Моющий состав, комплект и способ чистки поверхности

Моющий состав, комплект и способ чистки поверхности

Реферат

 

Изобретение относится к моющим составам для чистки поверхностей. Моющий состав содержит суперабсорбирующее вещество, одно или более моющее поверхностно-активное вещество, гидрофобное вещество, включая растворитель, при определенных соотношениях. Значение рН моющего состава составляет более чем 9. Дополнительно моющий состав может содержать пеногаситель. Комплект для чистки включает устройство, содержащее чистящий элемент и моющий состав. Чистящий элемент содержит суперабсорбирующее вещество. Способ чистки поверхностей включает этап нанесения моющего состава и абсорбцию состава в абсорбирующую структуру. Изобретение позволяет обеспечить более тщательное удаление загрязнений и обеспечить удобства при пользовании. 3 с. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил, 1 табл.

Настоящая заявка относится к моющим составам для использования с чистящим устройством, содержащим суперабсорбирующее вещество, пригодное для удаления загрязнений с твердых поверхностей. Заявка, в частности, относится к чистящим устройствам, содержащим съемный абсорбирующий очищающий элемент (прокладку), предпочтительно выполненный так, чтобы обеспечивать множество чистящих поверхностей.

Литературные источники описывают множество изделий, предназначенных для чистки твердых поверхностей, таких как полов из керамической плитки, полов из твердых пород дерева, прилавков и т.п. В связи с очисткой полов, описан ряд устройств, содержащих ручку и некоторые средства для абсорбирования жидкого моющего состава. Такие устройства включают те, которые можно использовать повторно, в том числе швабры, содержащие шнуры из хлопка, целлюлозные и/или синтетические ленты, губки и т.п. Хотя такие швабры с успехом используют для удаления многих видов загрязнений с твердых поверхностей, они обычно требуют выполнения неудобных операций, однократного или многократного споласкивания во время применения с целью избежать насыщения вещества грязью, сором и др. остатками. Поэтому такие швабры требуют использования отдельных емкостей для выполнения операции (операций) споласкивания, и обычно такие операции споласкивания не обеспечивают достаточного удаления загрязняющих остатков. Это может приводить к повторному отложению значительного количества загрязнений при последующих проходах швабры. Кроме того, по мере того как повторно используемые швабры применяют в течение продолжительного времени, они становятся очень грязными и зловонными. Это негативно сказывается на последующих очищающих характеристиках.

Для того, чтобы уменьшить негативные последствия, связанные с применением повторно используемой швабры, были предприняты попытки обеспечить швабры, содержащие одноразовые чистящие элементы. Например, в патенте США 5094559, выданном 10.03.1992 (Rivera et al.), описана швабра, включающая одноразовый чистящий элемент, содержащий скребущий слой для удаления грязи с загрязненной поверхности, впитывающий слой для абсорбции жидкости после очистки и непроницаемый для жидкости слой, расположенный между скребущим слоем и впитывающим слоем. Элемент дополнительно содержит средства для разрывания пакета, расположенные между скребущим слоем и непроницаемым для жидкости слоем. Разрываемые пакеты расположены так, что при разрыве жидкость направляется на промываемую поверхность. Во время чистки скребущим слоем непроницаемый слой препятствует движению жидкости к абсорбирующему впитывающему слою. После выполнения операции чистки элемент снимают с ручки швабры и повторно закрепляют так, что впитывающий слой контактирует с полом. Хотя это устройство может уменьшить необходимость в применении многократных операций споласкивания, при его использовании все равно требуется вручную переставлять элемент и повторно закреплять загрязненный влажный элемент, чтобы завершить процесс очистки.

Аналогично, в патенте США 5419015, выданном 30.05.1995 (Garcia), описана швабра, содержащая съемный, промываемый рабочий элемент. Описан элемент, содержащий верхний слой, который можно прикреплять к крючкам на держателе швабры, центральный слой из синтетической пластичной микропористой пены и нижний слой для контактирования с промываемой поверхностью. В описании указывается, что состав нижнего слоя зависит от конечного назначения устройства, т. е. промывки, полировки или соскребания. Хотя ссылка связана с проблемами, с которыми сталкиваются при использовании швабр, которые требуют споласкивания при их применении, в патенте не раскрыто очищающее устройство, которое в достаточной степени удаляет загрязнения, осевшие на типичных твердых поверхностях в домашних условиях, в частности на полах, так, чтобы поверхность воспринималась как по существу свободная от загрязнений. В частности, синтетическая пена, описанная Garcia, предназначенная для поглощения чистящего раствора, обладает относительно малой поглощающей способностью для воды и растворов на основе воды. Поэтому потребитель вынужден либо использовать малые количества чистящего состава, чтобы оставаться в пределах поглощающей способности элемента, либо оставлять значительное количество очищающего раствора на очищаемой поверхности. В любом случае общая производительность очищающего элемента не оптимальна.

Хотя множество известных устройств для чистки твердых поверхностей с успехом используют для удаления громадного большинства загрязнений, с которыми сталкивается потребитель во время чистки, они неудобны тем, что требуют выполнения одной или нескольких операций чистки. Устройства уровня техники, с помощью которых решали вопрос удобства, обычно делают за счет очищающих характеристик. Поэтому сохраняется потребность в устройстве, которое отвечало бы как требованиям обеспечения удобства при пользовании, так и требованиям по тщательному удалению загрязнений.

Таким образом, настоящее изобретение предпочтительно обеспечивает очищающее устройство, которое содержит съемный чистящий элемент, с помощью которого снижается потребность промывать элемент при его применении. Это требует устройства, которое содержит съемный чистящий элемент, обладающий достаточной абсорбирующей способностью, на грамм абсорбируемой жидкости, на грамм основы чистящего элемента, которое позволяет выполнять чистку большой площади, такой как типичных полов с твердой поверхностью (например, на площади 7,4-9,3 м² (80-100 фут²) без необходимости замены элемента. Это, в свою очередь, требует использования суперабсорбирующего вещества, предпочтительно такого типа, который раскрыт здесь ниже. В настоящее время установлено, что моющий состав, который используют с такими суперабсорбирующими веществами, должен быть тщательно подобран, чтобы избежать возможность провала поставленной цели при использовании таких суперабсорбирующих веществ.

Предпочтительные чистящие устройства содержат элемент, который обладает хорошими свойствами по удалению загрязнений благодаря постоянному обеспечению свежей поверхности и/или края для контактирования с загрязненной поверхностью, например, обеспечением множества поверхностей, которые контактируют с загрязненными поверхностями во время чистки.

Моющие составы, предназначенные для использования с устройством, содержащим суперабсорбирующее вещество, требуют достаточного количества моющего средства, чтобы дать возможность раствору обеспечить чистку без перегрузки суперабсорбирующего вещества раствором, но не может содержать более чем приблизительно 1,0% моющего поверхностно-активного вещества без ухудшения характеристик. Следовательно, уровень содержания моющего поверхностно-активного вещества должен быть от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,5%, предпочтительно от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5%, более предпочтительно менее чем приблизительно 0,2, более предпочтительно менее чем 0,1%; уровень содержания гидрофобных материалов, включая растворитель, должен быть менее приблизительно 0,5%, предпочтительно менее приблизительно 0,2%, более предпочтительно менее приблизительно 0,1%; значение рН должно быть более приблизительно 9, предпочтительно более чем приблизительно 9,5, более предпочтительно более чем приблизительно 10, чтобы избежать ухудшения абсорбции; и щелочность должна быть предпочтительно обеспечена, по крайней мере частично, с помощью летучих веществ, чтобы избежать проблемы образования полос пленки. Моющее поверхностно-активное вещество предпочтительно преимущественно является линейным, например, в нем не должны присутствовать ароматические группы; и моющее поверхностно-активное вещество предпочтительно является относительно водорастворимым, например, имеющим гидрофобную цепь, содержащую от приблизительно 8 до приблизительно 12, предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 11 атомов углерода; и для неионных моющих поверхностно-активных веществ, имеющих ГЛБ (гидрофильно-липофильный баланс), от приблизительно 9 до приблизительно 14, предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 13, более предпочтительно от приблизительно 10 до приблизительно 12.

Изобретение также относится к моющему составу, как раскрыто здесь, в контейнере вместе с инструкциями по использованию его с абсорбирующей структурой, содержащей эффективное количество суперабсорбирующего вещества, и необязательно в контейнере в комплекте, содержащем устройство или по крайней мере одноразовый чистящий элемент, содержащий суперабсорбирующее вещество.

Изобретение также относится к применению состава и чистящего элемента, содержащего суперабсорбирующее вещество, для осуществления чистки загрязненных поверхностей, т.е. к способу чистки поверхности, включающему нанесение эффективного количества моющего состава, содержащего не более чем приблизительно 1% моющего поверхностно-активного вещества; уровень содержания гидрофобных веществ, включая растворитель, который составляет менее чем приблизительно 0,5%; и значение рН более чем приблизительно 9, и абсорбцию состава в абсорбирующей структуре, содержащей суперабсорбирующее вещество.

В одном предпочтительном варианте исполнения настоящее изобретение относится к применению описанного моющего состава с устройством для чистки поверхности, причем устройство содержит: а) ручку, b) съемный чистящий элемент, содержащий суперабсорбирующее вещество и имеющий множество по существу плоских поверхностей, где каждая из по существу плоских поверхностей контактирует с очищаемой поверхностью, и предпочтительно структура элемента, которая содержит как первый слой, так и второй слой, где первый слой расположен между скребущим слоем и вторым слоем и имеет меньшую ширину, чем второй слой.

В зависимости от средств, используемых для крепления чистящего элемента к ручке чистящего устройства, может быть предпочтительным, чтобы чистящий элемент дополнительно содержал особый слой для крепления. В этих вариантах исполнения абсорбирующий слой должен быть расположен между скребущим слоем и слоем для крепления.

Моющий состав и предпочтительно устройство согласно настоящему изобретению могут быть использованы для чистки всех основ с твердой поверхностью, включая деревянные, виниловые, линолеум, полы, не покрытые воском, керамические, покрытия типа "Formica", фарфоровые, стеклянные, стеновой картон и т. п.

На фиг.1 показан вид в перспективе чистящего устройства согласно настоящему изобретению, содержащего вмонтированное устройство для распределения жидкости, которое будет распределять моющий состав.

На фиг. 1а показан вид в перспективе чистящего устройства согласно настоящему изобретению, не содержащего вмонтированное устройство для распределения жидкости, так что состав подается отдельно.

На фиг.1b показан вид сбоку ручного зажима устройства, изображенного на фиг.1а.

На фиг. 2 показан вид в перспективе съемного чистящего элемента устройства.

На фиг.3 показан вид в перспективе абсорбирующего слоя одноразового чистящего элемента согласно настоящему изобретению.

На фиг.4 показан вид в перспективе абсорбирующего слоя одноразового чистящего элемента согласно настоящему изобретению в разъединенном состоянии.

На фиг. 5а и b показано сечение чистящего элемента согласно настоящему изобретению в плоскости у-z.

1. Чистящий элемент Настоящее изобретение основано на обеспечении удобства при пользовании чистящим элементом, предпочтительно съемным и/или одноразовым, который содержит суперабсорбирующее вещество и который предпочтительно также обеспечивает значительные чистящие преимущества. Предпочтительные преимущества чистящих характеристик относятся к предпочтительным структурным свойствам, описанным ниже, объединенным со способностью элемента удалять растворимые загрязнения. Чистящий элемент, раскрытый в описании, требует использования моющего состава, как описано ниже, для обеспечения оптимальных характеристик.

Чистящие элементы будут предпочтительно обладать абсорбирующей способностью при измерении при ограничивающем давлении 0,0063 кг/см² после 20 мин. (1200 с) (далее обозначено как "t₁₂₀₀ абсорбирующая способность"), составляющей по крайней мере примерно 10 г деионизированной воды на 1 г чистящего элемента. Абсорбирующую способность элемента измеряют через 20 мин (1200 с) после введения во взаимодействие с деионизированной водой, так как этот период представляет типичное время, требующееся потребителю для чистки твердой поверхности, такой как пол. Ограничивающее давление представляет обычные давления, воздействующие на элемент во время чистки. По существу чистящий элемент должен обладать способностью абсорбировать значительные количества моющего раствора в течение этих 1200 с при давлении 0,09 psi (0,0063 кг/см²). Чистящий элемент будет предпочтительно обладать "t₁₂₀₀ абсорбирующей способностью", составляющей по крайней мере приблизительно 15 г/г, более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 20 г/г, еще более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 25 г/г и наиболее предпочтительно - по крайней мере приблизительно 30 г/г. Чистящий элемент будет предпочтительно обладать "t₉₀₀ абсорбирующей способностью", составляющей по крайней мере приблизительно 10 г/г, более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 20 г/г.

Значения "t₁₂₀₀" и "t₉₀₀" абсорбирующей способности измерены в соответствии со способом выполнения работы под давлением (здесь обозначен как "работа под давлением" (РПД)), который подробно описан в разделе "Методы испытаний", приведенном ниже.

Чистящие элементы будут также предпочтительно, но необязательно, обладать общей способностью по жидкости (деионизированной воды), составляющей по крайней мере приблизительно 100 г, более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 200 г, еще более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 300 г и наиболее предпочтительно - по крайней мере приблизительно 400 г. Хотя элементы, обладающие общей способностью по жидкости, составляющей менее чем 100 г, находятся внутри объема настоящего изобретения, они не полностью удовлетворяют требованиям при уборке больших площадей, с которыми обычно имеют дело в жилых домах, в отличие от чистящих элементов с более высокой поглощающей способностью.

Каждый из компонентов абсорбирующего элемента описан подробно. Однако для специалистов в данной области очевидно, что различные известные материалы, которые используют с той же целью, могут быть заменены и получены аналогичные результаты.

А. Абсорбирующий слой Абсорбирующий слой является существенным компонентом, который служит для удерживания любой жидкости и загрязнений, абсорбированных чистящим элементом во время использования. Хотя предпочтительный скребущий слой, описанный ниже, имеет некоторое влияние на способность чистящего элемента абсорбировать жидкость, абсорбирующий слой играет основную роль в достижении желаемой общей абсорбирующей способности. Кроме того, абсорбирующий слой предпочтительно содержит множество слоев, которые предназначены для обеспечения чистящего элемента множеством плоских поверхностей.

Помимо существенной поглощающей способности по жидкости, абсорбирующий слой должен обладать способностью удалять жидкость и загрязнения из любого "скребущего слоя" так, чтобы скребущий слой обладал способностью постоянно удалять загрязнения с поверхности. Абсорбирующий слой также должен обладать способностью удерживать абсорбированные вещества при типичных при использовании давлениях, чтобы избежать "отжим" абсорбированной грязи, чистящего раствора и т.п.

Абсорбирующий слой будет содержать любой материал, который обладает способностью абсорбировать и удерживать жидкости во время использования. Для достижения желаемой общей абсорбирующей способности по жидкости предпочтительно включать в абсорбирующий слой вещество, обладающее относительно высокой способностью (исходя из грамм жидкости на грамм абсорбирующего вещества). Как использовано в данном описании, термин "суперабсорбирующее вещество" означает любое абсорбирующее вещество, обладающее способностью по воде (г/г), составляющей по крайней мере приблизительно 15 г/г при измерении при ограничивающем давлении, составляющем 0,3 psi (0,021 кг/см²). Так как множество очищающих жидкостей, полезных в настоящем изобретении, основаны на воде, то предпочтительно, чтобы суперабсорбирующие вещества имели относительно высокую абсорбирующую способность (г/г) относительно воды или жидкостей, основанных на воде.

Представительные суперабсорбирующие вещества включают водонерастворимые, набухающие в воде суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры (далее обозначены как "суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры"), которые хорошо известны по литературным источникам. Эти материалы демонстрируют очень высокие уровни абсорбирующей способности по отношению к воде. Суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры, полезные в настоящем изобретении, могут иметь размеры, форму и/или морфологию, изменяющиеся в широких пределах. Эти полимеры могут быть в форме частиц, у которых отношение наибольшего размера к наименьшему размеру не велико (например, гранулы, хлопья, пылевидные частицы, межчастичные агрегаты, межчастичные сшитые частицы и т.п.), или они могут быть в форме волокон, листов, пленок, пены, слоистых материалов и т.п. Использование суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров в волокнистой форме обеспечивает преимущества обеспечения повышенного удерживания суперабсорбирующего вещества, в сравнении с частицами, в процессе чистки. Хотя их абсорбирующая способность обычно ниже по отношению к смесям на водной основе, эти вещества все же демонстрируют значительную абсорбирующую способность по отношению к таким смесям. В патентной литературе описано большое количество водонабухающих веществ. См., например, патенты США 3699103 (Harper et al.), выданный 13.06.1972; 3770731 (Harmon), выданный 20.06.1972; замененный патент 32649 (Brandt et al., повторно выданный 19.04.1989; 4834735 (Alemany et al. ), выданный 30.05.1989.

Суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры, применимые в настоящем изобретении, включают ряд различных водонерастворимых, но набухающих в воде полимеров, способных абсорбировать большое количество жидкостей. Такие полимерные материалы также обычно называют "гидроколлоидами", и могут включать полисахариды, такие как карбоксиметиловый крахмал, карбоксиметилцеллюлозу и гидроксипропилцеллюлозу; неионные типы, такие как поливиниловый спирт и поливиниловые эфиры; катионные типы, такие как поливинилпиридин, поливинилморфолинион, N,N-диметиламиноэтил или N,N-диэтиламинопропил акрилаты и метакрилаты и их соответствующие четвертичные соли. Обычно суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры, применимые в настоящем изобретении, содержат множество анионных функциональных групп, таких как сульфокислоты, и более типично, карбоксильные группы. Примеры полимеров, пригодных для использования в данном изобретении, включают такие, которые получены из полимеризируемых, ненасыщенных кислотосодержащих мономеров. Таким образом, такие мономеры включают олефиновоненасыщенные кислоты и ангидриды, которые содержат по крайней мере одну углерод-углеродную олефиновую двойную связь. Более конкретно, эти мономеры могут быть выбраны из олефиновоненасыщенных карбоновых кислот и ангидридов карбоновой кислоты, олефиновоненасыщенных сульфоновых кислот и их смесей.

Некоторые некислотные мономеры могут быть также включены, обычно в незначительных количествах, при получении суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров, применимых в настоящем изобретении. Такие некислотные мономеры могут включать, например, водорастворимые или диспергируемые в воде сложные эфиры кислотсодержащих мономеров, а также мономеры, которые вообще не содержат группы карбоновой или сульфоновой кислоты. Необязательные некислотные мономеры могут, таким образом, включать мономеры, содержащие следующие типы функциональных групп: сложные эфиры карбоновой кислоты или сульфоновой кислоты, гидроксильные группы, амидные группы, аминогруппы, нитрильные группы, группы четвертичной соли аммония, арильные группы (например, фенильные группы, такие как группы, полученные из стиролмономера ). Эти некислотные мономеры являются хорошо известными материалами и описаны более подробно, например, в патентах США 4076663 (Masuda et al.), выданном 28.02.1978, и 4062817 (Westerman), выданном 13.12.1977, включенных в данное описание в качестве ссылки.

Олефиновоненасыщенная карбоновая кислота и мономеры ангидрида карбоновой кислоты включают акриловые кислоты, типичными примерами которых служат сама акриловая кислота, метакриловая кислота, этакриловая кислота, -хлоракриловая кислота, -цианоакриловая кислота, -метилакриловая кислота (кротоновая кислота), -фенилакриловая кислота, -акрилоксипропионовая кислота, сорбиновая кислота, -хлорсорбиновая кислота, ангеликовая кислота, коричная кислота, р-хлоркоричная кислота, -стерилакриловая кислота, итаконовая кислота, цитраконовая кислота, мезаконовая кислота, глутаконовая кислота, аконитовая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, ангидрид трикарбоксиэтиленовой и малеиновой кислоты.

Мономеры олефиновоненасыщенной сульфоновой кислоты включают алифатические или ароматические винилсульфоновые кислоты, такие как винилсульфоновая кислота, аллилсульфоновая кислота, винилтолуолсульфоновая кислота и стиролсульфоновая кислота; акриловая и метакриловая сульфоновая кислота, такая как сульфоэтилакрилат, сульфоэтилметакрилат, сульфопропилакрилат, сульфопропилметакрилат, 2-гидрокси-3-метакрилоксипропилсульфоновая кислота и 2-акриламид, -2-метилпронансульфоновая кислота.

Предпочтительные суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры, применимые в настоящем изобретении, содержат карбоксильные группы. Эти полимеры включают гидролизованные крахмально-акрилнитрильные привитые сополимеры, частично нейтрализованные гидролизованные крахмально-акрилнитрильные привитые сополимеры, привитые сополимеры крахмально-акриловой кислоты, частично нейтрализованные привитые сополимеры крахмально-акриловой кислоты, омыленные сополимеры винилацетата и акрилового эфира, гидролизованные акрилонитрильные или акриламидные сополимеры, слабо сшитые сетчатые полимеры любых ранее перечисленных сополимеров, частично нейтрализованная полиакриловая кислота и слабо сшитые сетчатые полимеры частично нейтрализованной полиакриловой кислоты. Эти полимеры могут быть использованы либо отдельно, либо в виде смеси двух или более различных полимеров. Примеры этих полимерных материалов раскрыты в патентах США 3661875, 4076663, 4093776, 4666983 и 4734478.

Наиболее предпочтительными полимерными материалами, пригодными для использования при получении суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров, являются слабо сшитые сетчатые полимеры частично нейтрализованных полиакрильных кислот и их крахмальные производные. Наиболее предпочтительно, гидрогельобразующие абсорбирующие полимеры содержат от приблизительно 50 до приблизительно 95%, предпочтительно - приблизительно 75% нейтрализованной слабо сшитой сетчатой полиакриловой кислоты (т.е. поли(акрилат натрия/акриловая кислота)). Сетчатая сшивка ведет к по существу нерастворимому в воде полимеру и частично определяет абсорбирующую способность и характеристики содержания экстрагируемого полимера суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров. Процессы сетчатой сшивки этих полимеров и типичные агенты сетчатой сшивки более подробно описаны в патенте США 4076663.

Хотя предпочтительно применять суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры одного типа (т.е. гомогенные), могут быть также использованы смеси полимеров в устройствах в соответствии с настоящим изобретением. Например, смеси привитых сополимеров крахмально-акриловой кислоты и слабо сшитых сетчатых полимеров частично нейтрализованной полиакриловой кислоты могут быть использованы в настоящем изобретении.

Хотя любой из суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров, раскрытых в уровне техники, может быть использован в настоящем изобретении, недавно установлено, что, когда значительные количества (например, более чем приблизительно 50% по массе абсорбирующей структуры) суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров должны быть включены в абсорбирующую структуру и, в частности, когда один или более участков абсорбирующего слоя будет содержать более чем приблизительно 50% по массе участка, проблема блокирования геля набухшими частицами может помешать потоку жидкости и таким образом пагубно влияют на способность гелеобразующих полимеров абсорбировать до их полной абсорбирующей способности в желаемый период времени. В патентах США 5147343 (Кellenberger et al.), выданном 15.09.1992, и 5149335 (Кеllenberger et al.), выданном 22.09.1992, описаны суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры с точки зрения их Абсорбирующей Способности Под Нагрузкой (АСПН), где гелеобразующие полимеры абсорбируют жидкость (0,9%-ный соляной раствор) при ограничивающем давлении, составляющем 0,02 кг/см² (0,3 psi). (Описание каждого из этих патентов включено в настоящую заявку). Методики определения АСПН описаны в этих патентах. Полимеры, описанные в этих патентах, могут быть особенно полезными в настоящем изобретении в тех вариантах исполнения, когда имеются участки с относительно высокими уровнями содержания суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров. В частности, когда высокие концентрации суперабсорбирующих гелеобразующих полимеров введены в чистящий элемент, эти полимеры будут предпочтительно иметь АСПН, измеренную в соответствии с методиками, описанными в патенте США 5147343, составляющую по крайней мере приблизительно 24 мл/г, более предпочтительно по крайней мере приблизительно 27 мл/г после 1 часа; или АСПН, определенная в соответствии с методиками, описанными в патенте США 5149335, составляющая по крайней мере приблизительно 15 мл/г, более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 18 мл/г после 15 мин. Совместно переданные одновременно рассматриваемые заявки США 08/219547 (Goldman et al.), поданная 29.03.1994, и 08/416 396 (Goldman et al. ), поданная 6.04.1995 (обе включены в настоящее описание ссылкой), также посвящены проблеме блокирования геля и в них описаны суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры, пригодные для преодоления этого явления. В этих заявках специально описаны суперабсорбирующие гелеобразующие полимеры, которые исключают блокирование геля даже при более высоких ограничивающих давлениях, особенно 0,049 кг/см² (0,7 psi). В вариантах исполнения настоящего изобретения, где абсорбирующий слой будет содержать участки, содержащие высокие уровни (например, более чем приблизительно 50% по массе участка) суперабсорбирующего гелеобразующего полимера, может быть предпочтительным, чтобы суперабсорбирующий гелеобразующий полимер был такой, как описано в вышеупомянутых заявках Goldman et al.

Другие полезные суперабсорбирующие материалы включают гидрофильные полимерные пены, такие как те, которые описаны в совместно переданной одновременно рассматриваемой заявке США 08/563866 (DesMarais et al.), поданной 29.11.1995, и в патенте США 5387207 (Dyer et al.), выданном 7.02.1995. В этих ссылках описаны полимерные гидрофильные абсорбирующие пены, полученные путем полимеризации эмульсии масла в воде с высокой дисперсной фазой (обычно сокращенно обозначаемой как ВДФ). Эти пены широко выпускаются для обеспечения различных физических свойств (размеров пор, капиллярного всасывания, плотности и т.д.), которые влияют на способность обращения с жидкостью. Как таковые, эти материалы особенно полезны либо при использовании по отдельности, либо в комбинации с другими такими пенами или с волокнистыми структурами, для обеспечения общей абсорбирующей способности, требуемой для настоящего изобретения.

Когда суперабсорбирующее вещество включают в абсорбирующий слой, абсорбирующий слой будет предпочтительно содержать по крайней мере приблизительно 15 мас.% абсорбирующего слоя, более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 20%, еще более предпочтительно - по крайней мере приблизительно 25% суперабсорбирующего вещества.

Абсорбирующий слой может также состоять из или содержать волокнистый материал. Волокна, пригодные в настоящем изобретении, включают те, которые представляют натуральные волокна (модифицированные или немодифицированные), а также синтетические волокна. Примеры пригодных немодифицированных/модифицированных натуральных волокон включают хлопок, траву альфа (Esparto grass), жом сахарного тростника, волокна грубой шерсти, лен, шелк, шерсть, древесную пульпу, химически модифицированную древесную пульпу, джут, этилцеллюлозу и ацетатцеллюлозу. Подходящие синтетические волокна могут быть изготовлены из поливинилхлорида, поливинилфторида, политетрафторэтилена, поливинилиденхлорида, полиакрилов, таких как "ORLON", поливинилацетата, "Rayon", полиэтилвинилацетата, нерастворимого или растворимого поливинилового спирта, полиолефинов, таких как полиэтилен (например, "PULPEX") и полипропилен, полиамидов, таких как найлон, полиэфиров, таких как "DACRON" или "KODEL", полиуретанов, полистиролов и т.п. Абсорбирующий слой может содержать только натуральные волокна, только синтетические волокна или любое совместимое сочетание натуральных и синтетических волокон.

Волокна, пригодные для настоящего изобретения, могут быть гидрофильными, гидрофобными или могут быть сочетанием гидрофильных и гидрофобных волокон. Как было указано выше, конкретный выбор гидрофильных или гидрофобных волокон будет зависеть от других материалов, включенных в абсорбирующий (и в определенной степени скребущий слой) слой. То есть природа волокон должна быть такой, чтобы чистящий элемент демонстрировал необходимое задерживание жидкости и общую абсорбирующую способность по жидкости. Подходящие для использования в данном изобретении гидрофильные волокна включают целлюлозные волокна, модифицированные целлюлозные волокна, искусственный шелк, полиэфирные волокна, такие как гидрофильные найлоновые волокна ("HYDROFIL"). Подходящие гидрофильные волокна могут быть также получены путем гидрофилизации гидрофобных волокон, таких как термопластичные волокна, обработанные поверхностно-активными веществами или кремнеземом, полученные, например, из полиолефинов, таких как полиэтилен или полипропилен, полиакрилат, полиамид, полистирол, полиуретанов и т.п.

Подходящие волокна из древесной пульпы могут быть получены при использовании хорошо известных химических процессов, таких как способ сульфатной варки целлюлозы и сульфитный способ. Особенно предпочтительно производить эти волокна из древесной пульпы из южных пород мягкой древесины благодаря их хорошим абсорбирующим характеристикам. Эти волокна из древесной пульпы могут быть также получены при использовании механических процессов, таких как способы получения пульпы из грунтовой древесины, с использованием механического рафинера, термомеханического, химико-механического и химико-термомеханического способов. Могут быть использованы рецикловые или вторичные волокна из древесной пульпы, а также волокна из отбеленной и неотбеленной древесной пульпы.

Другой тип гидрофильных волокон для использования в настоящем изобретении представляет химически жесткие целлюлозные волокна, как использовано в описании. Термином "химически жесткие целлюлозные волокна" обозначают целлюлозные волокна, которые были ужесточены (сделаны негибкими) химическими средствами для повышения жесткости волокон как при сухих, так и водных условиях. Такие средства могут включать добавление химического ужесточающего агента, который, например, покрывает и/или пропитывает волокна. Такие средства могут также включать ужесточение волокон путем изменения химической структуры, например, путем сшивания полимерных цепей.

Когда в качестве абсорбирующего слоя используют волокна (или их составляющий компонент), волокна могут быть необязательно связаны с термопластичным веществом. При плавлении по крайней мере часть этого термопластичного вещества мигрирует к точкам пересечения волокон, обычно благодаря наличию градиентов межволокнистой капиллярности. Эти точки пересечения становятся участками связывания термопластичного вещества. При охлаждении термопластичные вещества в этих точках пересечения затвердевают с образованием участков связывания, которые удерживают матрицу или слой волокон вместе в каждом из соответствующих слоев. Это может быть полезным для обеспечения дополнительной общей целостности чистящего элемента.

Среди различных действий связывание в точках пересечения волокон повышает общий модуль сжатия и прочность полученного, термосвязанного элемента. В случае химически жестких целлюлозных волокон плавление и миграция термопластичного вещества также оказывают влияние на повышение среднего размера пор получаемого слоя, при этом сохраняя плотность и основной вес слоя, как первоначально образовано. Это может улучшить свойства захвата жидкости термосвязанного слоя при первоначальном воздействии жидкости, благодаря улучшенной проницаемости жидкости, и при последующем воздействии, благодаря объединенной способности ужесточенных волокон сохранять их жесткость при увлажнении и способности термопластичных веществ оставаться связанными в точках пересечения волокон при увлажнении и при влажном сжатии. В сетке термосвязанные слои ужесточенных волокон сохраняют их общий первоначальный объем, но с объемными участками, ранее занятыми термопластичными веществами, становятся открытыми, увеличивая таким образом средний межволокнистый капиллярный размер пор.

Термопластичные вещества, пригодные для использования в настоящем изобретении, могут быть в любой из ряда форм, включая частицы, волокна или комбинации частиц и волокон. Термопластичные волокна являются особенно предпочтительной формой благодаря их способности образовывать множества межволокнистых мест связывания. Подходящие термопластичные вещества могут быть изготовлены из любого термопластичного полимера, который может быть расплавлен при температурах, которые не будут вызывать сильного повреждения волокон, которые содержат основной слой или матрицу каждого слоя. Предпочтительно, температура плавления этого термопластичного вещества будет ниже, чем приблизительно 190^oС и предпочтительно - от приблизительно 75 до приблизительно 175^oС. В любом случае температура плавления этого термопластичного вещества должна быть не ниже, чем температура, при которой термосвязанные абсорбирующие структуры, при использовании их в ч