, emulsiones, monómeros curables por radiación y oligómeros, y fundidos en caliente. La aplicación selectiva a los picos también puede hacerse pulverizando en un ángulo bajo, dejando los valles en la sombra de los picos. Como una alternativa a la antiadherencia selectiva del adhesivo sobre los picos de una toallita que tiene adhesivo revestido sobre toda la superficie del elemento de limpieza, también se puede activar selectivamente el adhesivo que se reviste en los valles. Los ejemplos de adhesivos activables incluyen adhesivos térmicamente activados (véase, por ejemplo, la publicación PCT Número WO02/04548) y adhesivo activado plastificante (véase, por ejemplo la publicación PCT Número WO00/56830) polímeros no pegajosos. Estos polímeros no pegajosos pueden revestirse sobre toda la superficie de la toallita y volverse selectivamente pegajosos en los valles por la aplicación de calor o de un fluido plastificante en estos valles. Los materiales también pueden ser dejados como polvos en los valles, y una vez colocados, pueden activarse por la aplicación de calor o fluidos plastificantes. De forma alternativa, pueden revestirse con polímeros pegajosos sobre toda la superficie de la toallita y volverse selectivamente no pegajosos sobre los picos por reticulación inducida por radiación del adhesivo.

En una cuarta realización, que se ilustra en la Figura 5, la construcción de toallita 100 incluye un elemento de limpieza 200 y un elemento de apoyo 300, con una capa de adhesivo 250 dispuesta entre ellos que une el elemento de limpieza 200 al elemento de apoyo 300 en las regiones valle 110. Esta realización se diferencia de la ilustrada en las Figuras 1-4 porque las cámaras 130 debajo de los picos 120 contienen fibras empaquetadas sueltas, mientras que las realizaciones anteriores tienen generalmente cámaras abiertas. Como se describe anteriormente para la realización ilustrada en la Figura 1, en esta realización el adhesivo penetra en el primer elemento de limpieza 200 suficientemente en los valles 110 para permitirle retener partículas tales como arena y suciedad. Una ventaja de esta realización es que debido a que las cámaras 130 contienen fibras, es mucho menos probable que los picos 120 colapsen bajo cualquier presión ejercida. Esta presión podría ser, por ejemplo, la presión ejercida sobre el material de la toallita si estuviera enrollada como un rollo o apilada en un paquete, o la presión ejercida simplemente por un usuario al presionar cuando limpia la superficie en cuestión. Si los picos colapsan, el adhesivo puede no estar suficientemente retirado de la superficie del elemento de limpieza y el paño de limpieza podría quedarse pegado a la superficie que se limpia, dando lugar a algún arrastre o resistencia a la limpieza, lo cual es indeseable.

En una quinta realización, ilustrada en la Figura 6, el elemento de limpieza 200 y el elemento de apoyo 300 se unen juntos a lo largo de valles 110, y el adhesivo 260 se aplica tópicamente dentro de estos valles. Similar a la realización ilustrada y descrita en la Figura 5, en esta realización las cámaras 130 por debajo de los picos 120 contienen fibras empaquetadas sueltas, y por lo tanto tienen las mismas propiedades ventajosas descritas anteriormente. En esta realización, el elemento de limpieza 200 y el elemento de apoyo 300 pueden unirse juntos por una capa adhesiva como se ilustra y describe para la realización en la Figura 5. De forma alternativa, una película termoplástica o una pluralidad de filamentos cercanamente distanciados (no mostrado) podrían unirse por extrusión directamente sobre el elemento de limpieza para formar el elemento de apoyo. Otra alternativa sería unir el elemento de apoyo al elemento de limpieza por unión térmica o ultrasónica. Similar a las realizaciones descritas e ilustradas en la Figuras 2 y 3, la construcción de toallita mostrada en la Figura 6 también tendría una gran cantidad de adhesivo disponible para adherir a partículas de polvo, arena, migas, y similares, y por lo tanto puede comportarse particularmente bien.

La Figura 7 ilustra la presente invención, que es similar a la realización descrita e ilustrada en la Figura 4 excepto que no hay elemento de apoyo unido al elemento de limpieza 200. El elemento de limpieza formado tiene suficiente integridad para mantener su forma sin que haya necesidad de un elemento de apoyo separado. El elemento de limpieza podría formarse a partir de fibras que contienen una cantidad suficiente de fibras de aglomerante (tales como fibras de aglomerante bicomponente del tipo vaina-núcleo) para producir una hoja no tejida con la adecuada rigidez estructural de modo que no se requiera un elemento de apoyo separado. Alternativamente, la toallita podría conformarse uniendo un elemento de limpieza (por ejemplo, una hoja no tejida de fibras de polipropileno) a un elemento de apoyo estructurado formado a partir de un material que no se adhiere bien al elemento de limpieza (por ejemplo, una hoja no tejida de poliéster) bajo condiciones de calor y presión adecuadas para fundir esencialmente una parte de las fibras en las regiones valle o retiradas del elemento de limpieza no tejido, y posteriormente eliminar la parte de apoyo del elemento de limpieza. En esta realización, el adhesivo 260 se aplica tópicamente dentro de los valles 110. Además de ser potencialmente más barata, otra ventaja de esta realización de toallita particular es que tiene cámaras abiertas 130 que pueden rellenarse fácilmente posteriormente con aditivos tales como aceites, polvos perfumados, jabones, detergentes y similares. Un elemento de apoyo podría unirse entonces al elemento de limpieza para retener los aditivos dentro de las cavidades 130.

La Figura 8 ilustra la presente invención, que es similar a la realización descrita e ilustrada en la Figura 6 excepto que no hay elemento de apoyo unido al elemento de limpieza 200. Similar a la realización de la toallita ilustrada en la Figura 7, el elemento de limpieza formado de esta realización tiene suficiente rigidez estructural para mantener su forma sin que se necesite un elemento de apoyo separado.

El elemento de limpieza de la construcción de toallita de la presente invención puede ser una tela confeccionada o tejida, o una hoja no tejida. Preferiblemente, el elemento de limpieza es una hoja no tejida. La hoja no tejida puede prepararse por cualquier operación de conformado en fundido adecuado o conformado mecánico. Por ejemplo, las hojas no tejidas pueden cardarse, hilarse, hidroligarse, extruirse por soplado, formarse por chorro de aire, creparse o fabricarse mediante otros procesos conocidos tal como se conocen en la técnica. Los componentes preferidos para el elemento de limpieza de la presente invención incluyen hojas no tejidas hechas de uno o más de una variedad de polímeros termoplásticos que se sabe que forman fibras. Los polímeros termoplásticos adecuados pueden seleccionarse entre poliolefinas (tales como polietilenos, polipropilenos y polibutilenos), poliamidas (tales como nylon 6, nylon 6/6, y nylon 10), poliésteres (tales como polietilen-tereftalato), copolímeros que contienen monómeros acrílicos, y sus mezclas y copolímeros. También pueden mezclarse con las fibras termoplásticas, fibras semisintéticas (tales como fibras de acetato), fibras naturales (tales como de algodón), fibras regeneradas (tales como de rayón) y otras fibras no termoplásticas. Las fibras típicamente tienen un número denier entre aproximadamente 2 y aproximadamente 32, más preferiblemente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 15. El peso de base del elemento de limpieza es preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 90 gramos por metro cuadrado, y más preferiblemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 gramos por metro cuadrado.

El elemento de apoyo de la construcción de toallita de la presente invención puede ser una tela confeccionada o tejida, una hoja no tejida, papel, una película plástica, o sus laminados. El elemento de apoyo puede adherirse permanentemente o ser desprendible del elemento de limpieza. Cuando el elemento de apoyo es una hoja no tejida o una tela confeccionada o tejida puede servir opcionalmente como un segundo elemento de limpieza. Preferiblemente, el elemento de apoyo es una hoja no tejida similar a la descrita anteriormente para el elemento de limpieza. El peso de base del elemento de apoyo no tejido puede estar dentro de los mismos intervalos descritos anteriormente para el elemento de limpieza no tejido, aunque los tejidos técnicos no tejidos de peso de base más ligeros pueden permitir que más adhesivo penetre a través del elemento de apoyo al lado opuesto del elemento de limpieza, lo que reduce la cantidad de adhesivo que se proporciona en los valles del elemento de limpieza que se adhiere a la suciedad y a la arena. De acuerdo con esto, los tejidos técnicos no tejidos que se usarán para el elemento de apoyo preferiblemente tienen un peso de base de más de 15 a 20 gramos por metro cuadrado.

Si se usa una película de plástico como elemento de apoyo, puede usarse una poliolefina (tal como polipropileno o polietileno), una poliamida, un poliéster u otra película. El espesor de la película puede ser de aproximadamente 0,012 mm (0,5 mils) a aproximadamente 0,075 mm (3 mils). Si la película se une por extrusión a un elemento de limpieza no tejido, entonces es importante que el elemento de limpieza no tejido y el elemento de apoyo de película sean de materiales compatibles de modo que se obtenga una unión adecuada entre los dos elementos.

Los adhesivos adecuados para uso con la presente invención incluyen cualesquiera que sean capaces de ser pegajosos a temperatura ambiente, incluyendo tanto a adhesivos que son inicialmente pegajosos como aquellos que son inicialmente no pegajosos pero que pueden activarse para volverse pegajosos. Los adhesivos adecuados incluyen cualquier adhesivo sensible a la presión, incluyendo materiales basados en acrilatos, siliconas, poli-alfa-olefinas, poli-isobutilenos, copolímeros de bloque de caucho (tales como copolímeros de bloque de estireno/isopreno/estireno y estireno/butadieno/estireno), cauchos de estireno-butadieno, isoprenos sintéticos, caucho natural y sus mezclas. Los adhesivos sensibles a la presión pueden revestirse con disolventes, de agua, polimerizarse por radiación o procesarse por fundido en caliente. Estos adhesivos sensibles a la presión pueden reticularse o no. La reticulación puede realizarse mediante métodos muy conocidos, incluyendo procesos químicos, iónicos, físicos o inducidos por radiación. Si el adhesivo se requiere para presionarlo a través del elemento de limpieza, se prefieren materiales con baja viscosidad. Para mejorar la fuerza cohesiva del adhesivo una vez depositado en los valles del elemento de limpieza, pueden usarse algunas reticulaciones. Para proporcionar una baja viscosidad para un procesamiento fácil al tiempo que se proporciona una buena fuerza cohesiva, se prefieren adhesivos con reticulaciones físicas, reticulaciones iónicas, o algunas formas de post-reticulación. La post-reticulación puede llevarse a cabo exponiendo el adhesivo a radiación, tal como radiación de haz de electrones o radiación ultravioleta (UV) de alta intensidad. Para la reticulación UV, puede ser deseable incorporar un grupo foto-receptivo en la estructura polimérica para facilitar la reacción de reticulación. La patente de EE.UU. Nº. 4.737.559 (Kellen et al.) describe ejemplos de tales adhesivos reticulados por UV. Las reticulaciones físicas o iónicas proporcionan la ventaja de que el proceso es térmicamente reversible, haciéndolo particularmente preferido para los procesos de fundido por calor. Los adhesivos reticulados físicamente incluyen aquellos basados en copolímeros de bloque de caucho. Los ejemplos de copolímeros de bloque de caucho sintéticos incluyen Kraton^{TM}, comercialmente disponible en Polímeros Kraton de Houston, Texas, y Vector^{TM}, comercialmente disponible en Exxon-Mobil de Houston, Texas. Estos copolímeros de bloque se formulan típicamente en adhesivos sensibles a la presión mezclándolos con agentes de pegajosidad y/o aceites. Detalles sobre la formulación de estos tipos de adhesivos pueden encontrarse en el Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, Segunda Edición, capítulo 13 (D. Satas editor, Van Nostrand Reinhold ed., N.Y.) Otros adhesivos reticulados físicamente incluyen polímeros injertados de macrómeros como se describe en la patente de EE.UU. Nº. 5.057.366 (Husman et al.).

Los adhesivos útiles en esta invención pueden ser pegajosos tanto bajo condiciones en seco como en húmedo. Los adhesivos con alta pegajosidad bajo condiciones en húmedo se describen en una publicación PCT Número WO 00/56828. Los adhesivos sensibles a la presión también pueden revestirse de agua en la forma de un látex o dispersión. Como se discute en el Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology 2ª edición (D. Satas editor, Van Nostrand Reinhold, NY, 1989), estos adhesivos pueden basarse en polímeros como caucho natural, acrilatos, estireno-butadienos y éteres de vinilo. Especialmente, cuando se revisten directamente sobre un sustrato poroso, tejido o no tejido, los adhesivos de látex puros pueden no ser lo suficiente viscosos para prevenir una penetración excesiva en el sustrato. Mientras que la viscosidad y el flujo del adhesivo de látex puede ser controlado por la cantidad de sólidos del material, puede ser más beneficioso formular el látex con agentes espesantes. Los agentes espesantes se dividen típicamente en polímeros solubles en agua o agentes espesantes asociativos. Su naturaleza y mecanismo de operación se describen en Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers, capítulo 13, página 455 (P. Lovell y M. El-Aasser editores, John Wiley y Sons, NY, 1997). Como se discute en el Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology, 2ª edición, capítulo 16, página 473 (D. Satas editor, Van Nostrand Reinhold, NY, 1989), en el caso de adhesivos sensibles a la presión, tiene que tenerse especial cuidado en la selección del agente espesante para que no interfiera con las propiedades del adhesivo.

La cantidad de adhesivo que debe aplicarse depende de diversos factores, incluyendo la pegajosidad del adhesivo, el grado al que el adhesivo debe quedar atrapado a través del elemento de limpieza, las características del elemento de limpieza y del elemento de apoyo (particularmente con respecto a la cantidad de adhesivo que puede aplicarse a través de cada elemento), el grado al que el adhesivo se adhiere a las superficies (y que por lo tanto hace difícil la limpieza) y otros factores similares. La cantidad de adhesivo debe ser suficiente para que la toallita capture tanto las partículas pequeñas como las grandes de diversas formas y consistencias, tales como pelusa, polvo, pelo, arena, partículas de alimentos, grava, ramitas, hojas y similares, sin tener un exceso de adhesivo que pudiera crear arrastre y hacer difícil la limpieza o que se pudiera transferir a la superficie que se limpia. El adhesivo puede ser aplicado como una capa continua o como una capa discontinua y puede ser aplicado mediante una diversidad de métodos tales como revestimiento a tiras, revestimiento de diseño, revestimiento por pulverización, serigrafía, etc., como se muestra en la técnica. Las construcciones de toallita típicamente incluirán de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 200% en peso de adhesivo, más típicamente de aproximadamente 30% en peso a aproximadamente 130% en peso de adhesivo, basado en el peso del elemento de limpieza no tejido de entrada (o el peso combinado del elemento de limpieza no tejido de entrada y el elemento de apoyo, si hubiera algún elemento de apoyo presente). Además, la relación entre áreas que tienen adhesivo y aquellas que, o bien no tienen adhesivo o tienen un adhesivo desprendible, puede estar en el intervalo de aproximadamente 75:25 a aproximadamente 20:80.

Puede ser útil proporcionar valles (y adhesivo) que se extienda a través de una dimensión entera del elemento de limpieza. Por ejemplo, si se usa un modelo de estrías lineal, las estrías pueden extenderse por todos los lados a través del elemento de limpieza. Los mismo puede ser cierto de un modelo de diamantes elevados u otras formas, en el que los valles se extienden (aunque no necesariamente en una línea recta) a través del elemento de limpieza. Esto proporciona una ruta continua del adhesivo con la que las partículas de suciedad pueden ponerse en contacto, y así la superficie que se limpia estar expuesta al adhesivo a través de toda la superficie de la toallita, lo que asegura un comportamiento de limpieza más uniforme.

B. Métodos para preparar una toallita

Hay diversos modos adecuados para preparar una toallita de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, puede usarse un sistema del tipo general descrito en las patentes de EE.UU. N^{os}. 5.256.231, 5.616.394, 5.643.397, y la patente europea Nº. EP 341993B1 (todas de Gorman et al.), para alimentar juntos el elemento de limpieza y el elemento de apoyo, aplicar una capa de adhesivo entre ellos, y entonces conformarlos en una toallita tri-dimensional del tipo descrito. La Figura 9 ilustra esquemáticamente un método y equipo para formar una toallita del tipo ilustrado en la Figura 1. El método ilustrado en la Figura 9 comprende generalmente formar un elemento de limpieza no tejido 200 de modo que tenga regiones elevadas o picos 120 y porciones valle 110, extruir una capa adhesiva 250 entre el elemento de limpieza y un elemento de apoyo 300, que une las porciones valle 110 del elemento de limpieza 200 al elemento de apoyo 300 para formar una toallita tri-dimensional 100. Este método se realiza proporcionando elementos o rodillos de ondulación primero y segundo, 26 y 27, cada uno de los cuales tiene un eje e incluye una pluralidad de nervios 28 que se extienden axialmente en general y están espaciados circunferencialmente a su alrededor y que definen su periferia, con espacios entre los nervios 28 que están adaptados para recibir partes de los nervios 28 del otro elemento de ondulación, 26 ó 27, engranando entre sí con el tejido técnico no tejido 200 situado entre los nervios 28 engranados. Los miembros de ondulación 26 y 27 están montados axialmente paralelos entre sí, engranando en general partes de los nervios 28 como los dientes de un engranaje; se hace girar al menos uno de los elementos de ondulación, 26 ó 27; y el tejido técnico no tejido 200 se alimenta entre las partes engranadas de los nervios 28 de los elementos de ondulación 26 y 27 para ondular en general el tejido técnico no tejido 200. El tejido técnico no tejido y ondulado 200 se retiene a lo largo de la periferia del segundo elemento de ondulación 27 después de que se ha movido por las partes engranadas de los nervios 28. Una capa adhesiva 250 se extruye de una boquilla 24 en la línea de contacto entre rodillos formada entre el segundo elemento de ondulación 27 y un rodillo de refrigeración 25 mientras se suministra simultáneamente un elemento de apoyo 300 en la línea de contacto entre rodillos formada entre el segundo elemento de ondulación 27 y el rodillo refrigerante 25 a lo largo de la superficie del rodillo 25. Esto da como resultado la capa adhesiva extruida 250 que se deposita entre el elemento de apoyo 300 y el tejido técnico no tejido 200 y la unión del elemento de apoyo 300 y el tejido técnico no tejido 200 a lo largo de las porciones valle 110. Algo de adhesivo de la superficie de la capa de apoyo se fuerza por presión de la línea de contacto entre rodillos en los puntos de línea de contacto entre rodillos entre y a través de las fibras de la hoja no tejida 200 debido al calor y la presión presentes. El laminado de toallita no tejido 100 entonces se lleva parcialmente alrededor del rodillo de refrigeración 25 para completar la refrigeración.

El método usado para formar una toallita de los tipos ilustrados en la Figuras 2 y 3 es similar y usa el mismo equipo ilustrado en la Figura 9, excepto que en vez de extruir una capa adhesiva para unir el elemento de apoyo 300 sobre la hoja no tejida 200, el elemento de apoyo 300 o una pluralidad de filamentos distanciados 300a se forma y se une a la hoja no tejida 200 extruyendo o coextruyendo el elemento de apoyo termoplástico 300 o 300a en un estado fundido desde la boquilla 24 en la línea de contacto entre rodillos formada entre el segundo elemento de ondulación 27 y el rodillo de refrigeración 25. Esto embebe las fibras de la hoja no tejida en el elemento de apoyo de película o filamento. El adhesivo 260 se aplica entonces tópicamente dentro de los valles 110 para formar la toallita 100.

De forma alternativa, una toallita del tipo ilustrado en la Figura 2 podría formarse por unión térmica o ultrasónica del elemento de apoyo 300 al elemento de limpieza 200 y después aplicando tópicamente el adhesivo 260 dentro de los valles 110 de la toallita 100.

La Figura 10 ilustra esquemáticamente un método y equipo para formar una toallita del tipo ilustrado en la Figura 5. Este método es similar y usa el mismo equipo ilustrado en la Figura 9, excepto que el primer elemento de ondulación 26a tiene una superficie generalmente plana. En esta realización de toallita, las fibras empaquetadas sueltas permanecen en las cámaras 130 debajo de los picos 120.

El método usado para formar una toallita del tipo ilustrado en la Figura 6 es similar y usa el mismo equipo ilustrado en la Figura 10, excepto que en vez de extruir una capa adhesiva para unir el elemento de apoyo 300 sobre la hoja no tejida 200, el elemento de apoyo 300 o una pluralidad de filamentos distanciados 300a se forma y une a la hoja no tejida 200 extruyendo o coextruyendo el elemento de apoyo termoplástico 300 o 300a en un estado fundido desde la boquilla 24 en la línea de contacto entre rodillos formada entre el segundo elemento de ondulación 27 y el rodillo de refrigeración 25. Esto embebe las fibras de la hoja no tejida en el elemento de apoyo de película o filamento. El adhesivo 260 se aplica entonces tópicamente dentro de los valles 110 para formar la toallita 100.

Una toallita del tipo ilustrado en la Figura 5 también puede prepararse por el método y equipo ilustrado esquemáticamente en la Figura 11, que ilustra un proceso de dos rodillos en vez del proceso de tres rodillos que se describe anteriormente. Este método se realiza en la Figura 11 proporcionado primeros y segundos elementos de ondulación o rodillos, 26 y 27a que tienen ejes generalmente en el mismo plano y de aproximadamente el mismo diámetro. El elemento de ondulación 27a tiene generalmente una superficie plana. El elemento de ondulación 26 es el elemento de forma retraída o rodillo y es generalmente engranado o impulsado por el elemento de ondulación 27a de modo que se mueve en direcciones rotacionales opuestas a la misma velocidad circunferencial. La temperatura del primer elemento de ondulación 26 es generalmente la misma que la temperatura del segundo elemento de ondulación 27a, y ambos elementos generalmente se calientan para ayudar a la ondulación y también a la fluidez del adhesivo. El elemento de limpieza no tejido 200 se lleva sobre la superficie del rodillo de ondulación 26 y dentro de la línea de contacto entre rodillos formada entre los primeros y segundos rodillos de ondulación. El adhesivo 250 se extruye desde una boquilla 24 en la línea de contacto entre rodillos mientras se suministra simultáneamente un elemento de apoyo 300 a lo largo de la superficie del segundo rodillo de ondulación 27a y dentro de la línea de contacto entre rodillos. Esto da como resultado una capa adhesiva extruida 250 que se deposita entre el elemento de apoyo 300 y el elemento de limpieza no tejido 200 que une el elemento de apoyo 300 y el tejido técnico no tejido 200 a lo largo de las porciones valle 110. Algo de adhesivo de la superficie de la capa posterior se fuerza por presión de la línea de contacto entre rodillos en los puntos de la línea de contacto entre rodillos entre y a través de las fibras de la hoja no tejida 200 debido al calor y la presión presentes. El laminado de toallita no tejido 100 entonces se lleva parcialmente alrededor del rodillo de ondulación 27a para completar la refrigeración.

Una toallita del tipo ilustrado en la Figura 6 también puede prepararse por el método y el equipo similar al ilustrado esquemáticamente en la Figura 11, excepto que la toallita podría formarse por unión térmica o ultrasónica del elemento de apoyo 300 al elemento de limpieza 200 y después aplicando tópicamente el adhesivo 260 dentro de los valles 110 de la toallita 100.

También debería mencionarse que los tipos de toallitas ilustrados en la Figuras 1 y 5 pueden prepararse alternativamente usando un elemento de apoyo revestido de adhesivo pre-formado en vez de extruir una capa adhesiva de fundido en caliente en-línea. Este elemento de apoyo no tejido revestido de adhesivo entonces se alimenta entre el segundo rodillo con dibujos y el rodillo de refrigeración bajo presión (con o sin calor) para facilitar que el adhesivo fluya a través del elemento de limpieza no tejido dentro de los valles. Si el elemento de apoyo se adhiere de forma desprendible al elemento de limpieza, el usuario último podría retirar el elemento de apoyo y unir la toallita a un implemento de limpieza, tal como al fondo de una cabeza de una mopa.

Los métodos para formar las construcciones de toallita ilustradas en la Figuras 7 y 8 son similares y pueden usarse algo del mismo equipo que se muestra en las Figuras 9-11. Si se forma el elemento de limpieza no tejido a partir de fibras que contienen una cantidad suficiente de fibras de aglomerante (tales como fibras de aglomerante bicomponente del tipo de vaina-núcleo) para producir una hoja no tejida con la adecuada rigidez estructural, puede que no se necesite suministrar un elemento de apoyo separado. De forma alternativa, la toallita puede ser conformada uniendo un elemento de limpieza no tejido (por ejemplo, una hoja no tejida de fibras de polipropileno) a un elemento de apoyo estructurado formado a partir de un material que no se adhiera bien al elemento de limpieza (por ejemplo, una hoja no tejida de poliéster) bajo condiciones de calor y presión adecuadas para fundir esencialmente una porción de las fibras en el valle o regiones retiradas del elemento de limpieza no tejido. Si el elemento de apoyo se retira entonces posteriormente del elemento de limpieza, puede obtenerse una hoja no tejida con una rigidez estructural adecuada. Para estas realizaciones de toallita, el adhesivo 260 se aplica tópicamente dentro de los valles 110 después de que se forma el elemento de limpieza.

\newpage

Debe mencionarse que las construcciones de toallita bilaterales (es decir - construcciones de toallita que tienen superficies de limpieza superior e inferior que incluyen picos o regiones elevadas separadas por valles) también podrían prepararse a partir de cualquiera de las realizaciones ilustradas en las Figuras 1-7. La laminación de dos de las construcciones de toallita juntas usando diversos medios de laminación es como se conoce de la técnica. De forma alternativa, esto podría lograrse añadiendo otros elementos de ondulación al equipo ilustrado en las Figuras 9-11 (véanse, por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº. 5.681.302, las Figuras 4 y 5 y la descripción adjunta).

C. Métodos de uso de la toallita

Otro modo para caracterizar la toallita de la presente invención es por el modo en que se comporta. Antes de volver a los ejemplos que miden tal comportamiento, deben explicarse algunas características de comportamiento importantes. Primero, la toallita debe recoger arena, suciedad y otras partículas relativamente grandes que normalmente no son recogidas por una simple toallita de paño. Segundo, la toallita debe tener el adecuado arrastre cuando se pasa a través de una superficie. El arrastre asociado con la toallita de la presente invención es una combinación de las fuerzas de fricción entre las partes no adhesivas de la toallita y la superficie, y las fuerzas adhesivas entre las partes adhesivas de la toallita y la superficie. Si se expone demasiado adhesivo, o el adhesivo que se expone es demasiado pegajoso, entonces la toallita se enganchará y se arrastrará sobre la superficie, y los usuarios no quedarán satisfechos. Si se expone demasiado poco adhesivo, o si el adhesivo que se expone no es suficientemente pegajoso, entonces la toallita probablemente no retendrá tanta suciedad, arena y similares como debería. Si la altura de los picos es demasiado alta o la resistencia a la compresión es demasiado alta entonces será expuesto menos adhesivo a la suciedad y la toallita no será tan eficaz.

D. Otras características de la invención

Los aditivos pueden añadirse a la toallitas de la presente invención para proporcionar otras propiedades deseables. Por ejemplo, pueden proporcionarse detergentes, abrasivos, desinfectantes, agentes químicos de limpieza, pulidores, aceites o ceras sobre o por debajo del elemento de limpieza, de modo que estos aditivos puedan actuar sobre una superficie sobre la cual la toallita se mueve. Las fibras del elemento de limpieza pueden ser hidrófilas o pueden ser modificadas hidrofílicamente (por ejemplo, con un tensioactivo) de modo que sean posibles ambas aplicaciones de limpieza de sequedad y humedad.

También puede ser deseable colorear la toallita, quizás incluso en un color fluorescente, y esto puede hacerse añadiendo un colorante a los materiales usados para fabricar el elemento de limpieza, el elemento de apoyo o ambos. También puede hacerse después de la fabricación, quizás usando un tinte para colorear la toallita, aunque debe tomarse cierto cuidado para asegurarse de que el tinte no tenga un efecto dañino sobre el comportamiento o la apariencia del adhesivo, y no se transfiera a cualquier superficie que se limpie.

Las toallitas de la presente invención pueden usarse solas como un trapo del polvo o en combinación con un implemento de limpieza o herramienta tal como una mopa, un guante o manopla, un despolvoreador, o un rodillo y similares. Las toallitas también pueden empaquetarse en la forma de un rollo o como una pila de hojas para una fácil dispensación.

Métodos de ensayo Ensayo de eliminación de arena A

La eliminación de arena se midió distribuyendo 2 gramos (denominados W_{1}) de arena (90-175 \mum diámetro promedio) sobre la superficie de un suelo de vinilo de 60 cm x 243 cm. Una muestra de la toallita se unió a la cabeza (elemento de limpieza orientado en dirección opuesta respecto a la cabeza) de una mopa High Performance Sweeper de ScotchBrite^{TM} disponible en Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M Compañía) de St. Paul, Minnesota. Se analizó el comportamiento de muestras hechas con un revestimiento al eliminar el revestimiento y según la adherencia de la muestra a una pieza de polipropileno hilado (20 g/m^{2}, disponible en Avgol Ltd., Holon, Israel). La cabeza de la barredora con la toallita unida se pesó y se registró como W_{2}. La cabeza de la barredora se unió al palo de la barredora y la muestra de ensayo se pasó una vez sobre la totalidad del área del revestimiento del suelo (es decir, una pasada sobre cada área del revestimiento del suelo que lija sobre ello) con la mínima presión aplicada al asa de la mopa de la barredora. La cabeza se retiró de nuevo del palo y se midió su peso (W_{3}). El porcentaje en peso de la arena eliminada por la toallita de la superficie se calculó como sigue:

% de arena eliminada = [(W_{3} - W_{2})/W_{1}] x 100

Ensayo de eliminación de arena B

La eliminación de arena se midió de acuerdo con el ensayo de eliminación de arena A excepto que las muestras de toallita se unieron a la cabeza de una mopa Sweeper de Pledge Grab-It^{TM} de 10 cm x 25 cm disponible en S.C. Johnson Inc. de Racine, Wisconsin.

Ensayo de eliminación de arena C

La eliminación de arena se midió de acuerdo con el ensayo de eliminación de arena A excepto que se usó para el análisis arena que tenía un diámetro promedio mayor de 175-250 \mum.

Ensayo de eliminación de arena D

La eliminación de arena se midió de acuerdo con el ensayo de eliminación de arena B excepto que se aplicaron 1,54 gramos de arena (W_{1}) en vez de 2 gramos de arena sobre la superficie de un suelo de vinilo de 46 cm x 243 cm y se usó para el análisis arena con un diámetro promedio mayor de 175-250 \mum.

Para todos los ensayos de eliminación de arena, los datos expuestos en las Tablas son un promedio de al menos dos ensayos.

Medida de arrastre

Un analizador de fricción/pelado modelo 225-1 disponible en la compañía Thwing-Albert Instrument (Philadelphia, PA) se equipó con un transductor de fuerza (número de modelo MB-2KG-171, también disponible en Thwing-Albert). El analizador de fricción se puso a una velocidad de 110 pulgadas (279,4 cm) por minuto y un tiempo de 5 segundos. Una pieza de vidrio negro se cortó en 66,5 cm x 21,5 cm y se montó sobre el analizador de fricción. El vidrio se limpió usando Windex^{TM} y un paño de limpieza de microfibra de ScotchBrite^{TM} disponible en la compañía 3M. Una muestra de paño de limpieza se cortó en 4 pulgadas x 6 pulgadas (10,2 cm x 15,2 cm) y se unió al dispositivo de ensayo a lo largo del lado de 6 pulgadas. Las muestras hechas con un revestimiento se analizaron al eliminar el revestimiento y la adherencia de la muestra a una pieza de una hoja de polipropileno cardada térmicamente unida con un peso de base de 31 gramos por metro cuadrado (FPN336D, disponible de BBA Nonwovens de Simpsonville, Carolina del Sur. Un peso de 500 gramos (7,6 cm x 12,7 cm en tamaño) se colocó sobre el paño de limpieza y el analizador de fricción se puso en funcionamiento. El coeficiente de fricción cinético (KI) se registró. Los datos mostrados en las Tablas son un promedio de al menos dos ensayos.

Materiales no tejidos

El tejido técnico no tejido N_{1} era una hoja no tejida de polipropileno hilada plana con un peso de base de 20 gramos por metro cuadrado, disponible de Avgol Corporation de Holon, Israel.

El tejido técnico no tejido N_{2} era una hoja no tejida de polipropileno unida térmicamente cardada plana con un peso de base de 31 gramos por metro cuadrado, disponible como FPN 336D en BBA Nonwovens de Simpsonville, Carolina del Sur.

El tejido técnico no tejido N_{3} era una hoja no tejida cardada no unida plana con un peso de base de 56 gramos por metro cuadrado y que se prepara a partir de fibras de polipropileno de 9 denier, disponible en FiberVisions de Covington, Georgia.

El tejido técnico no tejido N_{4} era una hoja no tejida cardada no unida plana con un peso de base de 90 gramos por metro cuadrado y que se prepara a partir de fibras de polipropileno de 32 denier, disponibles en Kosa de Charlotte, Carolina del Norte.

El tejido técnico no tejido N_{5} era una hoja no tejida de poliéster hidroligada con un peso de base de 31 gramos por metro cuadrado, disponible en Veratec Corp. de Walpole, Maine.

El tejido técnico no tejido N_{6} era una hoja no tejida cardada no unida plana con un peso de base de 30 gramos por metro cuadrado y que se prepara a partir de fibras de polipropileno de 9 denier, disponible en FiberVisions de Covington, Georgia.

El tejido técnico no tejido N_{7} era una hoja no tejida cardada no unida plana con un peso de base de 30 gramos por metro cuadrado y que se prepara a partir de una mezcla 80/20 de fibras de polipropileno de 9 denier (disponible en FiberVisions de Covington, Georgia) y fibras de rayón de 1,5 denier disponibles en Lenzing Fibers, Lowland TN.

El tejido técnico no tejido N_{8} era una hoja no tejida de rayón hidroligada con un peso de base de 25 gramos por metro cuadrado, disponible como S7125 en Shinwa Co, Japón.

El tejido técnico no tejido N_{9} era una hoja cardada no unida plana con un peso de base de 50 gramos por metro cuadrado que se prepara a partir de fibras de polipropileno de 9 denier, disponible en FiberVisions de Covington, GA.

El tejido técnico no tejido N_{10} era una hoja no tejida de poliéster hidroligada con un peso de base de 45 gramos por metro cuadrado, disponible en DuPont, Wilmington, Delaware.

Ejemplos Ejemplo 1

Se preparó una toallita de material usando el método y el equipo ilustrado en la Figura 9 excepto que el primer y segundo rodillo con dibujos reticulado (elementos de ondulación 26 y 27, respectivamente) que se usaron se mecanizaron con un patrón de diamantes. Un elemento de limpieza (tejido técnico no tejido N_{1}) se alimentó en la línea de contacto entre rodillos entre el primer y segundo rodillo con dibujos reticulado que se mecanizaron con un patrón de diamantes tal que había aproximadamente 9 diamantes por pulgada cuadrada (6,45 cm^{2}) con un espacio entre cada diamante. Cada diamante se mecanizó de modo que tuviera una superficie superior plana con una anchura de aproximadamente 8 mm. La hoja de tejido técnico no tejido con dibujos se conformó tal que había regiones elevadas o picos y partes ancla que formaban valles a lo largo de la hoja no tejida, teniendo cada región elevada o pico aproximadamente 3 mm de altura y teniendo cada parte de ancla aproximadamente 4 mm de anchura. El primer rodillo con dibujos se calentó a 93ºC, mientras que el segundo rodillo con dibujos se calentó a 149ºC. Un adhesivo fundido en caliente denominado comercialmente HM-1902 (disponible en H.B. Fuller Company de St. Paul, Minnesota) se extruyó a través de un extrusor de un husillo de Davis de 2 pulgadas (5,1 cm) sobre un elemento de apoyo (tejido técnico no tejido N_{2}). El adhesivo se extruyó a lo largo de la periferia del rodillo de refrigeración justo antes de la línea de contacto entre rodillos a una temperatura de boquilla de 135ºC en un peso de base de 60 gramos por metro cuadrado. El elemento de limpieza formado y el elemento de apoyo revestido de adhesivo se movió a través de la línea de contacto entre rodillos entre el segundo rodillo con dibujos 27 y el rodillo de refrigeración 25 (38ºC) a una presión de aproximadamente 300 libras por pulgada lineal. La relación entre áreas adhesivas y no adhesivas sobre el material de toallita resultante fue 52:48.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 2

El ejemplo 2 se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito para el Ejemplo 1 anterior con los siguientes cambios. Se usó tejido técnico no tejido N_{3} como elemento de limpieza que se alimentaba en la línea de contacto entre rodillos entre el primer y segundo rodillo con dibujos reticulado, y se usó un rodillo de acero suave como primer rodillo en vez de un rodillo con dibujos. En vez de extrudir una capa adhesiva fundida en caliente, se usó un elemento de apoyo revestido de adhesivo pre-formado y se preparó de la siguiente manera. Se preparó un adhesivo extendido a mano disolviendo una muestra de 60 gramos del polímero HM-1902 de Kraton^{TM} seco (disponible en HB Fuller, St. Paul, MN) en 40 gramos de tolueno. La solución se agitó toda la noche para conseguir una buena mezcla uniforme. La solución entonces se revistió sobre un revestimiento antiadherente de silicona usando un revestidor de cuchillo y se secó en una estufa a 70ºC durante 10 minutos, proporcionando un revestimiento adhesivo seco de espesor 3 mil (0,076 mm). La muestra se dejó toda la noche y entonces se laminó a temperatura ambiente sobre un elemento de apoyo de polipropileno (tejido técnico no tejido N_{2}) usando un rodillo de caucho de 4,5 libras. El revestimiento antiadherente entonces se retiró. Este elemento de apoyo no tejido revestido de adhesivo se alimentó entonces entre el segundo rodillo con dibujos y el rodillo de refrigeración a una presión de 300 libras por pulgadas lineales.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 3

El ejemplo 3 se preparó usando el método y el equipo ilustrado en la Figura 10. El procedimiento fue similar al procedimiento descrito en el Ejemplo 1 anterior excepto que se usó tejido técnico no tejido N_{3} como elemento de limpieza, se usó un rodillo de acero suave como primer rodillo en vez de un rodillo con dibujos, y el adhesivo HM-1902 se extruyó a 113ºC con un peso de base de 29 gramos por metro cuadrado.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 4

El ejemplo 4 se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 3 excepto que se alimentó en el proceso el tejido técnico no tejido N_{4}, se usó un rodillo de acero suave como primer rodillo, y el adhesivo HM-1902 se extrujo a 113ºC con un peso de base de 40 gramos por metro cuadrado.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 5

El ejemplo 5 se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 1 excepto que se usó el tejido técnico no tejido N5 como elemento de limpieza, se calentó el segundo rodillo con dibujos a 190ºC y el rodillo de refrigeración se operó a 10ºC. Se usó un elemento de apoyo revestido de adhesivo preformado y se preparó de la siguiente manera. Se preparó un adhesivo extendido a mano disolviendo una muestra de 60 gramos de polímero en 40 gramos de tolueno. El polímero estaba comprendido de 100 partes de Zeon Rubber 3620 (un copolímero de bloque de estireno-isopreno-estireno disponible en Nippon Zeon, Japón), 85 partes de Wingtack® (agente de pegajosidad disponible en Goodyear Corporation de Akron, OH), 1,5 partes de Irganox® 1076 (antioxidante disponible en Ciba Specialty Chemicals de Tarrytown, NY) y 1,5 partes de Cyanox® LTDP (disponible en Cytec Industries de West Paterson, NJ). La solución se agitó toda la noche para conseguir una buena mezcla uniforme. La solución entonces se revistió sobre un revestimiento antiadherente de silicona usando un revestidor de cuchillo y se secó en una estufa a 70ºC durante 10 minutos, proporcionando un revestimiento adhesivo seco de espesor 3 mil (0,076 mm). La muestra se dejó toda la noche y entonces se laminó a temperatura ambiente sobre N5 usando un rodillo de caucho de 4,5 libras (2,0 kilogramos). El revestimiento antiadherente entonces se retiró. Este elemento de apoyo no tejido revestido de adhesivo se alimentó entonces entre el segundo rodillo con dibujos y el rodillo de refrigeración a una presión de 250 libras por pulgadas lineales.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 6

El ejemplo 6 se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 2 excepto que se mezclaron 100 partes de un copolímero de acrilato fundido en caliente con una composición de acrilato de 2-etilhexilo al 55% y ácido acrílico al 45% con 70 partes del plastificante UCON 50HB400 (disponible en Dow Chemical Company de Midland, MI) y esto se usó como adhesivo sobre el elemento de apoyo revestido de adhesivo pre-formado.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 7

El ejemplo 7 se preparó usando el método y el equipo ilustrado en la Figura 11. Un elemento de limpieza (tejido técnico no tejido N6) se alimentó en la línea de contacto entre rodillos entre el primer rodillo de ondulación 26 (149ºC) y el segundo rodillo de ondulación 27a (21ºC). Se extrujo el adhesivo HM-1902 a 190ºC con un peso de base de 60 gramos por metro cuadrado sobre un elemento de apoyo de película de poliéster de 1 mil (0,025 mm) (disponible en 3M Company, St. Paul, MN). El elemento de limpieza y el elemento de apoyo revestido de adhesivo se movieron a través de la línea de contacto entre rodillos entre el primer rodillo de ondulación y el segundo rodillo de ondulación a una presión de 370 libras por pulgada lineal.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 8

El ejemplo 8 se preparó de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 3 anterior excepto que se usó el tejido técnico no tejido N_{7}, el adhesivo se extrujo a 190ºC con un peso de base de 60 gramos por metro cuadrado, y el segundo rodillo con dibujos y el rodillo de refrigeración (21ºC) se operaron a 370 libras por pulgada lineal.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Comparativo C1

El Ejemplo Comparativo C_{1} era un paño desechable de alto rendimiento de barredora de ScotchBrite^{TM} disponible en la compañía 3M.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Comparativo C2

El Ejemplo Comparativo C_{2} era un paño electrostático Pledge Grab-It^{TM} disponible en S.C. Johnson, Racine, Wisconsin.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Comparativo C3

El Ejemplo Comparativo C3 se hizo de acuerdo con la publicación PCT Número WO 01/80705. El tejido técnico no tejido N_{2} se extendió con adhesivo de pulverización Super 77 (disponible en la compañía 3M de St. Paul, MN) y se laminó a una muestra del Ejemplo Comparativo C_{2} que tenía aberturas cortadas en el paño. El adhesivo se extendió de modo que la cantidad de adhesivo en seco era aproximadamente 1,8% del peso del tejido técnico no tejido total. El adhesivo se dejó secando toda la noche. Se cortaron círculos de 7,5 mm de diámetro del paño usado como Ejemplo Comparativo C_{2}, retirando 4 círculos de cada pulgada cuadrada de paño. La relación de áreas adhesiva frente a no adhesiva fue 27:73.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Comparativo C4

El Ejemplo Comparativo C_{4} se preparó de acuerdo con el Ejemplo 1 excepto que no se aplicó adhesivo.

Los Ejemplos 1-8 y los Ejemplos Comparativos C_{1}-C_{4} se evaluaron usando los métodos de ensayo de eliminación de arena A, B, C, y D, y el método de ensayo de medida del arrastre descrito anteriormente. Los resultados se presentan en la Tabla I.

TABLA I

1

Los valores de comportamiento para el Ejemplo 5 respecto al Ejemplo Comparativo C_{4} muestran que la presencia del adhesivo tiene un efecto importante. También se aprecia que la presencia del adhesivo en el Ejemplo Comparativo C_{3} no varía el comportamiento significativamente respecto al Ejemplo Comparativo C_{2} sin adhesivo.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 9

El ejemplo 9 se preparó de una forma similar a la descrita para el Ejemplo 1 anterior. Se alimentó la hoja no tejida N_{10} en la línea de contacto entre rodillos entre el primer y segundo rodillos reticulados con dibujos que se mecanizaron con un modelo de diamantes tal que había aproximadamente 38 diamantes por pulgada cuadrada con un espacio entre cada diamante. Cada diamante se mecanizó de modo que tuviera una superficie superior plana con una anchura de aproximadamente 4,5 mm. La hoja de tejido técnico no tejido con dibujos se conformó tal que había regiones elevadas o picos y partes ancla que formaban valles a lo largo de la hoja no tejida, teniendo cada región elevada o pico aproximadamente 1,8 mm de altura y teniendo cada parte de ancla aproximadamente 1,2 mm de anchura. El primer rodillo con dibujos se calentó a 66ºC, mientras que el segundo rodillo con dibujos se calentó a 149ºC. Se alimentó una película de poliocteno de 5 mil (0,13 mm) (disponible en la compañía 3M) sobre un revestimiento antiadherente en la línea de contacto entre rodillos entre el segundo rodillo con dibujos y el rodillo de refrigeración a una presión de 450 libras por pulgada lineal. La relación de áreas adhesivas frente a no adhesivas fue 43:57.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 10

El Ejemplo 10 se preparó de acuerdo con el Ejemplo 9 excepto que el primer y el segundo rodillo con dibujos reticulados se accionaron abiertos (sin tocarse entre sí). Cada región elevada o pico tenía aproximadamente una altura de 0,25 mm.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 11

El Ejemplo 11 se preparó calentando placas con dibujos planas a 149ºC usando una prensa de platina. Se colocó el tejido técnico no tejido N_{9} sobre lo alto de la placa con dibujos calentada, se revistió con una capa de revestimiento antiadherente y la prensa de platina se cerró durante 15 segundos a 15 libras por pulgada cuadrada. El lado texturizado de la muestra entonces se pulverizó con adhesivo pulverizador Super 77 a un peso en seco de 60% del peso del tejido técnico no tejido y se colocó en una estufa a 66ºC durante 15 minutos. Los picos de la muestra se despegaron enmascarando la muestra con la placa con dibujos y se esparció talco sobre los picos. El exceso de talco se eliminó usando el vacío. Las muestras formadas de esta manera habían alcanzado círculos con aproximadamente 1,8 partes elevadas por pulgada cuadrada, una anchura de pico de 15 mm, una altura de pico de 3,9 mm, y una distancia entre picos adyacentes de 9 mm. La relación de áreas adhesivas frente a no adhesivas fue 50:50.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 12

El Ejemplo 12 se hizo usando placas con dibujos planas y una plancha a aproximadamente 150ºC. Se usó tejido técnico no tejido N_{8} y se laminó a una película de polipropileno de 2,5 mil (0,064 mm) (disponible de la compañía 3M de St. Paul, MN). El modelo ondulado fue tal que había 16 tiras en un área de 100mm x 100mm. Se aplicó adhesivo sensible a la presión con base disolvente (iso-octilacrilato/acrilamida 96/4) sobre la sección retirada del modelo de de ondulación por revestimiento de transferencia usando un estampado de caucho de silicona. El peso del revestimiento del adhesivo fue de 0,6 gramos por área de 100 mm x 300 mm. La altura de los picos fue 2,1 mm, la anchura de los valles fue 1,0 mm, y la relación de las áreas adhesivas frente a no adhesivas fue 20:80.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Comparativo C6

El Ejemplo Comparativo C_{6} se formó de acuerdo con el Ejemplo 11 excepto que no se aplicó adhesivo al tejido técnico no tejido.

Los Ejemplos 9-12 y el Ejemplo Comparativo C_{6} se evaluaron usando los métodos de ensayo de eliminación de arena B y D y el método de ensayo de medida del arrastre descrito anteriormente. Los resultados se presentan en la Tabla II.

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA II

3

La comparación de comportamientos entre el Ejemplo 11 y el Ejemplo Comparativo C_{6} mostró que la presencia del adhesivo tiene un gran efecto.

Para los expertos en la técnica serán evidente que pueden realizarse diversas modificaciones y cambios de esta invención, sin apartarse del alcance y de los principios de esta invención, y se debe entender que esta invención no se ha de limitar excesivamente a las realizaciones ilustrativas indicadas en este documento anteriormente, sino solo por las reivindicaciones añadidas.

Claims

1. Una toallita para recoger tanto partículas de suciedad pequeñas como grandes, arena y otros contaminantes comprendiendo un elemento de limpieza monocapa continuo que tiene picos y valles, y un adhesivo expuesto en los valles, caracterizada por que al menos un valle se extiende a través de todo el elemento de limpieza.

2. La toallita de la reivindicación 1, en la que los valles se proporcionan en un modelo regular.

3. La toallita de la reivindicación 1, en la que el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión.

4. La toallita de la reivindicación 1, en la que los picos y los valles son picos lineales y valles lineales.

5. La toallita de la reivindicación 1, en la que los valles se proporcionan en una rejilla rectilínea.

6. La toallita de la reivindicación 1, en la que toda la superficie expuesta del elemento de limpieza se reviste con un adhesivo, y un agente antiadherente reviste el adhesivo encima de los picos.