Моющий инструмент с высокой абсорбирующей способностью

Моющий инструмент с высокой абсорбирующей способностью

Реферат

 

Изобретение относится к моющему инструменту, который применяется для удаления загрязнений с твердых поверхностей, в частности к моющему инструменту, содержащему ручку и съемную моющую подушку, включающую скребущий слой и абсорбирующий слой. Моющая подушка обладает способностью поглощать и удерживать значительные количества жидкости за счет того, что моющая подушка имеет измеряемую под давлением 0,09 фунтов на квадратный дюйм за 1200 с абсорбирующую способность по меньшей мере 10 г деионезированной воды на грамм моющей подушки. 2 с. и 9 з.п.ф-лы, 8 ил.

Область техники Изобретение касается моющего инструмента, который применяется для удаления загрязнений с твердых поверхностей. В частности, изобретение касается моющего инструмента, содержащего ручку и съемную абсорбирующую моющую подушку. Моющая подушка обладает способностью поглощать и удерживать значительные количества жидкости.

Уровень техники Известны приспособления, способные вымывать твердые поверхности, например полы из керамических плиток, полы из твердых пород дерева, верхние части стоек или прилавков и т.д. Для мойки полов описаны многочисленные приспособления, содержащие ручку и какое-либо средство для поглощения жидкого моющего состава. Такие приспособления включают повторно используемые средства, включая швабры, содержащие хлопчатобумажные веревки, целлюлозные и/или синтетические полоски, абсорбирующие вспененные материалы и т.д. Несмотря на то что эти швабры успешно удаляют многие виды загрязнений с твердых поверхностей, неудобство их использования заключается в том, что они обычно требуют выполнения одной или более стадий прополаскивания во время их использования, чтобы избежать насыщения материала грязью, землей и другими осадками. Этим швабрам поэтому необходимо использование отдельного контейнера для выполнения стадии/стадий прополаскивания, и обычно эти стадии не могут до конца удалить осадки грязи. Это может привести к повторному отложению больших количеств грязи при последующих проходах швабры. Кроме того, когда применяемые повторно швабры используются в течение длительного периода времени, они становятся грязными и зловонными. Это отрицательно сказывается на последующей мойке.

Чтобы устранить недостатки, связанные с использованием швабр многоразового пользования, были предприняты попытки создать швабры, имеющие сменные моющие подушки. Например, в патенте США N 5094559, опубликованном 10 марта 1992 (Rivera et al) описана швабра, которая содержит сменную моющую подушку, содержащую скребущий слой для удаления грязи с загрязненной поверхности, промокательный слой для поглощения жидкости после процесса мытья и влагонепроницаемый слой, расположенный между скребущим слоем и промокательным слоем. Подушка также содержит разрывное упаковочное средство, расположенное между скребущим слоем и влагонепроницаемым слоем. Разрывные упаковки расположены таким образом, что после разрыва жидкость направляется на вымываемую поверхность. Во время мытья скребущим слоем влагонепроницаемый лист предотвращает перетекание жидкости во впитывающий промокательный слой. После завершения мытья подушка удаляется из ручки швабры и снова крепится таким образом, что промокательный слой входит в контакт с полом. Несмотря на то, что это устройство может устранить необходимость в использовании множества стадий прополаскивания, пользователю необходимо вручную манипулировать подушкой и повторно закреплять загрязненную влажную подушку для завершения процесса мойки.

Подобно этому в патенте США N 5419015, опубликованном 30 мая 1995 (Garcia) описана швабра, имеющая съемные моющиеся рабочие подушки. Как описано, швабра содержит верхний слой, который может крепиться к крючкам на головке швабры, центральный слой синтетического микропористого пенопласта, и нижний слой, предназначенный для контакта с поверхностью во время мойки. Состав нижнего слоя, как указано, зависит от конечной цели устройства, т.е. мытья, полировки или скобления. В то время как в этом известном техническом решении решаются проблемы швабр, требующих промывки при их использовании, этот патент не обеспечивает моющий инструмент, который в значительной степени удаляет загрязнение, отложившееся на типичных бытовых твердых поверхностях, в частности полов, так чтобы поверхность воспринималась как совершенно чистая. В частности, синтетический вспененный материал, описанный в патенте Гарсиа, предназначенный для поглощения моющего раствора, имеет относительно низкую абсорбирующую способность для воды и водных растворов. Пользователь должен либо использовать небольшие количества моющего раствора, чтобы не выходить за пределы абсорбирующей способности подушки, или оставлять значительное количество моющего раствора на вымываемой поверхности. В любой из этих ситуаций рабочие характеристики этой моющей подушки не оптимальны.

Несмотря на то что многие известные устройства для очистки твердых поверхностей успешно удаляют большое количество загрязнений, с которыми сталкиваются потребители во время процесса мойки, они не обеспечивают удобства в использовании вследствие того, что они требуют одну или более стадий мойки. Устройства предшествующего уровня техники, которые решали проблемы удобства использования, обычно достигали этого за счет качества мойки. Таким образом, остается необходимость в устройстве, обеспечивающем удобство в использовании и успешное удаление загрязнений. Задачей настоящего изобретения является создание моющего инструмента, который устраняет необходимость прополаскивания инструмента во время работы. Задачей настоящего изобретения является также создание инструмента, который содержит съемную моющую подушку с достаточной абсорбирующей способностью на основе: грамм поглощаемой жидкости на грамм моющей подушки, что дает возможность очистки большого пространства, например такого, как поверхность типичного твердого пола (например 80-100 кв.футов), не меняя подушки. Следующей задачей изобретения является создание такого моющего инструмента, в котором подушка имеет превосходные свойства удаления загрязнений. Несмотря на то что моющий инструмент согласно настоящему изобретению используется в сочетании с моющим раствором, следующей задачей изобретения является достижение в результате по существу сухой поверхности.

Краткое описание изобретения.

Настоящее изобретение касается моющего инструмента, содержащего: а. ручку; и б. съемную моющую подушку, содержащую: i. скребущий слой; и ii. абсорбирующий слой, в котором моющая подушка имеет абсорбирующую способность t₁₂₀₀ по меньшей мере около 10 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

В зависимости от средств, используемых для крепления моющей подушки к ручке моющего инструмента, может быть целесообразно, чтобы моющая полушка также содержала отдельный скрепляющий слой. В этом примере реализации абсорбирующий слой расположен между скребущим слоем и скрепляющим слоем.

Несмотря на то что настоящее изобретение не ограничивается применением для мокрой очистки, оно предпочтительно используется в сочетании с моющим раствором. То есть, в то время как инструмент первоначально находится в сухом виде, оптимальное выполнение очистки для типичной твердой поверхности включает использование моющей жидкости, которая наносится на загрязненную поверхность перед мойкой посредством инструмента по настоящему изобретению. При разработке моющего инструмента согласно настоящему изобретению было обнаружено, что решающим аспектом выполнения мойки является возможность использования достаточных объемов моющего раствора, чтобы загрязнения смогли раствориться, и в то же время обеспечения достаточной абсорбирующей способности моющей подушки, имеющей размеры, удобные для мойки, для поглощения по существу всего содержащего загрязнения раствора. Если используются недостаточные количества раствора, на поверхности остаются нежелательная грязь, земля и т. д. Подобно этому, если большие количества моющего раствора (который будет содержать растворенное загрязнение) остаются на поверхности после мойки, нежелательная степень загрязнения будет сохраняться на поверхности. Ни в одном из ссылочных материалов предшествующего уровня техники не описан удобный моющий инструмент, который обеспечивает достаточную впитываемость для достижения качества промывки данными инструментами, не применяя моющие подушки, требующие многоразовую промывку.

Инструмент согласно настоящему изобретению разработан таким образом, что он совместим со всеми жесткими поверхностями, подложками, включая дерево, винил, линолеум, непарафинированные полы, керамику, фарфор, обшивочные доски, покрытие Formica, и т.д.

Краткое описание чертежей.

Фигура 1а является видом в перспективе моющего инструмента согласно настоящему изобретению, который имеет дозирующее устройство для нанесения жидкости на поверхность; Фигура 1б является видом в перспективе моющего инструмента согласно настоящему изобретению; Фигура 1с, является видом сбоку захвата ручки инструмента, показанного на фигуре 1а; Фигура 2 является видом в перспективе съемной моющей подушки настоящего изобретения; Фигура 3 является видом в перспективе с пространственным разделением деталей абсорбирующего слоя съемной моющей подушки настоящего изобретения; Фигура 4 является видом поперечного сечения одного примера реализации съемной моющей подушки настоящего изобретения; Фигура 5 представляет собой схематичное изображение прибора для измерения способности работы под давлением (РПД) съемной моющей подушки; Фигура 6 представляет увеличенный вид в разрезе устройства поршень/цилиндр, показанного на фигуре 5; Фигура 7 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением деталей другой съемной подушки настоящего изобретения; Фигура 8 представляет собой вид в перспективе другой съемной моющей подушки настоящего изобретения.

Подробное описание 1. Определения.

Используемое здесь выражение "содержащий" обозначает, что различные элементы, ингредиенты или стадии могут совместно использоваться в практике настоящего изобретения. Соответственно выражение "содержащий" охватывает более ограничивающие понятия "состоящий в основном из" и "состоящий из".

Используемый здесь термин "прямое жидкостное сообщение" означает, что жидкость может легко передаваться между двумя элементами или слоями моющей подушки (например, скребущим слоем и абсорбирующим слоем) без значительного накопления, перемещения или ограничения слоем, расположенным между ними. Например ткани, волокнистые полосы, связующие материалы могут находиться между двумя отдельными элементами, сохраняя при этом "прямое жидкостное сообщение", пока они не препятствуют движению и не ограничивают перемещение жидкости при ее прохождении от одного элемента или слоя в другой.

Используемый здесь термин "размер Z" относится к размеру, ортогональному длине и ширине моющей подушки согласно настоящему изобретению или ее элемента. Размер обычно соответствует толщине моющей подушки или элемента подушки.

Используемый здесь термин "размер X-Y" относится к плоскости, ортогональной толщине моющей подушки, или ее элемента. Размеры X и Y обычно соответствуют длине и ширине соответственно моющей подушки или элемента подушки.

Используемый здесь термин "слой" относится к элементу или компоненту моющей подушки, чьи основные размеры являются X-Y по ее длине и ширине. Следует понять, что термин "слой" не обязательно ограничен одними слоями или листами материала. Так слой может включать слоистые материалы или сочетания нескольких листов или тканей требующегося типа материала. Соответственно, термин "слой" включает термины "слои" и "слоистость".

Используемый здесь термин "гидрофильный" используется в отношении поверхностей, которые могут смачиваться водными растворами жидкостей, наносимых на них. Гидрофильность и смачиваемость обычно определяются в зависимости от контактного угла и поверхностного натяжения жидкостей и твердых поверхностей. Это подробно описано в публикации Американского Химического Общества, озаглавленной "Угол Контакта, Смачиваемость и Сцепление" (Contact Angle, Wettability and Adhesion, ed.Robert F.Gould (Copyright 1964), которая приведена здесь в качестве ссылки. Поверхность (гидрофильная) смачивается жидкостью, когда либо угол контакта между жидкостью и поверхностью меньше чем 90^o, либо когда жидкость стремится свободно распространяться по поверхности, причем оба условия обычно сосуществуют. Наоборот, поверхность считается "гидрофобной", если угол контакта превышает 90^o и жидкость не распространяется свободно по поверхности.

Используемый здесь термин "сетка" обозначает любой износостойкий материал, который образует структуру скребущего слоя моющей подушки со стороны, входящей в контакт с поверхностью, и который также имеет достаточную степень открытости, чтобы обеспечить необходимое перемещение жидкости к абсорбирующему слою моющей подушки. Подходящими материалами являются материалы, которые имеют непрерывную структуру, например синтетические и проволочные сетки. Открытые пространства этих материалов могут легко регулироваться изменением количества взаимосвязанных пучков нитей, которые образуют сетку, регулированием толщины этих взаимосвязанных нитей и т.д. Другие подходящие материалы включают такие, где структура образована прерывистым шаблоном, отпечатанным на подложке. В этом аспекте непрерывный материал (например, синтетический) может отпечататься на подложке непрерывным или прерывистым шаблоном, например отдельными точками и/или линиями, для создания необходимой фактуры. Подобно этому непрерывный или прерывистый шаблон может отпечатываться на материал, который затем будет служить сеткой. Эти шаблоны могут повторяться или иметь спонтанный характер. Будет понятно, что можно комбинировать один или более способов обеспечения необходимой структуры для получения нужного материала сетки.

В настоящем изобретении "верхний" слой моющей подушки является слоем, который расположен относительно дальше от поверхности, которую надлежит вымыть (т. е. в инструменте, относительно ближе к его ручке). "Нижний" слой наоборот означает слой моющей подушки, который находится относительно ближе к поверхности, которую надлежит вымыть (то есть в инструменте, относительно дальше от ручки). Скребущий слой как таковой является самым нижним слоем, а абсорбирующий слой является верхним слоем относительно скребущего слоя. Понятия "верхний" и "нижний" используются подобным же образом при ссылке на слои, которые являются многослойными (например, когда скребущий слой является двухслойным материалом).

Все процентные количества, соотношения и пропорции, используемые здесь, являются весовыми, если они не имеют других определений.

II. Моющие инструменты.

Моющий инструмент согласно настоящему изобретению содержит: а. ручку, которая предпочтительно содержит на одном конце шарнирно закрепленную опорную головку; и б. съемную моющую подушку, содержащую: i. скребущий слой; ii. абсорбирующий слой, который предпочтительно находится в прямом жидкостном сообщении со скребущим слоем; и iii. по усмотрению, скрепляющий слой для крепления, с возможностью съема, моющей подушки к ручке, предпочтительно к опорной головке, по усмотрению; в котором моющая подушка имеет абсорбирующую способность t₁₂₀₀ по меньшей мере приблизительно 10 г деионизированной воды на грамм моющей подушки.

Как указано выше, для достижения необходимых характеристик мойки, моющая подушка должна поглощать большую часть жидкости, используемой во время процесса мойки. Моющие подушки будут иметь абсорбирующую способность при измерении под давлением в замкнутом объеме 0,09 фунтов на квадратный дюйм после 20 минут (1200 секунд), (далее называется "абсорбирующая способность t₁₂₀₀"), равную по меньшей мере приблизительно 10 г деионизированной воды на грамм моющей подушки. Абсорбирующая способность подушки измеряется через 20 минут (1200 сек) от начала насыщения деионизированной водой, так как этот период времени обычно требуется потребителю для мойки твердой поверхности, например пола. Давление в замкнутом объеме представляет собой типичные давления, которым подвергается подушка в процессе мойки. Моющая подушка как таковая должна поглощать значительные количества моющего раствора в течение 1200 сек под давлением 0,09 фунтов на кв. дюйм. Предпочтительно моющая подушка будет иметь абсорбирующую способность t₁₂₀₀ по меньшей мере около 15 г/г, более предпочтительно по меньшей мере около 20 г/г, еще предпочтительнее около 25 г/г и наиболее предпочтительно по меньшей мере около 30 г/г. Моющая подушка будет предпочтительно иметь абсорбирующую способность t₉₀₀ приблизительно по меньшей мере 10 г/г, более предпочтительно абсорбирующую способность t₉₀₀ по меньшей мере около 20 г/г.

Величины для абсорбирующей способности t₁₂₀₀ и абсорбирующей способности t₉₀₀ измеряются при работе под давлением (как названо здесь методом РПД), который будет подробно описан ниже в разделе Способы Испытания.

Моющие подушки будут предпочтительно, но не обязательно, иметь общую пропускную способность по жидкости (деионизированной воды) по меньшей мере 100 г, более предпочтительно по меньшей мере около 200 г, еще более предпочтительно по меньшей мере около 300 г, а наиболее предпочтительно по меньшей мере 400 г. Несмотря на то что подушки, имеющие пропускную способность по жидкости менее 100 г, находятся в рамках изобретения, они не годятся для мойки больших пространств, которые встречаются обычно в домашних условиях, в отличие от моющих подушек, имеющих большие пропускные способности.

Квалифицированному специалисту понятно, что для выполнения настоящего изобретения могут использоваться различные материалы. Таким образом, несмотря на то что для различных инструментов и компонентов моющей подушки описаны предпочтительные материалы, понятно, что объем изобретения не ограничивается этими описаниями.

А. Ручка.

Ручка моющего инструмента выполнена из материала, способствующего захвату моющего инструмента. Ручка моющего инструмента предпочтительно содержит любой удлиненный износостойкий материал, который обеспечит практичную мойку. Длина ручки зависит от целевого использования инструмента.

Ручка предпочтительно содержит на одном конце опорную головку, к которой может крепиться с возможностью съема моющая подушка. Для простоты использования опорная головка может крепиться с возможностью поворота к ручке с использованием известных шарнирных узлов. Может использоваться любое подходящее средство для крепления моющей подушки к опорной головке с условием, что моющая подушка остается закрепленной в процессе мойки. Примеры подходящих средств крепления включают зажимы, крючки и петли (например, Velcro и т.д.). В предпочтительном примере реализации опорная головка будет содержать крючки на своей нижней поверхности, которые будут механически крепиться к верхнему слою (предпочтительно отдельный скрепляющий слой) абсорбирующей моющей подушки.

Предпочтительная ручка, содержащая средство дозированной подачи жидкости, показана на фигуре 1 и полностью описана в совместно поданной патентной заявке США, поданной 26 ноября 1996 (V.S.Ping et al) (Case 6383), которая приведена в качестве ссылки. Другая предпочтительная ручка, которая не содержит средство дозированной подачи жидкости, показана на фигурах 1а и 1б и полностью описана в совместно поданной патентной заявке США, поданной 23 сентября 1996 года (A.J.Irwin) (Case 6262), которая приведена здесь в качестве ссылки.

Б. Съемная моющая подушка.

В связи с тем что впитываемость играет важную роль в выполнении мойки инструментами согласно настоящему изобретению, специалист поймет, что скорость впитываемости и абсорбирующая способность зависят от материалов подушки.

В свете изложенных в описании настоящего изобретения технических решений любые известные абсорбирующие материалы могут быть использованы и скомбинированы для обеспечения моющей подушки, имеющей необходимую впитываемость и абсорбирующую способность, которые, как было обнаружено, играют важную роль для выполнения качественной мойки. Соответственно, несмотря на то, что ниже описываются примерные материалы и примеры реализации, используемые в качестве моющей подушки, изобретение не ограничивается этими материалами и примерами реализации.

i. Скребущий слой.

Скребущим слоем является часть моющей подушки, которая входит в контакт с загрязненной поверхностью во время мойки. Материалы, используемые в качестве скребущего слоя должны быть достаточно износостойкими, чтобы слой сохранял свою целостность во время процесса мойки. Кроме того, когда моющая подушка используется вместе с раствором, скребущий слой должен обладать способностью поглощать жидкости и загрязнения и передавать эти жидкости и загрязнения абсорбирующему слою. Таким образом обеспечивается непрерывное удаление дополнительного материала с вымываемой поверхности. Вне зависимости от того, используется ли инструмент с моющим раствором (в мокром состоянии) или без моющего раствора (в сухом виде), скребущий слой, помимо удаления твердых частиц, будет способствовать другим функциям, например чистке и полировке поверхности.

Скребущий слой может быть однослойной или многослойной структурой, при этом один или более его слоев может иметь прорези, способствующие отскребанию загрязненной поверхности и поглощению твердых частиц. Скребущий слой, когда он проходит по загрязненной поверхности, взаимодействует с загрязнением (и с моющим раствором, когда он используется), разжижая, превращая в эмульсии жесткие загрязнения и свободно пропуская их в абсорбирующий слой моющей подушки. Скребущий слой предпочтительно содержит отверстия (т.е. щели), которые обеспечивают легкий проход более крупным частицам загрязнения, чтобы они свободно входили и попадали в абсорбирующий слой подушки. В качестве скребущего слоя предпочтительны структуры низкой плотности, способствующие переносу материала частиц в абсорбирующий слой подушки.

Чтобы обеспечить необходимую целостность, материалы, наиболее подходящие для скребущего слоя, включают синтетические материалы, такие как полиолефины, (например, полиэтилен и полипропилен), сложные полиэфиры, полиамиды, синтетические целлюлозы (например, Rayon и их смеси). Такие синтетические материалы могут получаться известными процессами, например кардным прочесом, спрядением, пробиванием отверстий иглой, продувкой в расплаве, воздушной наплавкой и т.д.

ii. Абсорбирующий слой.

Абсорбирующий слой служит для поглощения и удержания жидкости и растворившегося загрязнения, поглощенных моющей подушкой во время работы. Несмотря на то что скребущий слой до некоторой степени влияет на абсорбирующую способность подушки, абсорбирующий слой играет решающую роль для достижения полной необходимой впитываемости согласно настоящему изобретению.

Абсорбирующий слой будет удалять жидкость и загрязнения из скребущего слоя, так что скребущий слой будет иметь возможность непрерывно удалять загрязнения с поверхности. Абсорбирующему слою также необходимо удерживать абсорбированный материал под специфичными рабочими давлениями, чтобы избежать "просачивания" абсорбированного загрязнения, моющего раствора и т.д.

Абсорбирующий слой будет содержать любой материал, который способен поглощать и удерживать жидкость в работе. Для достижения необходимой полной пропускной способности по жидкости предпочтительно, чтобы абсорбирующий слой включал материал, имеющий относительно высокую способность (в смысле грамм жидкости на грамм абсорбирующего материала). Используемый в этом значении термин "суперабсорбирующий материал" означает любой абсорбирующий материал, имеющий пропускную способность г/г для воды по меньшей мере 15 г/г при измерении под давлением в замкнутом объеме 0,3 фунта на квадратный дюйм. Так как большая часть моющих жидкостей, используемых в настоящем изобретении, имеют водную основу, предпочтительно, чтобы суперабсорбирующие материалы имели относительно высокую пропускную способность г/г для воды или жидкостей на водной основе.

Примерные суперабсобирующие материалы включают водонерастворимые, набухающие в воде суперабсорбирующие гелеобразные полимеры (далее здесь называемые "суперабсорбирующие гелеобразные полимеры"), которые хорошо известны в литературе. Эти материалы обладают очень высокими абсорбирующими свойствами для воды. Суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, используемые в настоящем изобретении, могут иметь размер, форму и/или морфологию, варьируемые в широком диапазоне. Эти полимеры могут быть в виде частиц, которые не имеют большого соотношения наибольшего размера к наименьшему размеру (например, гранулы, хлопья, распыленная крошка, скопления частиц с межмолекулярными связями, скопления структурированных частиц и т.д.), или они могут быть в виде волокон, листов, пленок, пен, ламинатов и т.д. Использование суперабсорбирующих гелеобразных полимеров в виде волокон создает преимущество, заключающееся в обеспечении повышенной удерживающей способности суперабсорбирующего материала по отношению к частицам во время процесса мойки. Несмотря на то что их пропускная способность обычно ниже для водных растворов, эти материалы все же обладают значительной абсорбирующей способностью для таких растворов. Известно множество материалов, которые набухают в воде. См., например, патент США N 3699103 (Harper et al), опубликованный 13 июня 1972 года, патент США N 3770731 (Harmon), опубликованный 20 июня 1972 г, заменяющий патент США N 32649 (Brandt et al), заново опубликованный 19 апреля 1989 г, патент США N 4834735 (Alemany et al), опубликованный 30 мая 1989 года.

Суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, используемые в настоящем изобретении, включают различные водонерастворимые, но набухаемые в воде полимеры, способные поглощать большие количества жидкостей. Такие полимерные материалы также обычно называются "гидроколлоиды" и могут включать полисахариды, такие, например, как карбоксиметилкрахмал, карбоксиметилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза, неионные типы, такие как поливиниловый спирт и поливиниловые эфиры; катионные типы, такие как поливинилпиридин, поливинилморфолинион и N,N-диметиламиноэтил или N,N-диэтиламинопропилакрилаты и метакрилаты и их соответствующие четвертичные соли. Обычно суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, используемые в настоящем изобретении, имеют множество анионных функциональных групп, например сульфоновую кислоту, а более типично, карбоксильные группы. Примеры полимеров, подходящих для использования здесь, включают такие, которые получаются из полимеризующихся, ненасыщенных, кислотосодержащих мономеров. Таким образом, такие мономеры включают олефино- ненасыщенные кислоты и ангидриды, которые содержат по меньшей мере одну двойную углеродную олефиновую связь. Более конкретно, эти мономеры могут быть выбраны из олефино-ненасыщенных карбоновых кислот и кислотных ангидридов, олефино-ненасыщенных сульфоновых кислот и их смесей.

Некоторые некислотные мономеры также могут быть включены, обычно в незначительных количествах, при приготовлении суперабсорбирующих гелеобразных полимеров, используемых здесь. Такие некислотные мономеры могут включать, например, водорастворимые или вододиспергируемые сложные эфиры кислотосодержащих мономеров, а также мономеры, которые не содержат группы карбоновых или сульфоновых кислот. По усмотрению, некислотные мономеры, таким образом, могут включать мономеры, содержащие следующие типы функциональных групп: сложные эфиры карбоновой или сульфоновой кислоты, гидроксильные группы, амидные группы, амино-группы, нитрильные группы, группы четвертичных солей аммония, арильные группы (например, фенильные группы, наподобие групп, полученных из мономера стирола). Эти некислотные мономеры являются хорошо известными материалами и более подробно описаны, например, в патенте США N 4076663 (Masuda et al), опубликованном 28 февраля 1978 г, и в патенте США N 4062817 (Westerman), опубликованном 13 декабря 1977 г, которые включены здесь для ссылочного материала.

Олефино-ненасыщенные мономеры карбоновой кислоты и ангидрида карбоновой кислоты включают акриловые кислоты, включая акриловую кислоту как таковую, метакриловую кислоту, этакриловую кислоту, -хлоракриловую кислоту, -цианоакриловую кислоту, -метилакриловую кислоту (кротоновую кислоту), - фенилакриловую кислоту, - акрилоксипропионовую кислоту, сорбиновую кислоту, - хлорсорбиновую кислоту, ангеликовую кислоту, коричную кислоту, p-хлоркоричную кислоту, - стерилакриловую кислоту, итаконовую кислоту, цитроконовую кислоту, мезаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, аконитовую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, трикарбоксиэтилен и ангидрид малеиновой кислоты.

Олефино-ненасыщенные мономеры сульфоновой кислоты включают сульфоновые кислоты алифатического или ароматического винила, например винилсульфоновую кислоту, аллилсульфоновую кислоту, винилтолуолсульфоновую кислоту и стиролсульфоновую кислоту; акриловую и метакриловую сульфоновую кислоту, например сульфоэтилакрилат, сульфоэтилметакрилат, сульфопропилакрилат, сульфопропилметакрилат, 2-гидрокси-3-метакрилоксипропиловую сульфоновую кислоту и 2-акриламид-2-метилпропансульфоновую кислоту.

Предпочтительные суперабсорбирующие полимеры, используемые в настоящем изобретении, содержат карбоксильные группы. Эти полимеры включают привитые сополимеры гидролизованного крахмалоакрилонитрила, привитые сополимеры частично нейтрализованного гидролизованного крахмалоакрилонитрила, привитые сополимеры крахмалоакриловой кислоты, привитые сополимеры частично нейтрализованной крахмалоакриловой кислоты, сополимеры омыленного винилацетатакрилового сложного эфира, сополимеры гидролизованного акрилонитрила или акриламида, полимеры образующие небольшие поперечные связи любых описанных выше сополимеров частично нейтрализованной полиакриловой кислоты и полимеры с небольшими поперечными связями частично нейтрализованной полиакриловой кислоты. Эти полимеры могут использоваться либо отдельно, либо в смеси двух или более различных полимеров. Примеры этих полимерных материалов описаны в патентах США NN 3661875, 4076663, 4093776, 4666983, 4734478.

Наиболее предпочтительными полимерными материалами, используемыми для приготовления суперабсорбирующих гелеобразных полимеров, являются легкосшитые сетчатые полимеры частично нейтрализованных полиакриловых кислот и их крахмальные производные. Более предпочтительно, гидрогельобразующие абсорбирующие полимеры содержат приблизительно от 50 до 95%, предпочтительно около 75% нейтрализованной, легкосшитой сетчатой полиакриловой кислоты (т.е. полиакрилат натрия/акриловая кислота). Сетевая сшивка делает полимер по существу водонерастворимым и частично определяет абсорбирующую способность и характеристики извлечения содержимого суперабсорбирующих гелеобразных полимеров. Процессы сетевой сшивки этих полимеров и типичные сшивающие агенты описаны более подробно в патенте США N 4076663.

Несмотря на то что суперабсорбирующие гелеобразные полимеры предпочтительно одного типа (т.е. однородны), в инструментах согласно настоящему изобретению могут использоваться смеси полимеров. Например, смеси привитых сополимеров крахмалоакриловой кислоты и легкосшитые сетчатые полимеры частично нейтрализованной полиакриловой кислоты также могут использоваться в настоящем изобретении.

В то время как любой из суперабсорбирующих гелеобразных полимеров, описанных в предшествующем уровне техники, может использоваться в настоящем изобретении, недавно было признано, что, когда большие уровни суперабсорбирующих гелеобразных полимеров (т.е. более 50 вес.% абсорбирующей структуры) включены в абсорбирующую структуру, и особенно, когда один и более участков абсорбирующего слоя будет содержать приблизительно более 50 вес.% участка, возникает проблема блокирования геля разбухшими частицами, что отрицательно скажется на прохождении жидкости и способности гелеобразующих полимеров поглощать жидкость соответственно своей абсорбирующей способности в необходимый промежуток времени. В патентах США N 5147343 (Kellenberger et а1), опубликованном 15 сентября 1992 г, и N 5149335 (Kellenberger et а1), опубликованном 22 сентября 1992 года, описаны суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры в отношении их Впитываемости Под Нагрузкой (В.П.Н.), где гелеобразующие полимеры поглощают жидкость (0,9% солевого раствора) под давлением 0,3 фунтов на квадратный дюйм в замкнутом объеме. (Описание каждого из этих патентов включено здесь). Способы определения ВПН описаны в этих патентах. Полимеры, описанные там, могут быть особенно подходящими для примеров реализации настоящего изобретения, где содержатся участки относительно высоких уровней суперабсорбирующих гелеобразных полимеров. В частности, когда в моющую подушку включены высокие концентрации суперабсорбирующего гелеобразного полимера, эти полимеры предпочтительно имеют ВПН, измеряемую согласно способам, описанным в патенте США N 5147343, по меньшей мере около 24 мл/г, предпочтительнее по меньшей мере 27 мл/г после одного часа; или ВПН, измеряемую согласно способам, описанным в патенте США N 5149335, по меньшей мере 15 мл/г, более предпочтительно по меньшей мере около 18 мл/г после 15 минут. Совместно рассматриваемая заявка США с серийным номером 08/219547 (Goldman et al), поданная 29 марта 1994 г и заявка N 08/416396 (Goldman et al), поданная 6 апреля 1995 года (обе включены здесь в качестве ссылочного материала), также обращаются к проблеме блокирования геля и описывают суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, способствующие преодолению этого явления. Эти заявки, в частности, описывают суперабсорбирующие гелеобразные полимеры, которые не вызывают блокирования геля даже при более высоких давлениях, в частности 0,7 фунтов на квадратный дюйм.

В примерах реализации настоящего изобретения, где абсорбирующий слой будет содержать участки, содержащие высокие уровни (например, более 50 вес.% участка) суперабсорбирующего гелеобразного полимера, может быть предпочтительно, чтобы суперабсорбирующим гелеобразным полимером являлся описанный в упомянутых выше заявках Goidman et al.

Другие успешно используемые суперабсорбирующие материалы включают гидрофильные полимерные вспененные материалы, такие как те, что описаны в совместно рассматриваемых патентной заявке США N 08/563866 (DesMarais et al), поданной 29 ноября 1995 г, и патенте США N 5387207 (Dyer et al), опубликованном 7 февраля 1995 года. Эти ссылочные материалы описывают полимерные гидрофильные абсорбирующие вспененные материалы, которые получаются полимеризацией эмульсии воды в масле с высокой внутренней фазой. Эти вспененные материалы легко изготавливаются, обеспечивая различные физические качества (размер пор, капиллярное всасывание, плотность, и т.д), которые влияют на пропускную способность жидкости. Как таковые эти материалы особенно целесообразны, вне зависимости от того, используются ли они отдельно или в сочетании с другими подобными пеноматериалами или с волокнистыми структурами, для обеспечения полной пропускной способности, необходимой для настоящего изобретения.

Там, где в абсорбирующий слой включен суперабсорбирующий материал, абсорбирующий слой будет предпочтительно содержать по меньшей мере около 15 вес. % абсорбирующего слоя, более предпочтительно по меньшей мере около 20 вес.%, еще предпочтительнее по меньшей мере около 25 вес.% суперабсорбирующего материала.

Абсорбирующий слой может также состоять из волокнистого материала или содержать его. Волокна, используемые в настоящем из