Жидкий состав для чистки и/или глубокой очистки

Жидкий состав для чистки и/или глубокой очистки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидким составам для чистки и/или глубокой очистки различных поверхностей живых и неживых объектов, в том числе твердых поверхностей внутри и вокруг дома, поверхностей посуды, поверхностей твердых и мягких тканей полости рта, например поверхностей зубов, десен, языка и щек, кожи человека и животных, поверхностей автомобиля и транспортных средств, и т.д. Более конкретно, настоящее изобретение относится к жидким чистящим составам, содержащим частицы для чистки и/или глубокой очистки.

Уровень техники

Чистящие составы, такие как составы частиц или жидкие составы (включая гель, пасту), содержащие абразивные компоненты, хорошо известны в данной области техники. Такие составы используют для чистки и/или глубокой очистки различных поверхностей, в особенности тех поверхностей, которые, как правило, загрязняются сложными для удаления пятнами и загрязнениями.

Среди известных на данный момент чистящих составов, самые популярные из них основаны на абразивных частицах с различными формами - от сферической до неправильной формы. Наиболее распространенные абразивные частицы являются либо неорганическими, такими как карбонатная соль, глина, кремнезем, силикат, сланцевая зола, перлит и кварцевый песок, либо органическими полимерными бусинами, такими как полипропилен, ПВХ, меламин, мочевина, полиакрилат и производные, и поступают в виде жидкого состава с кремообразной консистенцией с абразивными частицами, суспендироваными в них.

Профиль безопасности поверхности таких известных в настоящее время чистящих составов неадекватен, альтернативно, плохие характеристики очистки показаны для составов с адекватным профилем безопасности поверхности. Действительно, в силу наличия очень твердых абразивных частиц, эти составы могут повредить, например поцарапать, поверхности, на которые они были нанесены, в то время как в менее твердом материале, уровень характеристики очистки недостаточен. В самом деле, разработчик должен выбрать между хорошей характеристикой чистки/глубокой очистки, но имея сильные повреждения поверхности или поступиться характеристикой чистки/глубокой очистки, при сохранении приемлемого профиля безопасности поверхности. Кроме того, такие известные в настоящее время чистящие составы, по меньшей мере, в некоторых областях применения (например, очистке твердой поверхности) воспринимаются потребителями как устаревшие.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание жидкого состава для чистки и/или глубокой очистки, приемлемого для чистки/глубокой очистки различных поверхностей, в том числе поверхностей живых и неживых объектов, твердых поверхностей внутри и вокруг дома, поверхностей посуды, поверхностей твердых и мягких тканей полости рта, таких как поверхности зубов, десен, языка и щек, кожи человека и животных и т.д., где состав обеспечивает хорошую характеристику чистки/глубокой очистки, в то же время обеспечивая хороший профиль безопасности поверхности.

Было установлено, что вышеуказанная цель может быть удовлетворена составом в соответствии с настоящим изобретением.

Преимуществом составов в соответствии с настоящим изобретением является то, что они могут быть использованы для чистки/глубокой очистки поверхностей живых и неживых объектов, изготовленных из различных материалов, таких как глазурованная и неглазурованная керамическая плитка, эмаль, нержавеющая сталь, Inox®, Formica®, винил, не восковой винил, линолеум, меламин, стекло, пластики, окрашенные поверхности, кожа человека и животных, волосы, поверхности твердых и мягких тканей полости рта, такие как поверхности зубов, десен, языка и щек, и т.п.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что в составах в данной заявке, частицы могут быть сформулированы на очень низких уровнях, предоставляя в тоже время вышеуказанные преимущества. Действительно, в целом для других технологий, высокие уровни абразивных частиц необходимы для достижения хорошей характеристики чистки/глубокой очистки, что приводит к высокой стоимости разработки и процесса, несовместимости со многими упаковками, например пластиковыми бутылками или аэрозольными флаконами, низкой эргономике использования, сложности промывания и профилей конечной очистки, а также ограничениям для эстетических свойств и приятности на ощупь состава чистки/глубокой очистки.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к жидкому составу для чистки и/или глубокой очистки, содержащему абразивные чистящие частицы, при этом указанные абразивные чистящие частицы имеют среднюю шероховатость от 0,10 до 0,3 и при этом указанные абразивные чистящие частицы имеют твердость по Виккерсу HV от 3 до 50 кг/мм².

Настоящее изобретение дополнительно охватывает способ чистки и/или глубокой очистки поверхности жидким составом для чистки и/или глубокой очистки, содержащим абразивные чистящие частицы, при этом указанную поверхность вводят в контакт с указанным составом, предпочтительно, при этом указанный состав наносят на указанную поверхность.

Краткое описание фигур

Фиг.1 представляет собой иллюстрацию радиуса закругления.

Фиг.2 представляет собой иллюстрацию того, каким образом рассчитать шероховатость, возникающую из-за частиц.

Подробное описание изобретения

Жидкий состав для чистки/глубокой очистки

Составы в соответствии с настоящим изобретением разработаны как средства для чистки/глубокой очистки для различных поверхностей живых и неживых объектов. Предпочтительно, составы в данной заявке приемлемы для чистки/глубокой очистки поверхностей, выбранных из группы, состоящей из поверхностей неживых объектов и поверхностей живых объектов.

В предпочтительном осуществлении, составы в данной заявке приемлемы для чистки/глубокой очистки поверхностей неживых объектов, выбранных из группы, состоящей из бытовых твердых поверхностей; поверхностей посуды; таких поверхностей, как, например, кожа или синтетическая кожа, а также поверхностей автотранспортных средств.

В высоко предпочтительном осуществлении, составы в данной заявке приемлемы для очистки бытовых твердых поверхностей.

Под «бытовой твердой поверхностью» в данной заявке подразумевают любой тип поверхности, который типично можно найти внутри и вокруг дома, например кухни, ванные комнаты, например полы, стены, плитка, окна, шкафы, раковины, душевые кабины, душевые пластиковые шторы, умывальники, туалеты, оборудование и приспособления и т.п., изготовленные из различных материалов, таких как керамика, винил, не восковой винил, линолеум, меламин, стекло, Inox®, Formica®, любые пластики, пластифицированная древесина, металл или любая окрашенная или лакированная или герметизированная поверхность и т.д. Бытовые твердые поверхности также включают бытовую технику, включая, но не ограничиваясь приведенным, холодильники, морозильники, стиральные машины, автоматические сушилки, печи, микроволновые печи, посудомоечные машины и т.д. Такие твердые поверхности можно найти как в частных домах, так и в коммерческих, организационных и промышленных условиях.

Под «поверхностями посуды» подразумевают в данной заявке любые типы поверхностей, которые найдены при очистке посуды, такой как блюда, столовые приборы, разделочные доски, кастрюли и т.п. Такие поверхности посуды можно найти как в частных домах, так и в коммерческих, организационных и промышленных условиях.

В другом предпочтительном осуществлении составы в данной заявке являются приемлемыми для чистки/глубокой очистки поверхностей живых объектов, которые выбирают из группы, состоящей из человеческой кожи, кожи животных, человеческих волос, шерсти животных, а также поверхности твердых и мягких тканей полости рта, таких как поверхности зубов, десен, языка и щек.

Составы в соответствии с настоящим изобретением представляют собой жидкие составы, в отличие от твердых или газообразных. Жидкие составы включают составы с вязкостью как у воды, а также загущенные составы, такие как гели и пасты.

В предпочтительном осуществлении в данной заявке, жидкие составы в данной заявке являются водными составами. Таким образом, они могут содержать от 65% до 99,5% по массе всего состава воды, предпочтительно от 75% до 98% и более предпочтительно от 80% до 95%.

В другом предпочтительном осуществлении данной заявки, жидкие составы в данной заявке в основном представляют собой неводные составы, хотя они могут содержать от 0% до 10% по массе всего состава воды, предпочтительно от 0% до 5%, более предпочтительно от 0% до 1% и наиболее предпочтительно 0% по массе всего состава воды.

В предпочтительном осуществлении в данной заявке, составы в данной заявке представляют собой нейтральные составы, и, таким образом, pH, как измеряется при температуре 25°C, составляет 6-8, более предпочтительно 6,5-7,5, еще более предпочтительно 7.

В другом предпочтительном осуществлении составы имеют pH предпочтительно более pH 4 и альтернативно имеют pH предпочтительно ниже pH 9.

Соответственно, составы в данной заявке могут содержать приемлемые основания и кислоты для регулирования pH.

Приемлемое основание для использования в данной заявке представляет собой органическое и/или неорганическое основание. Приемлемые основания для использования в данной заявке представляют собой едкие щелочи, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия и/или гидроксид лития и/или оксиды щелочных металлов, такие как оксид натрия и/или калия или их смеси. Предпочтительное основание представляет собой едкую щелочь, более предпочтительно гидроксид натрия и/или гидроксид калия.

Другие приемлемые основания включают аммиак, карбонат аммония, все доступные карбонатные соли, такие как K₂CO₃, Na₂CO₃, Ca₂CO₃, Mg₂CO₃ и т.д., алканоламины (как, например моноэтаноламин), мочевину и производные мочевины, полиамин и др.

Типичные уровни таких оснований, если они присутствуют, составляют от 0,01% до 5,0%, предпочтительно от 0,05% до 3,0% и более предпочтительно от 0,1% до 0,6% по массе всего состава.

Составы в данной заявке могут содержать кислоту, чтобы уменьшать их pH до необходимого уровня, несмотря на наличие кислоты, если таковая имеется, составы в данной заявке будут поддерживать их предпочтительные нейтральные pH, как описано в данной заявке выше. Приемлемая кислота для использования в данной заявке является органической и/или неорганической кислотой. Предпочтительная органическая кислота для использования в данной заявке имеет рKа менее чем 6. Приемлемую органическую кислоту выбирают из группы, состоящей из лимонной кислоты, молочной кислоты, гликолевой кислоты, янтарной кислоты, глутаровой кислоты и адипиновой кислоты и их смесей. Смесь указанных кислот может быть коммерчески доступна от BASF под торговой маркой Sokalan® DCS. Приемлемую неорганическую кислоту выбирают из группы, состоящей из соляной кислоты, серной кислоты, фосфорной кислоты и их смеси.

Типичный уровень такой кислоты, если она присутствует, составляет от 0,01% до 5,0%, предпочтительно от 0,04% до 3,0% и более предпочтительно от 0,05% до 1,5% по массе всего состава.

В предпочтительном осуществлении в соответствии с настоящим изобретением составы в данной заявке представляют собой загущенные составы. Предпочтительно, жидкие составы в данной заявке имеют вязкость до 7500 сантипуаз при 20 с^-1, более предпочтительно от 5000 сантипуаз до 50 сантипуаз, еще более предпочтительно от 2000 сантипуаз до 50 сантипуаз и наиболее предпочтительно от 1500 сантипуаз до 300 сантипуаз при 20 с^-1 и 20°C при измерении реометром, модель AR 1000 (обеспечивается ТА Instruments) с 4 см коническим шпинделем из нержавеющей стали, 2° угол (линейное увеличение от 0,1 до 100 с^-1 за макс. 8 минут).

В другом предпочтительном осуществлении в соответствии с настоящим изобретением составы в данной заявке имеют вязкость, как у воды. Под «вязкость, как у воды» подразумевают в данной заявке вязкость, которая близка к вязкости воды. Предпочтительно жидкие составы в данной заявке имеют вязкость до 50 сантипуаз при 60 оборотах в минуту, более предпочтительно от 0 сантипуаз до 30 сантипуаз, еще более предпочтительно от 0 сантипуаз до 20 сантипуаз и наиболее предпочтительно от 0 сантипуаз до 10 сантипуаз при 60 оборотах в минуту и 20°C при измерении Brookfield цифровым вискозиметром модели DV II, со шпинделем 2.

Абразивные чистящие частицы

Жидкий состав для чистки и/или глубокой очистки в данной заявке содержит абразивные чистящие частицы, которые выбраны или синтезированы, чтобы показать эффективные формы, например, определяемые шероховатостью и адекватной твердостью.

В предпочтительном осуществлении абразивные чистящие частицы предпочтительно не скатываются. Дополнительно, в предпочтительном осуществлении абразивные чистящие частицы предпочтительно являются острыми.

Заявитель обнаружил, что не скатывающиеся и острые абразивные чистящие частицы обеспечивают хорошее удаление загрязнений и малое повреждение поверхностей. Действительно, заявитель обнаружил, что очень специфические формы частиц, например, определяемые округлостью, способствуют эффективному скольжению абразивных частиц по сравнению с типичными абразивными частицами, что скорее способствует движению скатывания и менее эффективно при перемещении загрязнений с поверхности. Округлость должна соответствовать критериям, для содействия эффективному скольжению частиц в диапазоне от 0,1 до 0,45.

Форма абразивной чистящей частицы может быть определена по-разному. Настоящее изобретение определяет форму чистящей частицы в виде частицы, которая отображает геометрические пропорции частицы и более прагматично популяцию частиц. Самые недавние аналитические методы позволяют точное одновременное измерение форм частиц большого числа частиц, типично, более чем 10000 частиц (предпочтительно более 100000). Это дает возможность точной настройки и/или выбора формы средней популяции частиц с дискриминационной характеристикой. Этот измерительный анализ формы частицы выполняют на Occhio Nano 500 Particle Characterisation Instrument с сопутствующим программным обеспечением Callistro версия 25 (Occhio s.a. Liege, Belgium). Этот инструмент используется для подготовки, дисперсии, получения изображения и анализа образцов частиц, согласно указаниям производителя, а также следующим параметрам настроек прибора: Белый предписанный = 180, вакуумное время = 5000 мс, время осаждения = 5000 мс, автоматический порог, количество частиц учтенных/анализов = от 8000 до 500000, минимальное количество дубликатов/проба = 3, настройка объектива 1х/1,5х.

Абразивные чистящие частицы в соответствии с настоящим изобретением определяются количественным описанием формы. В количественном описании дескриптор формы понимается как количества, которые могут быть вычислены из изображений частиц или физических свойств частиц с помощью математических и численных операций. В то время как форма частицы может быть определена в 3 измерениях выделенным аналитическим методом, заявитель обнаружил, что характеристики формы частицы в 2 измерениях являются наиболее релевантными и коррелируют с абразивной характеристикой чистящих частиц. В ходе протоколов анализов формы частицы, частицы ориентируют к поверхности - с помощью гравитационного осаждения - аналогично ожидаемой ориентации частиц во время процесса очистки. Таким образом, цель настоящего изобретения касается характеристик 2-D формы частицы/популяции частиц, как это определено проекцией их формы на поверхности, на которой частица/популяция частиц осаждена.

В предпочтительном осуществлении абразивные чистящие частицы имеют средний ECD от 10 мкм до 1000 мкм, предпочтительно от 50 мкм до 500 мкм, более предпочтительно от 100 мкм до 350 мкм и наиболее предпочтительно от 150 до 250 мкм.

Более того, заявитель обнаружил, что размер абразивной частицы может иметь решающее значение для достижения характеристики эффективной очистки в то время как чрезмерно абразивная популяция с малыми размерами частиц, например, типично, ниже 10 микрон, имеет полирующее действие по сравнению с очисткой, несмотря на характеристику большого количества частиц на наполнение частиц в средстве для чистки, присущем малому размеру частицы. С другой стороны, абразивная популяция с чрезмерно высоким размером частиц, например более 1000 мкм, не обеспечивает оптимальную эффективность очистки, так как число частиц на наполнение частиц в средстве для чистки значительно уменьшается, как присуще большому размеру частицы. Дополнительно, чрезмерно малый размер частицы не желателен в задаче чистки/глубокой очистки, поскольку на практике малые и многочисленные частицы часто трудно удалить с поверхностей различных топологий, что требует чрезмерных усилий, чтобы удалить их с пользователя, если только оставить поверхность с видимыми остатками частиц. С другой стороны, слишком большую частицу слишком легко обнаружить визуально или она предоставляет плохой тактильный опыт при эксплуатации или используя средство для чистки. Поэтому заявитель определяет в данной заявке оптимальный диапазон размеров частиц, который обеспечивает как характеристику оптимальной очистки, так и опыт использования.

Абразивные частицы имеют размер, который определяется их эквивалентным по площади диаметром (ISO 9276-6:2008(E) раздел 7), называемым также эквивалентным круговым диаметром ECD (ASTM F1877-05 раздел 11.3.2). Средний ECD популяции частиц рассчитывается как среднее значение соответствующих ECD каждой частицы популяции частиц из, по меньшей мере, 10000 частиц, предпочтительно более 50000 частиц, более предпочтительно более 100000 частиц после исключения из измерения и расчета данных частиц, имеющих эквивалентный по площади диаметр, (ECD) ниже 10 микрометров. Средние данные извлекаются из измерений на основе объема по сравнению с измерениями на основе количеств.

В одном из предпочтительных примеров, размер абразивных чистящих частиц, используемых в настоящем изобретении, изменяют в процессе использования, особенно при значительном сокращении размера. Таким образом, частица остается визуально или тактильно обнаруживаемой в жидком составе и в начале процесса использования для обеспечения эффективной очистки. В процессе очистки абразивные частицы диспергируются или разрушаются на более мелкие частицы и становятся невидимыми для глаз или тактильно необнаруживаемыми.

В настоящем изобретении дескрипторы формы являются расчетами геометрических дескрипторов/факторов формы. Геометрические факторы формы являются соотношениями между двумя различными геометрическими свойствами, такие свойства, типично, являются мерой пропорций изображения всей частицы или мерой пропорций идеального геометрического тела, охватывающего частицу или формы оболочки вокруг частицы. Это приводит к образованию дескрипторов макроформ аналогично аспекту соотношения, однако заявитель обнаружил, что дескрипторы мезоформ - конкретный подкласс дескрипторов макроформ - особенно критичны для характеристик эффективности очистки и параметров безопасности поверхности абразивных чистящих частиц, в то время как более типичных параметров форм, таких как аспект соотношения, оказалось недостаточно. Эти дескрипторы мезоформ описывают различные частицы по сравнению с идеальной геометрической формой, особенно, как различные по сравнению с сферой, и, попутно, помогают определить их способность для отсутствия скатывания, например скольжение, эффективная модель движения очистки. Абразивные чистящие частицы в соответствии с настоящим изобретением отличаются от типичных сферических или похожих на сферические, например гранулированных, абразивных форм.

Абразивные чистящие частицы в соответствии с настоящим изобретением являются несферическими.

Несферические частицы в данной заявке предпочтительно имеют острые края, и каждая частица имеет, по меньшей мере, один край или поверхность, имеющие вогнутую кривизну. Более предпочтительно, несферические частицы в данной заявке имеют множество острых краев, и каждая частица имеет, по меньшей мере, один край или поверхность, имеющие вогнутую кривизну. Острые края несферических частиц определяют как края, имеющие радиус закругления менее 20 мкм, предпочтительно менее 8 мкм, наиболее предпочтительно менее 5 мкм. Радиус закругления определяется диаметром воображаемой окружности соответствующей кривизны конечного края.

На Фигуре 1 приведена иллюстрация радиуса закругления.

Шероховатость

Шероховатость является количественным 2-мерным описанием анализа изображений форм и измеряется в соответствии с ISO 9276-6:2008(E) раздел 8.2, реализованным с помощью Occhio Nano 500 Particle Characterisation Instrument с сопутствующим программным обеспечением Callistro версия 25 (Occhio s.a. Liege, Belgium). Шероховатость определяет 2D измерения, эквивалентную полезную площадь поверхности вне зоны поверхности ядра частицы и может варьироваться в диапазоне значений от 0 до 1, где значение шероховатости 0 описывает частицу с неполезной массой, доступной на периферии ядра частиц. Шероховатость также иногда называют сателлитностью, и она представляет собой количественное описание, и является доступным дескриптором мезоформ, например, в Occhio Nano 500 instrument.

Шероховатость полезна у абразивных частиц, так как несферическая частица в данной заявке имеет предпочтительно значительную массу материала, доступного на периферии ее ядра, как полезные абразивы. Эта периферийная масса полезна для эффективности очистки, а также для предотвращения скатывания частиц.

Шероховатость определяют в 2D измерениях эквивалентной полезной площади поверхности вне зоны поверхности ядра частиц в диапазоне 0-1, тогда как шероховатость 0 описывает частицу с неполезной массой, доступной на периферии массы ядра частиц. Шероховатость рассчитывают следующим образом:

Rgγ=(A-A(Oγ)/A,

где A представляет собой площадь частицы и A(Oγ) представляет собой площадь поверхности, которая считается «ядром частицы». A-A(Oγ) представляет собой «полезную площадь на периферии частицы», и шероховатость представляет собой долю такой полезной площади по сравнению с общей площадью частиц. Oγ называется перестраиваемым фактором толерантности и, типично, установлен при 0,8, поэтому определение шероховатости представляет собой Rgγ=(A-A(0,8)/A. Для того чтобы вычислить A(0,8), максимальное количество дисков вписывают в контур частицы в каждой точке края частицы. Размер, например площадь вписанных дисков, определяется диаметром дисков, тогда как значение диаметра варьируется от 0,8×Dmax до Dmax (где Dmax является значением диаметра наибольшего диска, вписанного в частицу). Площадь ядра частицы A(0,8) определяется по площади соответствующих проекций всех вписанных дисков.

Фигура 2 является чертежом, демонстрирующим каким образом рассчитать шероховатость частицы.

Заявитель обнаружил, что абразивные чистящие частицы со средней шероховатостью от 0,1 до 0,3, предпочтительно от 0,15 до 0,28 и более предпочтительно от 0,18 до 0,25 обеспечивают повышенную характеристику очистки и безопасность поверхности. Средние данные получают из измерений на основе объема по сравнению с измерениями на основе количеств.

Таким образом, в предпочтительном осуществлении настоящего изобретения абразивные частицы в данной заявке имеют среднюю шероховатость от 0,1 до 0,3, предпочтительно от 0,15 до 0,28 и более предпочтительно от 0,18 до 0,25.

Округлость

Округлость является количественным, 2-мерным описанием анализа изображений форм и измеряется в соответствии с ISO 9276-6:2008(E) раздел 8.2, реализованным с помощью Occhio Nano 500 Particle Characterisation Instrument с сопутствующим программным обеспечением Callistro версия 25 (Occhio s.a. Liege, Belgium). Округлость является предпочтительным дескриптором мезоформ и широко доступна в инструменте анализа форм, таком как в Occhio Nano 500 или в Malvern Morphologi G3. Округлость иногда описывается в литературе как разница между формой частицы и идеальной сферой. Значения округлости находятся в диапазоне от 0 до 1, где округлость 1 описывает совершенно сферические частицы или частицы в форме диска, измеренные в двумерном изображении.

C = 4 π A P 2

где A является площадью проекции, которая является 2D дескриптором, и P представляет собой длину периметра частицы.

Заявитель обнаружил, что абразивные чистящие частицы, имеющие среднюю округлость от 0,1 до 0,4, предпочтительно от 0,15 до 0,35 и более предпочтительно от 0,2 до 0,35, предоставляют улучшенную чистящую характеристику и безопасность поверхности. Средние данные получают из измерений на основе объема по сравнению с измерениями на основе количеств.

Таким образом, в предпочтительном осуществлении настоящего изобретения абразивные частицы в данной заявке имеют среднюю округлость от 0,1 до 0,4, предпочтительно от 0,15 до 0,35 и более предпочтительно от 0,2 до 0,35.

Прочность

Прочность является количественным, 2-мерным описанием анализа изображений форм и измеряется в соответствии с ISO 9276-6:2008 (Е) раздел 8.2, реализованным с помощью Occhio Nano 500 Particle Characterisation Instrument с сопутствующим программным обеспечением Callistro версия 25 (Occhio s.a. Liege, Belgium). Несферическая частица в данной заявке имеет предпочтительно, по меньшей мере, один край или поверхность, имеющие вогнутую кривизну. Прочность является параметром мезоформы, который описывает общую вогнутость частицы/популяции частиц. Значения прочности находятся в диапазоне от 0 до 1, где значение прочности 1 описывает невогнутую частицу, измеренное в литературе как:

Прочность = A/Ac,

где A представляет собой площадь частицы, и Ac представляет собой площадь выпуклой оболочки, ограничивающей частицу.

Заявитель обнаружил, что абразивные чистящие частицы со средней прочностью от 0,4 до 0,75, предпочтительно прочностью от 0,5 до 0,7 и более предпочтительно от 0,55 до 0,65 обеспечивают повышенную чистящую характеристику и безопасность поверхности. Средние данные получают из измерений на основе объема по сравнению с измерениями на основе количества.

Таким образом, в предпочтительном осуществлении настоящего изобретения абразивные частицы в данной заявке имеют среднюю прочность от 0,4 до 0,75, предпочтительно прочность от 0,5 до 0,7 и более предпочтительно от 0,55 до 0,65.

В высоко предпочтительном осуществлении абразивные чистящие частицы имеют среднюю шероховатость от 0,1 до 0,3 (предпочтительно от 0,15 до 0,28 и более предпочтительно от 0,18 до 0,25) и среднюю округлость от 0,1 до 0,4 (предпочтительно от 0,15 до 0,35 и более предпочтительно от 0,2 до 0,35) и/или среднюю прочность от 0,4 до 0,75 (предпочтительно прочность от 0,5 до 0,7 и более предпочтительно от 0,55 до 0,65).

Прочность иногда также называют "выпуклость" в литературе или в некотором аппаратном программном обеспечении, используя формулу прочности в месте ее определения, описанного в ISO 9276-6 (выпуклость = Pc/P, где P представляет собой длину периметра частицы и Pc представляет собой длину периметра выпуклой оболочки - оболочки, ограничивающей частицу). Несмотря на то, что прочность и выпуклость являются аналогичными дескрипторами мезоформы по концепции, заявитель ссылается в данной заявке на меру прочности, выраженную выше Occhio Nano 500, как указано выше.

Под термином «средняя округлость», «средняя прочность» или «средняя шероховатость» заявитель рассматривает среднее значение округлости или прочности или шероховатости каждой частицы, взятой из популяции из, по меньшей мере, 10000 частиц, предпочтительно более 50000 частиц, более предпочтительно более 100000 частиц, после исключения из измерений и расчетов, округлости или прочности или шероховатости данных частиц с эквивалентным по площади диаметром (ECD) ниже 10 микрон. Средние данные получают из измерений на основе объема по сравнению с измерениями на основе количеств.

Абразивные частицы выполнены из следующего материала или смеси абразивного материала, типично известного в данной области техники, такого как, но не являясь исчерпывающим, например абразивов органических или неорганических солей, таких, как карбонат производные соли, фосфат-производные соли, пирофосфат-производные соли, соли на основе кремнезема или алюминия, гидроксиапатит, диатомовая земля, обычная земля, тальк и т.д., полимерные абразивы, содержащие полиэтилен, полипропилен, ПВХ, поликарбонат, меламин, мочевину, полиуретан, полиакрилат, полистирол, фенолоальдегидную смолу, полиэфиры, полиамид или природные абразивы, полученные из целлюлозы, лигноцеллюлозы или оболочки, такой как скорлупа ореха, семена яблок, оливковые ядра, абрикосовые семена, ядра, древесина, бамбук и растения.

Предпочтительно абразивные частицы выполнены из полимерного материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, ПВХ, поликарбоната, меламина, мочевины, полиуретана, полиакрилата, полистирола, фенолоальдегидной смолы, полиэфиров, полиамида и их смесей и природных абразивов, полученных из целлюлозы, лигноцеллюлозы или оболочки, такой как скорлупа ореха, семена яблок, оливковые ядра, абрикосовые семена, ядра, древесина, бамбук и растения, и их смесей. Более предпочтительно, абразивные частицы выполнены из полимерного материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, ПВХ, поликарбоната, меламина, мочевины, полиуретана, полиакрилата, полистирола, фенолоальдегидной смолы, полиэфиров, полиамида и их смесей. Еще более предпочтительно абразивные частицы выполнены из полимерного материала, выбранного из группы, состоящей из полиуретана, полиэфира, полиакрилата, полистирола и их смесей. Наиболее предпочтительно абразивные частицы выполнены из жесткого пенополиуретана, полученного из диизоцианата (например, Lupranate M200R или Lupranate M20S) и диола (Lupranol 3423).

Типичные методы деформации или раздробления для превращения указанного выше материала в абразивный порошок, имеющий полезную форму, определены целевым диапазоном шероховатости, чтобы могло быть использовано другое приготовление, например, методы формирования зерна, описанные в данной области техники, такие как агломерация, оттиск, резьба и т.д. Предыдущие процессы формирования иногда способствовали смешению предыдущих абразивных материалов в качестве наполнителей в термопластических или укрепляющих матрицах. Такие процессы, например, включающие выбор матрицы и соответствующее наполнение наполнителя, хорошо известны в данной области техники. Особо предпочтительный способ достижения соответствия эффективного диапазона шероховатости частиц состоит во вспенивании абразивного сырья самого по себе или абразивные материалы диспергируют в матрице и превращают полученную пену в абразивные частицы с повышенной эффективностью. Процессы вспенивания и структуру пены, типично, достигают за счет процесса расширения газа, например, либо путем введения газа или растворителя в абразивный прекурсор и позволяя расширение путем падения давления и/или повышения температуры, например, процесса экструзии вспенивания или более традиционно газом, полученным на месте с последующим отверждением абразивного прекурсора, например, процесса вспенивания полиуретана. Альтернативно, структуры пены также могут быть достигнуты с помощью процесса эмульгирования, а затем стадий отверждения и сушки.

В высоко предпочтительном осуществлении в данной заявке в целях достижения дескрипторов геометрической формы абразивных чистящих частиц (например, шероховатости, округлости и/или прочности) абразивные чистящие частицы получают из вспененного полимерного материала, который превращают в абразивные частицы предпочтительно путем измельчения или размола, как описано в данной заявке далее.

Заявитель обнаружил, что хорошая эффективность очистки будет достигнута с абразивными частицами, которые были выполнены из пены с плотностью более 100 кг/м³ и даже до 500 кг/м³. Однако заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший чистящий эффект может быть достигнут с плотностью пены ниже 100 кг/м³, более предпочтительно от 5 кг/м³ до 100 кг/м³ и наиболее предпочтительно от 25 кг/м³ до 50 кг/м³.

Аналогично, заявитель обнаружил, что хорошая эффективность очистки может быть достигнута с абразивными частицами, которые были выполнены из пен, обладающих структурами закрытых ячеек, однако заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший чистящий эффект может быть достигнут с пеной со структурой открытых ячеек.

Аналогично, заявитель обнаружил, что хороший эффект очистки может быть достигнут с абразивными частицами, которые были выполнены из пен, обладающих ячейками размером от 20 микрометров до 2000 микрометров. Однако заявитель неожиданно обнаружил, что значительно лучший эффект очистки может быть достигнут с пеной с размером ячеек 100-1000 микрометров, более предпочтительно от 200 до 500 микрометров и наиболее предпочтительно от 300 до 450 микрометров. Размер ячеек пены может быть измерен, например, по протоколу, описанному в ASTM D3576.

В предпочтительном осуществлении для того, чтобы способствовать превращению пены в частицу, пена имеет предпочтительно достаточную хрупкость, например, на натяжение, пена имеет небольшую тенденцию к деформации, но скорее распадается на частицы.

Эффективные частицы затем получаются за счет точного измельчения структуры пены до целевого размера и формы. Таким образом, например, при больших желаемых размерах частиц, желательна пена с большим размером ячейки и наоборот. Дополнительно, в целях сохранения оптимальной формы частиц при превращении структуры пены в частицу, рекомендуется целевой размер частицы не чрезмерно ниже размера ячейки пены. Типично, целевой размер частицы не ниже приблизительно половины размера ячейки пены.

Для того чтобы способствовать превращению пены в частицы, пена имеет предпочтительно достаточную хрупкость, например, на натяжение, пена имеет небольшую тенденцию к деформации и подлежит разрушению. Пена, которую используют в настоящем изобретении, имеет предпочтительно не поддающийся обнаружению фазовый переход (например, температуру стеклования или плавления) или температура фазового перехода значительно выше, чем температура использования. Предпочтительно температура фазового перехода, по меньшей мере, на 20°C, предпочтительно на 40°C выше температуры использования.

Одним из приемлемых способов превращения пены в абразивные чистящие частицы в данной заявке является измельчение или размол пены. Другие приемлемые средства включают использование инструментов эрозии, таких как высокоскоростное эродирующее колесо с пылесборником, где на поверхности колеса выгравирован узор или оно покрыто абразивной шлифовальной бумагой и т.п. для содействия тому, чтобы пена формировала абразивные чистящие частицы в данной заявке.

Альтернативно, и в высоко предпочтительном осуществлении в данной заявке, пена может быть превращена в частицы в несколько этапов. Сначала объем пены может быть разбит на куски по несколько сантиметров путем измельчения или резки вручную или с помощью механических средств, таких как разбиватель комков, например модель 2036 от S Howes, Inc. of Silver Creek, NY.

Предпочтительно абразивные чистящие частицы, полученные путем операций измельчения или размола, представляют собой одинарные частицы, не имеющие ячеистой структуры.

Кстати, неожиданно было обнаружено, что абразивные чистящие частицы в соответствии с настоящим изобретением показывают хорошую характеристику очистки даже при относительно низких уровнях, таких как предпочтительно от 0,1% до 20%, предпочтительно от 0,3% до 10%, более предпочтительно от 0,5% до 5%, еще более предпочтительно от 1,0% до 3% по массе всего состава указанных абразивных чистящих частиц.

В предпочтительном осуществлении абразивные частицы получаются из пены за счет превращения (предпочтительно путем измельчения или размола) пены в абразивные частицы. Более предпочтительно абразивные частицы получают из вспененного полимерного материала, где полимерный материал выбирают из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, ПВХ, поликарбоната, меламина, мочевины, полиуретана, поли