專利名稱：磨洗制品及其制備方法
磨洗制品及其制備方法
背景技術：
本發明涉及清潔制品、制備清潔制品的方法和使用清潔制品的方 法。具體地，本發明涉及如下清潔制品，其具有通過水溶性粘合劑可 釋放地固定到清潔制品的磨粒，并涉及制備清潔制品的方法和用清潔 制品清潔表面的方法。
在清潔過程中，表面可能包括累積的污垢、碎片或礦物沉積物， 其需要多種清潔劑來除去。因而，可能需要使用具有擦洗能力的清潔 制品。擦洗能力可能來自于用作清潔制品的襯底本身，或者該擦洗性 能可能來自于添加到襯底的研磨材料。提供具有研磨材料的且本身具 有擦洗能力的清潔制品，增強了清潔制品的擦洗效果。
通過將研磨溶液如購于The Dial Corporation of Scottsdale, Arizona 的Soft 5"油@澆到襯底上，可使清潔制品具有磨粒。然而，這既要求 具有襯底又要求具有單獨的擦洗溶液，這可能是不方便的和麻煩的。 此外，擦洗溶液常常是有化學腐蝕性的(chemicallyharsh),因而可能對 使用者而言使用和貯藏是不安全的。而且，這種方法通常不涉及一次 性襯底，所以在使用之后必須處理和清洗襯底。在嚴重弄臟或污染的 清潔區域，可能不需要重復使用襯底。
另一種給清潔制品提供磨粒的方法是，通過使用單獨的膠粘劑或 粘合劑層，將顆粒機械地粘附到襯底。軟粘合劑和硬粘合劑都有缺點。 如果粘合劑層太軟，則難以有足夠的斷口來暴露出磨粒。結果就不能 充分利用磨粒的擦洗能力。如果粘合層太硬，則使用者在處理時襯底 會更加堅硬和僵硬。硬粘合劑更加易碎，因而允許有斷口來暴露出磨 粒。然而，磨粒粘附得很牢固以致更可能發生擦傷。粘合劑典型地不允許釋放磨粒。機械粘附的顆粒更可能導致表面 的擦傷。顆粒牢固地粘附在襯底上，當襯底滑過表面時，磨粒也順著 表面拖拉。如果磨粒未被釋放和未允許翻滾，就會發生擦傷并影響被 清潔表面的質地。
因為附加的材料和加工步驟是必需的，所以附加的粘合劑層在制 備襯底時增加了附加成本。這些附加成本使得清潔制品產品的成本更 高，因而不打算單次使用。
對于某些清潔情況，可能不需要重復使用清潔產品。某些清潔環 境，如衛生間、浴室和水槽，可能有高濃度的污垢、碎片、斑點或微 生物。在這樣的清潔環境下，因為有礦物沉積物和斑點，所以希望使 用磨洗制品。然而，為了在這樣的環境下重復使用清潔制品，清潔制 品本身必須是衛生的。給清潔制品消毒的附加步驟給清潔過程添加了 額外的時間和成本。所以，在某些情況下，希望磨洗制品是一次性的。
發明概述
在一個實施方案中，本發明提供了磨洗制品，其包括襯底、重 均分子量小于200,000的水溶性粘合劑和通過水溶性粘合劑可釋放地 固定到襯底上的許多磨粒。磨粒在與溶劑接觸時從襯底中釋放。
在另一個實施方案中，本發明提供了磨洗制品，其包括襯底和 研磨涂層，該研磨涂層用于使磨粒可釋放地固定到襯底上。研磨涂層
基本上由重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑組成。磨粒在與水接
觸時從水溶性粘合劑和襯底中釋放。
在另一個實施方案中，本發明提供了磨洗制品，其基本上由襯底 和通過固化的表面活性劑可釋放地固定到襯底上的磨粒組成。固化的 表面活性劑能夠溶解在溶劑中，并且當溶劑暴露于固化的表面活性劑
時，磨粒從固化的表面活性劑中釋放。
在另一個實施方案中，本發明提供了制備磨洗制品的方法。該方 法包括提供襯底，使磨粒漿液和重均分子量小于200,000的水溶性粘 合劑混合，用漿液涂覆襯底，和使漿液內的水溶性粘合劑固化。水溶 性粘合劑將磨粒可釋放地固定到襯底上。
在另一個實施方案中，本發明提供了用磨洗制品清潔表面的方法。 該方法包括給襯底提供磨粒，所述磨粒通過重均分子量小于200,000 的水溶性粘合劑可釋放地固定到襯底上，使襯底暴露于溶劑以從水溶 性粘合劑中釋放一部分磨粒，以及對于在表面上的襯底施力以清潔表 面。
附圖簡述


圖1是本發明的示例性磨洗制品的透視圖。
圖2是圖1中一部分磨洗制品的分解圖。
盡管上述提出了本發明的一個實施方案，但也預期了其他實施方 案，如論述中所指出的。在所有情況下，所公開的本發明是代表性的， 而不是限制性的。應理解，本領域技術人員可以作出許多修改和實施 方案，這些都落在本發明的范圍和實質內。附圖可能未按比例繪制。 相同標號用于表示相同部件。
發明詳述
本發明的示例性磨洗制品如圖1所示，圖1所示的一部分磨洗制
品的分解圖如圖2所示。磨洗制品100包括襯底110及磨粒124的研 磨涂層120。研磨涂層120為固體狀態，其使磨粒124保持在襯底110上。
襯底110可以是任何己知的用作清潔墊或磨洗墊的材料。有用的
襯底包括天然或合成海綿，鋼絲棉墊(steel wool pad),紙巾，織造布 墊，由窄的鋁、青銅或塑料纖維或帶狀物形成的墊，各種密度、孔隙 率和厚度的非織造織物，非織造的膨松低密度擦洗墊，和具有固定磨 粒的非織造物，以及包括一種或多種前述材料作為成分的復合結構。
非織造制品尤其適合作為清潔墊的襯底。非織造幅材(nonvwoven web)包括在相互接觸點彼此結合的稀松的膨松三維纖維結構，被廣泛 地用于制造磨洗制品，應用于對各種不同表面的清潔、打磨、修整和 拋光。
適用于磨洗制品的非織造幅材，可由氣流成網、梳理、縫編、紡 粘、濕法成網或熔噴構造法制得，但不限于這些方法。優選的非織造 幅材為稀松的膨松三維的氣流成網的非織造襯底，其描述于Hoover等 人的美國專利2,958,593，其公開內容以引用的方式包括到本文中。這 種非織造幅材通過無規處理的短纖維形成。 一種含有這種非織造幅材 的成功的商業化產品以商品名"Scotch-Brite"出售，可購于3M Company, St.Paul， Minn。
制造非織造制品的其他方法包括在制造非織造幅材中使用連續
的長絲。由連續的長絲制得的示例性擦洗制品描述于Heyer等人的美國 專利4,991，362號和5，025,596號，其公開內容以引用的方式包括到本 文中。這些專利描述了低密度研磨制品，其由連續單向巻曲長絲束形 成，其中與長絲在墊的相對端結合在一起。
適用于磨洗制品的纖維包括天然和合成纖維，及其混合物。合 成纖維是優選的，其包括那些由如下材料制成的纖維聚酯(如聚對 苯二甲酸乙二酯)、尼龍(如己二酰己二胺、聚己內酰胺)、聚丙烯、 聚丙烯腈系纖維(由丙烯腈的聚合物形成)、人造絲、醋酸纖維素、 聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物等。合適的天然纖
維包括那些由如下材料制成的纖維棉、羊毛、黃麻和大麻。所用纖
維可以是原纖維(virgin fiber),或由例如服裝裁剪、地毯制造、纖維制 造或紡織加工中回收的廢纖維。纖維材料可以是均相纖維或復合纖維， 如雙組分纖維(如共紡皮芯型纖維)。在本發明范圍內還包括，提供 如下制品，其在幅材的不同部分(如第一幅材部分、第二幅材部分、 中間幅材部分)包括不同纖維。幅材的纖維優選是被拉伸和巻曲的， 但是也可以是通過擠出工藝形成的連續長絲(如描述于Fitzer的美國專 利4，227,350號，其以引用的方式包括到本文中)，以及描述于上述 Heyer等人的'362和'569專利的連續纖維。
當非織造幅材為上述的Hoover等人所描述的類型時，則用于非織 造幅材的合適纖維長度是在約20至約110毫米之間，優選在約40至 約65毫米之間，纖維細度或線密度范圍為約1.5至約500旦尼爾，優 選約15至約110旦尼爾。預期混合旦尼爾的纖維可用于制造非織造幅 材，以獲得所需的表面整理。也預期了更大纖維的使用，本領域技術 人員會理解，本發明不限于所用纖維的性質，也不限于其各自的長度、 線密度等。
上述非織造幅材容易地在"Rando Webber"機器(市售于Rando Machine Company, New York)上形成，或者可通過其他常規方法形成。 當使用了紡粘型非織造材料時，則長絲可以具有顯著較大的直徑，例 如直徑達2毫米或更大。
有用的非織造幅材的每單位面積重量優選為至少約20g/m2，優選 在20至1000g/m2之間，更優選地在300至600g/m2之間。上述纖維重 量將典型地提供如下幅材，其在針刺或浸漬之前的厚度為約1毫米至 約200毫米，典型地在6至75毫米之間，優選在10至50毫米之間。
可加固幅材，例如通過應用預粘合(prebond)樹脂以使纖維在其相 互接觸點粘合以形成三維整體結構，如Hoover等人的專利所述。預粘 合樹脂可由熱固性水基酚醛樹脂制得。也可使用聚氨酯樹脂。其他有
用的預粘合樹脂可包括如下聚脲、丁苯橡膠、丁腈橡膠和聚異戊二 烯。也可將額外的交聯劑、填充劑和催化劑添加到預粘合樹脂中。本 領域技術人員會理解，實際所用樹脂的選擇和量可取決于任何不同因 素，其包括例如非織造幅材的纖維重量、纖維密度、纖維類型以及 包括成品的預期最終用途。當然，本發明不要求使用預粘合樹脂，并 且不要將本發明理解為限于含有任何特定預粘合樹脂的非織造幅材。
當使用預粘合樹脂時，可以通過任何適合的方式來完成預粘合樹 脂的應用，所述方式包括輥涂、噴涂、干粉涂覆、懸浮粉末涂覆、
粉滴(powderdropping)、液體浸涂、流化床粉末涂覆、靜電粉末涂覆、 臨界氣體稀釋液體樹脂涂覆、或對本領域技術人員可行的其他常用涂
覆方法。
由非織造物形成三維整體結構的其他已知方法在本發明的范圍 內。作為應用到纖維上以形成非織造物的預粘合樹脂的替代物，可使 纖維在一部分彼此接觸的點上熔融粘合在一起，以形成三維整體結構， 如Heyer等人的美國專利5,685,935號所述。
研磨涂層120將磨粒124運送和固定到襯底上110。研磨涂層120 包括重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑126。水溶性粘合劑126 被固化以將磨粒124運送和固定到襯底上110，直到磨洗制品100暴露 于溶劑中。溶劑開始溶解水溶性粘合劑126，磨粒124從磨洗制品100 中釋放。
重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑126典型地更易溶于水 中。在其他實施方案中，水溶性粘合劑126具有小于100,000的重均分 子量，在另外的實施方案中，水溶性粘合劑126具有小于10,000的重 均分子量。已知有許多水溶性粘合劑。水溶性粘合劑126可以是低聚 的或聚合的，并可包括其共聚物和混合物。適合用作水溶性粘合劑的 聚合物和共聚物的非限制性例子包括聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、
聚乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥 丙基纖維素、淀粉、聚環氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、纖維素醚 聚合物、聚乙基噁唑啉、聚環氧乙垸的酯、聚環氧乙烷和聚環氧丙烷
共聚物的酯、聚環氧乙垸的聚氨酯(uretliane)、和聚環氧丙垸和聚環 氧丙烷共聚物的聚氨酯。
水溶性粘合劑126可以是表面活性劑。另外，水溶性粘合劑126 可包括各種水溶性粘合劑的組合，其中一種粘合劑可為表面活性劑。 此外，水溶性粘合劑126可包括各種表面活性劑的組合。表面活性劑 是優選的，因為它給研磨制品100提供了額外的清潔能力。
在本發明中有用的表面活性劑是那些易溶于水的表面活性劑。此 外，表面活性劑應在普通的家庭清潔應用中提供優良的起泡、清潔和 去油脂(greasecutting)性質，以有助于從待清潔表面上除去斑點、油脂、 油、污垢和碎片。
用于本發明的磨洗制品的表面活性劑可包括一種或多種陰離子、
陽離子、非離子和兩性的表面活性劑，以及這些表面活性劑的組合。 希望表面活性劑對使用者的皮膚是溫和的，并且是無毒的。如下情況
位于本發明范圍內在一種或多種陰離子、陽離子和/或兩性的表面活 性劑的混合物中，希望有較高濃度的陰離子表面活性劑以得到增強的 發泡性和去污性。
適用于本發明的陰離子表面活性劑包括磺化垸基的鈉鹽或銨鹽、 磺酸、磺化垸基醚、磺化脂肪酯和硫酸月桂酯。可包括垸基硫酸鹽如 十二烷基硫酸鈉和十二烷基硫酸銨作為表面活性劑。烷基醚硫酸鹽如 月桂基乙醚硫酸鈉可用于本發明中。合適的磺酸鹽包括以商品名 "BIO-SOFT D-40"市售的十二烷基苯磺酸鈉和以商品名"BIO-SOFT N-300"市售的十二垸基苯磺酸三乙醇胺，兩者均購于Stepan Company of Northfield, Illinois 。
兩性表面活性劑是溫和的二次起泡劑(secondary foaming agent), 帶來額外的去污性，以及增強混合物對皮膚的溫和性。適用于本發明 的兩性表面活性劑的例子包括椰油酰胺基丙基甜菜堿(cocamidopropyl betaine)。另一種合適的兩性表面活性劑為椰油/油酰胺基丙基甜菜堿。 氧化胺是常用的兩性表面活性劑，如月桂基氧化胺、月桂酰胺基丙基 氧化胺和硬脂酰氧化胺。
可包括非離子表面活性劑作為低發泡表面活性劑以增加粘性，或 作為中發泡表面活性劑以促進發泡。在非離子表面活性劑和泡沫穩定 劑中，適合包含于本發明的為單乙醇酰胺，如椰油單乙醇酰胺。二乙 醇酰胺如椰油酸二乙醇酰胺適用于本發明。可以包括本領域技術人員 已知的其他各種乙氧基化的胺和酰胺以及脂肪醇酰胺。
可以包括陽離子表面活性劑作為乳化穩定劑和/或增粘劑。氯化季 銨可用作陽離子表面活性劑。
預期本發明可包括其他表面活性劑及其混合物。本文描述的特定 水溶性粘合劑和/或表面活性劑配方不以任何方式來限制本發明。應理 解，前面討論的具體表面活性劑是示例性的，而不是任何限制性的。
水溶性粘合劑和(如果存在的)表面活性劑用作載體以使磨粒124 保持在襯底110上。因而，希望利用水溶性粘合劑，其在固化后使磨 粒124和襯底100牢固結合。優選地，固化水溶性粘合劑的剝落、掉 塵(dusting)或開裂被最小化。通常，如果水溶性粘合劑干燥固化而更加 成蠟狀，而不是粉狀的，則其將易于與襯底iio形成更好的結合。
優選地，水溶性粘合劑126是熱穩定的，以持續通過干燥工藝或 熱熔工藝涂覆而沒有過度的分解。當暴露于高溫和高濕度時，如在較 溫暖的氣候下用船運輸，水溶性粘合劑126在包裝中應沒有或極少有 流動。當處于液體狀態時，在添加了磨粒124之后，水溶性粘合劑126 應具有足夠高的粘性，以避免添加增稠劑。粘性太低可能會導致磨粒
124在涂覆過程中發生沉降。
水溶性粘合劑126和(如果存在的)表面活性劑可溶于溶劑中。水溶 性粘合劑126應在溶劑中可溶，該溶劑用于特定的清潔用途。典型地， 磨洗制品100在普通的家居清潔中暴露于水。因而，水溶性粘合劑126 應溶于水。
通過水溶性粘合劑126,磨粒124被可釋放地固定到襯底110上。 用于制造本發明制品的磨粒124包括所有已知的磨料，及這些材料的 組合和附聚物。在預計沒有或不希望腐蝕性地擦洗或其他最終用途的 應用中，可以使用較軟的磨粒(例如莫氏(Mohs')硬度范圍在1到7之 間的磨粒)以使成品具有適度的研磨面。合適的軟磨料非限制性地包 括無機材料，如燧石、硅石、浮石和碳酸鈣；以及有機聚合材料， 如聚酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚 苯乙烯；及任何上述材料的組合。優選的軟磨料以商品名"Peerless Pumice FFF grade"市售，可購于Charles B Crystal Co., Inc. of New York。
本發明的磨洗制品也可包括較硬的磨料(例如其莫氏硬度約大于
8)，以使成品具有更強的研磨面。合適的硬磨料非限制性地包括氧
化鋁，包括陶瓷氧化鋁、熱處理的氧化鋁和白剛玉(white-fused)氧化 鋁；以及碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、金剛石、鈰土、立方氮化硼、石榴 石和上述的組合。
上述磨粒的平均粒度范圍可為約l微米至約2000微米。當用手使 用本發明制品時(例如作為手墊(handpads))，磨粒的優選粒度典型地 小于在前述非織造制品中使用的長絲的平均直徑。
除了水溶性粘合劑126和磨粒124之外，研磨涂層120還可以包 括.-著色劑、香料、香精油、防腐劑、潤濕劑、消泡劑、偶聯劑、懸 浮劑、顏料和抗菌添加劑。這些附加成分在本領域是熟知的。
磨洗制品IOO是一種清潔制品，既提供表面擦洗又提供表面清潔。 磨洗制品100可以具有任何便于清潔的尺寸和形狀。典型的尺寸是這 樣的，即允許使用者握于手中。 一些用途要求較大的尺寸和不規則的 形狀，這取決于特殊的用途。 一種用于清潔坐便器的墊形狀被顯示和 描述于在2003年9月16日提交的美國外觀設計申請29/190,153，其公 開內容以引用的方式包括到本文中。另外，磨洗制品100也可連接至 工具，如均提交于2003年9月16日的美國外觀設計申請29/190,152 和美國專利申請10/663,535所顯示和描述的，其公開內容以引用的方 式包括到本文中。如果使用工具，那么磨料制品100應具有適當的連 接機械裝置。可以多孔輥的形式提供許多磨洗制品100，如Windisch 等人的美國專利5,712,210號所顯示和描述的，其公開內容以引用的方 式包括到本文中。另外，在本發明的范圍內，可以將磨洗制品層壓為 薄膜、海綿或本領域已知的其他制品。
為了使用磨洗制品IOO來清潔表面，將磨洗制品IOO暴露于溶劑 中，典型的溶劑是水，所述溶劑能夠溶解水溶性粘合劑126和(可能存 在的)表面活性劑。典型地，水溶性粘合劑126包括表面活性劑以有助 于清潔。可使磨洗制品IOO浸沒于來自于衛生間、水槽或浴缸的水中， 這取決于被清潔的表面。在與溶劑接觸時，水溶性粘合劑126開始溶 解。如果存在表面活性劑，則表面活性劑會提供去垢劑來清潔表面。 當水溶性粘合劑126開始溶解時，磨粒124被釋放到待清潔的表面上， 并提供磨料來擦洗表面。如果存在表面活性劑，則表面活性劑在暴露 于溶劑時會起泡。泡沫有助于懸浮釋放出的磨粒，以延長用于擦洗表 面。在連續暴露于溶劑時，大部分水溶性粘合劑126被溶解，從而使 大部分磨粒124暴露于表面。
從襯底110中釋放磨粒124有助于擦洗表面，然而，因為在磨洗
制品100暴露于溶劑時，磨粒124不是牢固地附著在襯底110上，所 以在清潔過程中，允許磨粒124滾動，這防止對表面的過度刮傷和損 壞。
水溶性粘合劑126和磨粒124從襯底110中釋放，這降低了磨洗 制品100作為多用途制品以進行另外的清潔和擦洗應用的效力。因而， 在完成清潔后，使用者典型地將丟棄磨洗制品100。取決于磨洗制品 100的尺寸和組成，使用者可將磨洗制品100扔至垃圾桶或從衛生間沖 走。
典型地，通過如下步驟來制備本發明的磨洗制品100，首先提供 襯底IIO，然后將研磨涂層120應用到襯底上。如上所述，優選地將非 織造制品用作襯底110，并可通過任何已知的制備非織造制品的方法來 制備非織造制品，所述方法可以包括上述的方法。
漿料由水溶性粘合劑126和磨粒124制得，以形成研磨涂層120。 在一種優選的漿料中，以涂層混合物的干重為基準，磨粒的含量范圍 為5% ^至95%wt.，優選25%至75%，更優選30%至55%。使漿料充 分混合，并涂覆到非織造幅材上。
可以通過任何合適的涂覆方式將漿料應用到襯底上，包括輥涂、 噴涂、浸涂或本領域技術人員常用的其他涂覆方法。優選地，通過使 用輥涂機進行輥涂來應用漿料。
可以用研磨涂層120來涂覆磨料制品的一側、兩側或所有側面。 另外，取決于襯底，尤其是非織造制品， 一些漿料可滲透到非織造制 品的內部。當涂覆磨料制品時，可分別涂覆每一側。
涂覆之后，干燥槳料以使水溶性粘合劑固化。在干燥過程中，不
必將所有的水從漿料中除去，只要水溶性粘合劑能夠使磨粒固定到襯 底上110就行。如果漿料以熱熔體的形式被應用，則冷卻漿料以使水 溶性粘合劑固化。
在本發明的范圍內還包括水溶性粘合劑和磨粒的漿料具有糊狀 的稠度，這可以涂覆到襯底上。在涂覆過程中，糊狀物比必須變干的 漿料具有更低的含水量。因而，糊狀物不需要進一步千燥就能夠將磨 粒固定到襯底上。然而，在本發明范圍內，可使糊狀物干燥以進一步 使水溶性粘合劑固化，并使磨粒固定到襯底上。
固化的水溶性粘合劑捕獲了在漿料中的磨粒。因而，在襯底110 上形成研磨涂層120。固化的水溶性粘合劑應具有足夠的保持能力，以 使磨粒固定到襯底上而不會剝落或掉塵。
本發明的一種優選的磨洗制品100包括非織造布襯底，其由聚 酯纖維以及預粘合樹脂和額外的交聯劑組成。還添加填充劑和催化劑。 使用均為表面活性劑的十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基苯磺酸三乙醇胺 的組合作為水溶性粘合劑(以涂覆的水溶性粘合劑混合物的干重為基
準，表面活性劑的比率為約1:1)。所用的磨粒是Peerless Pumice FFF 級磨粒。磨粒的重量百分比(以涂覆的表面活性劑混合物的干重為基 準)范圍可以是5°/。至95%，優選25°/。至75%,更優選30%至55%。然 后將磨洗制品轉變為成品，并包裝，以作為清潔制品使用。
盡管本文已顯示和描述了本發明的具體實施方案，但應理解，這 些實施方案僅僅是描述性的，依照本發明的原理可以做出許多可能的 特定的變化。只要不背離本發明的實質和范圍，本領域技術人員可以 根據這些原理做出許多不同的其他變化。因此，本發明的范圍不限于 本用途所描述的結構，而是通過權利要求書的文字所描述的結構和這 些結構的等同物來加以限制。
實施例
在以下實施例中，使用了下述的測試方法。
領!l試方法
濕式席費爾(Schiefer)切割試驗
濕式席費爾切割試驗用于評價本發明制品的相對磨損性。將待測 制品切割成直徑為約4英寸(10.16cm)的圓形樣品。用機械緊固件 (SCOTCHMATE DUAL-LOCK SJ3224 Type 170或等同物，購于3M Company, St. Paul, Minnesota)將制品固定到席費爾磨損試驗機(購于 Frasier Precision Instrument Company of Hagerstown, Maryland)的上轉 臺。圓形丙烯酸工件用于被測的各個制品(聚甲基丙烯酸甲酯，商品 名為ACRYLITE，購于Cyro Industries, Rockaway， New Jersey,洛氏 硬度M標度的球硬度(Rockwell M Ball hardness)為90-105)。工件直徑 約4英寸(10.16cm)，厚度為1/8英寸(0.317cm)。記錄每個工件的 初始干重，使工件居中并固定到磨損試驗機的底部轉臺上，該磨損試 驗機上配有彈簧夾擋板以原地固定工件。在2.26Kg/l,000轉的負荷下 進行試驗，在試驗過程中，以40-60滴/分鐘的速度將水應用到丙烯酸 盤的表面。然后測定工件的最終重量。然后記錄席費爾切割，作為丙 烯酸盤的初始重量和丙烯酸盤的最終重量的差。除非另有說明，所報 告的試驗結果是每個所測墊的兩個主要表面的平均值。
材料
BIO-SOFT D-40 (十二垸基苯磺酸鈉，約40%固體，其余為水) 購于Stepan Comany, Northfield, Illinois 。
BIO-SOFTN-300 (十二烷基苯磺酸三乙醇胺，約60%固體，其余 為水)購于Stepan Comany, Northfield, Illinois。
JEMCOLATEES-3 (月桂基乙醚硫酸鈉，約30%固體，其余為水) 購于JemPak Canada, Inc., Oakville， Ontario, Canada。
CARBOWAX SENTRY PEG 400 NF, FCC級，聚乙二醇，購于Dow Chemical Co., Midland, Michigan。
Peerless Pumice， FFF級，購于Charles B Crystal Co., Inc., New York。
Barton Garnet磨料，W-2級，購于Barton Mines Corporation, North Creek, New York。
LOSAN GREEN AS-MSF為液體染料，購于Clariant Corporation, Coventry, Rhode Island。
NYLOSAN BLUEAS-BAN為液體染料，購于Clariant Corporation, Coventry, Rhode Island。
實施例 實施例1
漿料組合物
漿料組合物由以下成分制得
BIO-SOFT D-40 8995克
BIO-SOFT N-300 5515克
Peerless Pumice, FFF級另'J 5140克
NYLOSAN BLUE AS-BAN 6.3克
非織造墊
按如下方法制備非織造墊首先形成2英寸長，50旦尼爾巻曲的 聚對苯二甲酸乙二酯短纖維的幅材，使用"Rando Webber"成網機(購 于Rando Machine Co卬oration， Macedon, NY)以生產約1.3英寸(33mm) 厚的幅材。將樹脂類材料應用到非織造幅材的纖維上，以利于纖維在 其相互接觸點粘合。然后將所得的涂層幅材烘干。
然后將上述漿料輥涂到預粘合幅材上，得到的涂層濕重為1150克 /平方米(干重加上(dry add on weight) 700克/平方米)。將所得飽和 幅材在強制空氣烘箱中干燥，加熱至約350下(180°C)，停留時間為 約5分鐘。席費爾切割值為0.248克/1000轉。實施例2
如實施例l所述，制得非織造研磨墊，除了使用以下漿料組合物
BIO-SOFT D-40 350克
Barton Garnet磨料，W-2級別 100克
水 27.9克
將該漿料涂覆到非織造研磨墊上，得到的涂層濕重為3395克/平 方米(干重加上1655克/平方米)。席費爾切割值為0.124克/1000轉。
實施例3
如實施例l所述制得非織造研磨墊，除了使用以下漿料組合物 BIO-SOFT D-40 350克
JEMCOLATE ES-3 350克
Peerless Pumice FFF級 200克
將該漿料涂覆到非織造研磨墊上，得到的涂層濕重為2750克/平 方米(干重加上1315克/平方米)。席費爾切割值為0.188克/1000轉。
實施例4
如實施例1所述制得非織造研磨墊，除了使用以下漿料組合物
BIO-SOFT D-40 350克
CARBOWAX 133克
Peerless Pumice FFF級 201克
NYLOSAN GREEN AS國MSF 3.5克
將該漿料涂覆到非織造研磨墊上，得到的涂層濕重為1110克/平 方米(干重加上755克/平方米)。席費爾切割值為0.241克/1000轉。
比較試驗
為了比較，用濕式席費爾切割試驗對兩個市售的坐便器擦洗墊進 行測試，除了墊的尺寸限制于市售墊的尺寸和形狀以外，僅對墊的一 側進行了測試，并且該測試在更苛刻的設置下進行(用5000轉代替1000 轉)。測試的兩種產品墊是CLOROX TOILET WAND (購于The Clorox
Company, Oakland, California)禾P SCOTCH-BRITE Disposable Toilet Bowl Scrubbers pad (—次性坐便器擦洗墊，購于3M Company, St. Paul, Minnesota)。兩種產品墊的席費爾切割值基本上均為零，表明其研磨 性小于本發明的產品墊。
權利要求
1.一種磨洗制品，包括襯底；重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑；和通過水溶性粘合劑可釋放地固定到襯底上的許多磨粒；其中在磨粒與溶劑接觸時，磨粒從襯底中釋放。
2. 如權利要求l所述的磨洗制品，其中襯底選自天然海綿、合 成海綿、鋼絲棉墊、紙巾、織造布墊和非織造墊。
3. 如權利要求l所述的磨洗制品，其中磨粒為浮石。
4. 如權利要求l所述的磨洗制品，其中磨洗制品還包括染料。
5. 如權利要求l所述的磨洗制品，其中水溶性粘合劑包括表面活性劑。
6. 如權利要求6所述的磨洗制品，其中表面活性劑為陰離子表面 活性劑。
7. 如權利要求l所述的磨洗制品，其中溶劑為水。
8. —種磨洗制品，包括 襯底；和將磨粒可釋放地固定到襯底上的研磨涂層，該研磨涂層基本上由 重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑組成；其中在磨粒與水接觸時，磨粒從水溶性粘合劑和襯底中釋放。
9. 如權利要求8所述的磨洗制品，其中襯底選自天然海綿、合 成海綿、鋼絲棉墊、紙巾、織造布墊和非織造墊。
10. 如權利要求8所述的磨洗制品，其中磨粒為浮石。
11. 如權利要求8所述的磨洗制品，其中水溶性粘合劑包括表面活性劑。
12. 如權利要求ll所述的磨洗制品，其中表面活性劑為陰離子表 面活性劑。
13. —種磨洗制品，其基本上由以下物質組成 襯底；和通過固化的表面活性劑可釋放地固定到襯底上的磨粒； 其中該固化的表面活性劑能夠溶于溶劑中，且其中當溶劑暴露于 固化的表面活性劑時，磨粒從固化的表面活性劑中釋放。
14. 一種制備磨洗制品的方法，包括 提供襯底；將磨粒漿料與重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑混合； 用漿料涂覆襯底；和 使漿料內的水溶性粘合劑固化； 其中水溶性粘合劑可釋放地將磨粒固定到襯底上。
15. 如權利要求14所述的方法，還包括涂覆襯底的外表面。
16. 如權利要求14所述的方法，還包括涂覆整個襯底。
17. —種用磨洗制品清潔表面的方法，包括 給襯底提供磨粒，所述磨粒通過重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑可釋放地固定到襯底上； 使襯底暴露于溶劑以從水溶性粘合劑中釋放一部分磨粒； 對于在表面上的襯底施力以清潔表面。
18. 如權利要求17所述的方法，還包括 丟棄磨洗制品。
19. 如權利要求17所述的方法，還包括 使襯底連接到清潔工具上。
20. 如權利要求17所述的方法，其中水溶性粘合劑包括表面活性
全文摘要
本發明提供了一種磨洗制品(100)、制備磨洗制品的方法和用磨洗制品清潔表面的方法。一方面，磨洗制品包括襯底(110)、重均分子量小于200,000的水溶性粘合劑(126)和通過水溶性粘合劑可釋放地固定到襯底上的許多磨粒(124)。在與溶劑接觸時，磨粒從襯底中釋放。
文檔編號C11D17/04GK101115429SQ200680004125
公開日2008年1月30日 申請日期2006年1月20日 優先權日2005年2月4日
發明者盧·D·希巴德 申請人:3M創新有限公司