Результат интеллектуальной деятельности: ЧИСТЯЩИЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к чистящей ткани с текстильным материалом-носителем и размещенными на нем покрытием или пропиткой. Чистящая ткань оригинальным образом сочетает хорошие чистящие свойства и свойства скольжения с экономичным изготовлением и хорошей стойкостью к стирке.

В домашнем хозяйстве и в профессиональной чистке известны различные виды чистящих тканей, которые служат для чистки пола или других площадей. Чистящие ткани могут иметь простое строение, будучи, например, образованными из однослойного текстильного основания. Для чистящей ткани важно, чтобы она хорошо снимала грязь с подлежащей чистке площади и снова отдавала ее, по возможности полностью, в процессе отжима. Наряду с этим, важным является водопоглощение и водоотдача ткани. С одной стороны, вода необходима для размягчения прилипшей грязи, с другой стороны, с ее помощью размягченная грязь или незакрепленные частицы грязи, такие как пыль и так далее, сцепляются с тканью и удаляются тканью с подлежащей чистке поверхности. Кроме того, для пользователя важными являются свойства скольжения ткани. Здесь оказалось, что при чистке больших площадей (например, окон, школьных досок, больших столов, стен, автомобильных кузовов) чистящая ткань должна достаточно легко скользить, чтобы добиться хорошей эргономики и малого расхода энергии при вытирании. В случае меньших или сильнее загрязненных площадей, напротив, пользователи часто предпочитают чистящие ткани с более высоким трением, для того чтобы прилипшая грязь могла лучше удаляться или, также, чтобы процесс чистки лучше воспринимался на ощупь.

Для повышения эффективности чистки известно снабжение текстильных материалов-носителей покрытием или пропиткой. Так, текстильные материалы могут быть снабжены, например, полиуретановым (ПУ) покрытием или полиуретановой пропиткой. Нанесение массы ПУ-покрытия или ПУ-пропитки осуществляется при этом согласно общепринятой практике уровня техники, состоящей в том, что подложку погружают в раствор из ПУ и диметилформамида (ДМФ).

Другой известный способ представляет собой нанесение покрытия микропены ПВФ или пропитку микропеной ПВФ текстильного материала-носителя, состоящего из волокон ПВС (поливинилового спирта). При этом результатом является хорошее сцепление между волокнами и материалом покрытия/пропитки, так как в ходе процесса нанесения покрытия/пропитки поверхность волокон в водной среде размягчается и достигается долговечное и стойкое к стирке физико-химическое соединение по поверхностям между материалом-носителем и материалом покрытия.

Лежащая в основе изобретения задача состоит в том, чтобы предложить чистящую ткань упомянутого вначале вида, которая сочетает хорошие чистящие свойства с хорошими свойствами водопоглощения и скольжения и при этом имеет хорошую стойкость к стирке. Дополнительно, с помощью чистящей ткани должно достигаться весьма хорошее чистящее действие.

Кроме того, чистящая ткань при выполаскивании должна быть в состоянии снова легко и хорошо отдавать собранную грязь, в особенности незакрепленные частицы грязи. Благодаря этому, например, при чистке хромированных/полированных поверхностей может предотвращаться их царапание или повреждение собранным песком (например, с долями кварца). Кроме того, чистящая ткань должна обеспечивать возможность бережной чистки предметов или поверхностей. Наконец, покрытие или пропитка должны показывать достаточное сцепление с текстильным материалом-носителем, чтобы иметь соответствующую механическую стойкость при чистке, и в особенности при машинной стирке. Под высокой стойкостью при машинной стирке в контексте изобретения следует понимать, что при способе стирке Eltra, определяемом в Федеральном вестнике здравоохранения Bundesgesundheitsblatt – Gesundheitsforschung – Gesundheitsschutz, 10, 2007, страница 1345, при использовании 7 г Eltra в качестве моющего и дезинфекционного средства, температуре дезинфекции 60°C, времени воздействия 20 мин, жидкостного модуля 1:5 и зоны действия AB, имеется потеря массы чистящей ткани менее 5 масс.%.

Данная задача решена согласно изобретению посредством чистящей ткани, содержащей текстильный материал-носитель, который по меньшей мере частично снабжен микропеной ПВФ в таком количестве, что доля микропены ПВФ в суммарной массе чистящей ткани составляет менее 60 масс.%, предпочтительно менее 50 масс.%, и который не содержит волокон ПВС или содержит волокна ПВС в количестве менее 50 масс.%.

Чистящая ткань по изобретению отличается тем, что она имеет текстильный материал-носитель, не состоящий из волокон ПВС, который снабжен микропеной ПВФ. При этом микропена ПВФ может присутствовать как покрытие и/или пропитка и иметь размеры пор менее 100 мкм. Предпочтительно, микропена присутствует как в виде покрытия, так и пропитки, то есть наряду с присутствующими промежутками между волокнами, заполненными микропеной ПВФ, присутствует также и кроющий слой из микропены ПВФ.

Неожиданно оказалось, что чистящая ткань по изобретению имеет исключительную стойкость к стирке. Это тем более неожиданно, что до сих пор всегда исходили из того, что для высокой стойкости необходимо, чтобы волокно ПВС обязательно было покрыто или пропитано слоем раствора ПВС. Благодаря химическому сходству обоих материалов, а также благодаря частичному размягчению волокна ПВС результатом является именно хорошее химическое и механическое связывание между волокном и микропеной. По этой причине чистящая ткань по изобретению отличается хорошей механической стойкостью при чистке и в особенности при механической стирке.

Но теперь практические испытания согласно изобретению показали, что также тканевая основа, не содержащая ПВС, такая как, например, ПП/ПЭС/ПА, может вступать в хорошее и прежде всего стойкое к стирке соединение с ПВФ, при условии что пена присутствует в виде микропены. Посредством этого в чистящей ткани по изобретению доля ПВС, в особенности волокон ПВС, может составлять менее 50 масс.% или также менее 30 масс.%, или также менее 10 масс.% и в особенности также менее 5 масс.%. Чистящая ткань может также не иметь ПВС, в особенности не иметь волокон ПВС.

Не придерживаясь в контексте изобретения определенного механизма, предполагают, что образование в структуре микропены “натянутых парусов” вносит существенный вклад в хорошее соединение тканевой основы, не содержащей ПВС, с покрытием ПВФ.

Согласно изобретению текстильный материал-носитель снабжен по меньшей мере частично микропеной ПВФ в таком количестве, что доля микропены ПВФ в суммарной массе чистящей ткани составляет менее 50 масс.%, предпочтительно менее 30 масс.%. Задание такой довольно малой доли микропены ПВФ является потому предпочтительным, что оказалось, что таким образом можно в значительной степени сохранить текстильный характер и мягкость на ощупь конечной чистящей ткани, хотя микропена ПВФ обладает свойством терять в сухом состоянии мягкость и тем самым ведет к в значительной степени трудносгибаемой чистящей ткани.

Практические испытания показали, что для сцепления микропены ПВФ на текстильном материале-носителе, например на нетканом материале, целесообразно, когда материал-носитель сформирован так, что он имеет открытые поры. Это обеспечивает преимущество, так как таким образом раствор ПВС, используемый для изготовления микропены ПВФ, может хорошо проникать сквозь материал-носитель и, например, охватывать со всех сторон нетканые волокна или нити.

Если используют довольно плотный материал-носитель, тогда хорошее проникновение микропены ПВФ сквозь материал-носитель может быть также достигнуто благодаря тому, что используют раствор ПВС, который имеет довольно малую вязкость. Микропена ПВФ (поливинилформаль), как известно специалисту в данной области, может быть сформирована реакцией ПВС с формальдегидом. При этом уменьшается водорастворимость ПВС. Согласно изобретению микропена ПВФ имеет водорастворимость при 100°C менее 5 масс.%.

Практические испытания показали, что чистящая ткань по изобретению помимо своей высокой стойкости к стирке сочетает хорошие чистящие свойства с хорошими свойствами водопоглощения и скольжения. Одновременно достигается хорошая способность к выполаскиванию собранной грязи из ткани.

Допустимо, чтобы текстильный материал-носитель по меньшей мере частично состоял из микроволокнистого материала. Данный вариант осуществления может являться целесообразным для некоторых областей применения, так как при использовании волокон из гидрофобного материала из-за капиллярного эффекта трикотажных микроволокнистых нитей также может иметься высокая емкость водопоглощения (например, в % относительно сухой массы ткани).

Согласно одному варианту осуществления изобретения чистящая ткань имеет гидрофобные материалы в сочетании с гидрофильными материалами (микропена ПВФ) и тем самым в целом является амфифильной. Такая чистящая ткань обладает высоким чистящим действием в отношении как олеофильной, так и гидрофильной грязи, что квалифицирует ее как подходящую для многообразных целей применения.

Дополнительно, предпочтительным в применении ПВФ является то, что он обладает особой впитывающей способностью по причине присутствующих на нем свободных OH-групп. Гидрофильность материала ПВФ дополнительно повышают за счет того, что его используют в форме микропены. Данный материал по причине тонкопористости структуры микропены имеет еще более высокую гидрофильность. Дополнительно, микропена ПВФ может в значительной степени или даже полностью обволакивать волокна и в некоторых случаях нити текстильного материала-носителя, благодаря чему может быть достигнуто стойкое механическое соединение между материалом-носителем и покрытием/пропиткой. Это особенно предпочтительно тогда, когда в качестве материала-носителя используют гидрофобные материалы, так как микропена ПВФ фактически не имеет с такими материалами хорошего сцепления.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения материал-носитель получают сочетанием нетканого материала с микропеной ПВФ. При этом предпочтительно то, что нетканые материалы могут быть просто и экономично изготовлены и тем не менее чистящая ткань отличается превосходной эффективностью чистки и стойкостью к стирке.

При использовании материала-носителя в форме трикотажного изделия или вязаного изделия высокой стойкости к стирке дополнительно содействует то, что трикотажный или вязаный исходный материал уже имеет сам по себе высокую стойкость к стирке, обусловленную пространственным сцеплением нитей.

Практические испытания показали, что покрытие и/или пропитка из ПВФ предпочтительно имеет массу единицы площади от 10 до 150 г/м², предпочтительно от 50 до 100 г/м². При этом текстильный материал-носитель предпочтительно имеет массу единицы площади от 80 до 200 г/м², предпочтительно от 90 до 180 г/м², в особенности от 100 до 140 г/м².

В качестве материала основы для текстильного материала-носителя в контексте изобретения можно использовать волокна из гидрофобного материала. Термин “гидрофобный” в контексте изобретения понимается в обычном смысле. В смысле изобретения как гидрофобные в особенности рассматриваются материалы, в случае которых вода на поверхности сформированного из них компактного тела имеет контактный угол, больший либо равный 90°. Контактный угол может быть определен, как известно, например, с помощью измерителя краевого угла фирмы Krüss. Подходящими оказались также, однако, волокна из гидрофильного материала.

Особенно подходящими оказались волокна, которые содержат следующие материалы или которые состоят из следующих материалов: полиамид или сложный полиэфир, вискоза, гидрофобизированная вискоза, гидрофилизированная вискоза, модифицированные сложные полиэфиры, полиакрилонитрил, триацетат, ацетат, полиолефины, такие как, например, полиэтилен и полипропилен, поливинилхлорид и/или их смеси. Особенно предпочтительным по изобретению является применение полиамида, в особенности полиамида 6 или 66, полиэтилена и/или сложного полиэфира, в особенности РЭТ и/или их смесей.

Особенно подходящими по изобретению оказались волокна из сложного полиэфира, вискозы, полиэтилена и в особенности из их смесей.

Предпочтительными являются штапельные волокна и/или бесконечные нити. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления такой текстильный материал-носитель содержит сложный полиэфир, в особенности ПЭТ, и/или модифицированный сложный полиэфир. Его можно использовать либо как исключительное сырье, либо смешивать с другими волокнами (например, вискозой).

Использованный титр волокна может лежать в диапазоне между 0,05 и 3 дтекс. Для некоторых целей применения целесообразно, когда он лежит в диапазоне микроволокна, то есть между 0,1 и 1 дтекс. Предпочтительным в применении микроволокон является то, что они показывают хорошие результаты чистки, являются весьма мягкими и тем самым предлагают приятное восприятие на ощупь. Например, могут быть использованы микроволокна с титром от 0,05 до 1,0 дтекс, в особенности 0,1–0,7 дтекс.

При распределении долей текстильного материала-носителя и покрытия/пропитки ПВФ оказалось, что соответствующим выбором долей текстильного материала-носителя и микропены ПВФ можно получить чистящие ткани, в случае которых сохраняется текстильный характер и мягкость на ощупь материала-носителя, хотя микропена ПВФ в принципе теряет в сухом состоянии мягкость и тем самым ведет к в значительной степени трудносгибаемой чистящей ткани.

Предпочтительно, чистящая ткань имеет общую массу единицы площади от 90 до 350 г/м², предпочтительнее от 200 до 300 г/м². При этом чистящая ткань может содержать волокна предпочтительно в количестве от 60 до 200 г/м², предпочтительнее от 100 до 120 г/м². Волокна, использованные для изготовления текстильной плоской подложки, могут быть недорого предоставлены в различнейших вариантах осуществления и цветах, и покрытие или пропитка ПВС могут быть нанесены без затруднений обычными способами.

Согласно изобретению плоская подложка предпочтительно снабжена сплошным покрытием или сплошной пропиткой. Предпочтительным в данном варианте осуществления является то, что сплошное покрытие или сплошная пропитка упрочняет плоскую подложку и тем самым повышает ее стойкость. Кроме того, по причине высокой доли гидрофильного ПВФ, с одной стороны, удаление большего количества жидкости с подлежащей чистке поверхности может быть осуществлено особенно хорошо. С другой стороны, благодаря этому обеспечивается возможность того, что в процессе протирки на подлежащей чистке поверхности остается лишь тонкая, равномерная пленка жидкости. Это допускает в особенности на блестящих поверхностях чистку, не оставляющую полос.

В качестве текстильной плоской подложки в принципе могут быть использованы как упрочненные, так и неупрочненные текстильные материалы основы. Чтобы получить механически прочную чистящую ткань предпочтительно, однако, когда текстильный материал-носитель является по меньшей мере частично механически, термически и/или химически упрочненным. В особенности в случае нетканых материалов упрочнение волокон, размещенных неориентированным или частично ориентированным образом, может осуществляться механически посредством иглопробивания и/или термически и/или химически.

Для изготовления плоской подложки могут быть использованы волокна и/или нити. Плоская подложка предпочтительно присутствует в форме нетканого материала, трикотажного изделия, вязаного изделия, однонаправленной ткани, сетки, плетеного изделия, трикотажа, войлочного изделия, волокнистого нетканого материала, иглопробивного изделия, ткани, их сочетаний, а также других плоских структур. В контексте изобретения особенно предпочтительным является применение нетканых материалов. Нетканые материалы обеспечивают то преимущество, что их можно просто и экономично изготовить.

Также масса единицы площади чистящей ткани может варьироваться в зависимости от желаемой цели применения. Для большинства целей подходящими оказались значения масса единицы площади от 90 до 350 г/м², предпочтительно от 180 до 230 г/м².

В зависимости от цели применения текстильный материал-носитель может быть отделан так, что он не требует сложного ухода и/или является огнестойким. Так, волокна могут быть построены из полимеров, могут содержать добавки, такие как красящие пигменты, постоянно действующие антистатики, фунгициды, бактерициды, акарициды и/или добавки, влияющие на гидрофильные или гидрофобные свойства, в количествах вплоть до 10 масс.%.

Текстильный материал-носитель может дополнительно содержать волокна (штапельные волокна или бесконечные нити), причем данные волокна окрашивают при изготовлении, например, посредством крашения в процессе прядения. Также подходящими оказались последующие способы крашения, применяемые в отношении нескрепленных волокон (крашение кип) или готового материала-носителя (штучное крашение).

По причине обеспечивающих преимущество свойств текстильной плоской подложки рекомендуется ее использование в качестве чистящего текстиля. Так, из нее могут быть изготовлены, например, ткани для протирки или половые тряпки.

Согласно одному варианту осуществления изобретения, например, на покрытую или пропитанную микропеной ПВФ сторону текстильной плоской подложки нанесен печатный рисунок из абразивного средства чистки, например полирующие частицы. Полирующие частицы могли бы быть образованы, например, кремнеземом. За счет данных частиц поучается чистящая ткань с легким абразивным действием. Абразивное средство чистки может быть нанесено на текстильный материал-носитель простым способом печати в многообразных вариантах. Тем самым для текстильной структуры можно достичь дополнительного чистящего эффекта, а также декоративного действия.

Для некоторых целей применения может быть целесообразно, когда чистящая ткань является ворсованной, обработанной наждаком, начесанной или каландрированной.

Также возможным является проведение предварительной обработки текстильного материала-носителя. При этом речь может идти, например, о набивке, каландрировании или частичном тиснении. При использовании бесцветной микропены ПВФ также после нанесения покрытия или пропитки набивка в особенности может оставаться видимой еще длительное время и проявляя стойкость к стирке.

Для профессиональной чистки предпочтительным является оформление чистящей ткани в различных цветах, чтобы маркировать применение ткани только в одной области чистки (например, в санитарной области). В настоящем изобретении окраска ткани может осуществляться, например, следующим образом.

Используют текстильный материал-носитель, уже частично или полностью окрашенный. В сочетании с бесцветным покрытием ПВФ базовый цвет материала-носителя остается все еще видимым.

Альтернативно этому также можно смешивать раствор ПВС, используемый для получения микропены ПВФ, с красящим пигментом. В данном случае может быть выбран бесцветный и, тем самым, более экономичный материал-носитель, и придание цвета чистящей ткани может быть полностью опущено или выбрано и отрегулировано только на последующем шаге нанесения покрытия или пропитки ПВФ. Это имеет в особенности логистические преимущества. Так же и в этом случае краситель может быть выбран таким образом, что он может быть внесен в материал ПВФ так, чтобы оставаться стойким к стирке в течение длительного времени и в особенности без линяния.

Дополнительный объект настоящего изобретения включает в себя способ получения чистящей ткани по изобретению, включающий в себя следующие стадии.

Сначала в качестве материала основы получают или предоставляют текстильную плоскую подложку, которая не содержит ПВС или содержит ПВС в количестве менее 50 масс.%. Затем с помощью общепринятых способов нанесения, например способа плюсовального нанесения, способа ракельного нанесения, распылительного нанесения, плюсованием в “жало”, с помощью щелевой форсунки или широкой щелевой форсунки на нее, как текстильный материал основы, наносят водный раствор, содержащий ПВС.

Особенно подходящим оказалось пропитывание текстильного материала основы водным раствором ПВС. В зависимости от желаемой толщины покрытия или пропитки избыточный ПВС может быть отжат, удален раклей, отсосан или иным образом удален. Обработанный таким образом материал основы может быть внесен в водный солевой раствор и/или водную солевую суспензию, например раствор сульфата натрия, а затем внесен в кислый формальдегидный раствор. В водном солевом растворе из раствора ПВС отводится вода и ПВС коагулирует. В кислом формальдегидном растворе ПВС сшивается в ПВФ.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления водный раствор ПВС и/или водная суспензия ПВС содержит дополнительные добавки, такие как, например, красящие пигменты или другие добавки или частицы, такие как вышеупомянутое абразивное средство чистки. Раствор ПВС предпочтительно содержит долю твердого вещества ПВС в диапазоне от 1 до 10 масс.%, предпочтительно от 3 до 7 масс.%.

С помощью предлагаемого в изобретении способа можно легко и с высокой производительностью изготовить текстильную структуру, которая имеет содержащее ПВФ покрытие или содержащую ПВФ пропитку. Содержащее ПВФ покрытие или содержащая ПВФ пропитка может проникать в текстильный материал основы, вследствие чего оно(а) прочно закрепляется в текстильном материале основы.