Объемный нетканый материал и способ его изготовления

Объемный нетканый материал и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область технического применения

Настоящее изобретение относится к объемному нетканому материалу и способу его изготовления, особенно - к объемному нетканому материалу, пригодному для использования в качестве материала для чистки (уборки) и к способу его изготовления.

Предпосылки к созданию изобретения

Одним из правообладателей данной заявки ранее был предложен объемный нетканый материал, содержавший комплекс волокон, представлявший собой волокнистое полотно, сформированное посредством перепутывания волокон струями воды и содержавшее множество выступов и углублений (см. раздел «Патентная литература»: № 1, ниже). Объемный нетканый материал изготавливали, подвергая комплекс волокон, полученный посредством перепутывания волокон струями воды в волокнистом полотне, второй обработке, заключавшейся в перепутывании волокон струями воды, на устройстве для формирования рисунка, содержавшем множество выступов и углублений, и множество отверстий. Объемный нетканый материал, полученный этим способом, содержал множество выступов, благодаря которым обеспечивались гибкость и хорошее туше материала, и, таким образом, обеспечивалась пригодность его к использованию в качестве материала для чистки (уборки). Кроме того, при изготовлении объемного нетканого материала по этому способу обеспечивалась низкая стоимость материала. При использовании объемного нетканого материала в качестве материала для чистки (уборки) обеспечивалась способность к захвату и удерживанию им мелких частиц пыли, прицепившихся к поверхности, подвергаемой чистке, между составлявшими его волокнами.

Помимо описанной выше технологии, в документе № 2 (см. раздел «Патентная литература», ниже) раскрыта салфетка для протирки (уборки) из нетканого материала, состоявшего из волокнистого материала и содержавшего множество волнообразных изгибов, по меньшей мере, с одной его стороны. Согласно литературным данным салфетку для протирки (уборки) изготавливают, осуществляя следующие стадии (a)-(c):

(а) формирование настила, состоящего, по меньшей мере, из одного полотна из гидрофильного волокна и, по меньшей мере, одного полотна из гидрофобного волокна, принимающего извитую форму при нагреве;

(b) направление струй воды под высоким давлением из отверстий малого диаметра на настил, расположенный на поддерживающей сетке, содержащей непрерывную, плоскую часть и множество дискретно распределенных выступов и/или углублений, и множество дренажных отверстий малого диаметра, для перепутывания и перемещения волокон двух видов полотен для получения нетканого материала, обладающего неравномерной плотностью волокна в направлении его плоскости; и

(c) обезвоживание и/или сушку нетканого материала с последующей тепловой обработкой для придания извитости синтетическим волокнам.

Способом согласно документу № 2 (см. раздел «Патентная литература») получают салфетку для протирки (уборки), содержащую множество волнообразных изгибов, с относительно большой разницей уровней поверхности. Однако необходимость использования двух видов волокон: гидрофильных волокон и гидрофобных волокон, принимающих извитую форму при нагреве, и проведения тепловой обработки для понуждения гидрофобных волокон, принимающих извитую форму при нагреве, к принятию извитой формы, делает стадию обработки усложненной, что экономически неблагоприятно.

В документе № 3 (см. раздел «Патентная литература») раскрыт нетканый материал, содержащий, по меньшей мере, одну из предварительно определенных частей: канавки, отверстия и выступы, получаемый посредством направления текучей среды, в основном содержащей газ, на сторону комплекса волокон, в виде полотна, расположенного на описанном ранее воздухопроницаемом поддерживающем средстве. Комплекс волокон содержит термопластичные волокна, размягчающиеся при предписанной температуре. Изготовление этого нетканого материала включает размягчение термопластичных волокон посредством нагрева. Это делает стадию обработки усложненной и экономически неблагоприятной.

В документе № 4 (см. раздел «Патентная литература») раскрыт неперфорированный нетканый материал для чистки (уборки), рабочая поверхность которого содержит расположенные не хаотически выступающие области и углубленные области. Углубленные области образуют непрерывный рисунок в плоскости X-Y, окружающий дискретные выступающие области, где непрерывный рисунок состоит из каналов. Рабочая поверхность имеет среднюю разницу по высоте, составляющую, по меньшей мере, около 1 мм, и общий объем пор, составляющий больше 750 г/см². Способ изготовления нетканого материала для чистки (уборки) включает стадию перепутывания волокон струями воды в структуре нетканого материала на формирующей транспортерной ленте, содержащей желаемый рисунок выступающих и углубленных областей. Это делает стадии обработки усложненными и экономически неблагоприятными. Кроме того, углубленные области нетканого материала для чистки (уборки) обладают неблагоприятно низкой способностью захвата крупных частиц.

Перечень цитируемой литературы

Патентная литература

№ 1: заявка на патент США № 2003/0008108A1

№ 2: патент США № 5618610A

№ 3: заявка на патент США № 2008/0010795A1

№ 4: заявка на патент США № 2001/0029966A1

Краткое описание изобретения

Настоящим изобретением создан способ изготовления объемного нетканого материала. Способ включает <стадии>: направление струй воды под высоким давлением на волокнистое полотно для перепутывания волокон друг с другом, для формирования полотна с перепутанными волокнами; укладку полотна с перепутанными волокнами на первое устройство для формирования рисунка, содержащее отверстия, расположенные в виде предписанного рисунка; и подвергание полотна с перепутанными волокнами, расположенного на первом устройстве для формирования рисунка, воздействию струй воды под высоким давлением для понуждения части полотна с перепутанными волокнами к вхождению в отверстия первого устройства для формирования рисунка. Первое устройство для формирования рисунка содержит: множество первых проволокообразных элементов, проходящих в одном направлении, расположенных на предварительно определенном расстоянии друг от друга; и поддерживающие средства, содержащие множество отверстий. Поддерживающие средства расположены под множеством первых проволокообразных элементов.

Изобретением также создан объемный нетканый материал, сформированный посредством перепутывания волокон друг с другом в волокнистом полотне и содержащий первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. Объемный нетканый материал содержит множество макроскопических первых углубленных гребней и множество выступов, расположенных, по меньшей мере, на первой стороне. Множество первых углубленных гребней, проходит прямо в первом направлении с интервалом от 0,825 мм до 15,0 мм, где первое направление совпадает с направлением ориентации волокон. Выступ расположен между первыми углубленными гребнями, расположенными рядом друг с другом. Выступ выступает от второй стороны к первой стороне объемного нетканого материала.

Изобретением также создан объемный нетканый материал, сформированный посредством перепутывания волокон в волокнистом полотне друг с другом и с сеткой, и содержащий первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. Объемный нетканый материал содержит множество макроскопических первых углубленных гребней и множество макроскопических выступов, расположенных, по меньшей мере, на первой стороне. Множество первых углубленных гребней, проходит прямо в первом направлении с интервалом от 0,825 мм до 15,0 мм, где первое направление совпадает с направлением ориентации волокон. Выступ расположен между первыми углубленными гребнями, расположенными рядом друг с другом. Выступ выступает от второй стороны к первой стороне объемного нетканого материала. Объемный нетканый материал содержит первую область и вторую область, на виде в плане. Первая область имеет более высокую плотность волокна и меньшую толщину, чем вторая область. Вторая область имеет более низкую плотность волокна и большую толщину, чем первая область. Вторая область очерчена первой областью. Первая область содержит первый участок, проходящий в направлении ориентации волокон, и второй участок, проходящий в направлении, перпендикулярном к направлению, в котором проходит первый участок. Второй участок имеет размер 286 мм или более по прямой в направлении ориентации волокон, когда расстояние между вторыми участками, расположенными рядом друг с другом, больше расстояния между первыми участками, расположенными рядом друг с другом. Второй участок имеет размер 206 мм или более в направлении, перпендикулярном направлению, в котором проходит первый участок, когда расстояние между первыми участками, расположенными рядом друг с другом, больше расстояния между вторыми участками, расположенными рядом друг с другом.

Преимущества изобретения

Объемный нетканый материал согласно изобретению обладает гибкостью и хорошим туше. При использовании, в частности, в качестве материала для чистки (уборки), объемный нетканый материал согласно изобретению пригоден для эффективного захвата относительно крупных частиц пыли, подобных хлебным крошкам, находящимся в местах, где их сложно собирать, например, в пространствах между панелями пола и в углублениях на поверхности мебели и бытовой техники. Используя способ изготовления согласно изобретению можно легко вырабатывать такие объемные нетканые материалы.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показано вертикальное поперечное сечение объемного нетканого материала согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2(a) показан вид в перспективе объемного нетканого материала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2(b) показано поперечное сечение b-b на фиг. 2(a);

на фиг. 3(a) показан вид в перспективе объемного нетканого материала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 3(b) показано поперечное сечение b-b на фиг. 3(a);

на фиг. 4 схематически показана установка, пригодная для изготовления объемного нетканого материала, представленного на фиг. 2;

на фиг. 5(a) показан внешний вид устройства в форме барабана для формирования рисунка, установленного в части для формирования трехмерного рисунка установки, представленной на фиг. 4;

на фиг. 5(b) показан вид в перспективе части устройства в форме барабана для формирования рисунка, представленного на фиг. 5(a) в раскрытом и развернутом вдоль плоскости состоянии;

на фиг. 6(a), 6(b) и 6(c) показаны схематические диаграммы волокнистых полотен с перепутанными волокнами, с трехмерным рисунком, выработанным с использованием устройства для формирования рисунка, представленного на фиг. 5(a) и 5(b);

на фиг. 7(a), 7(b) и 7(c) схематически показаны расположения первых проволокообразных элементов и вторых проволокообразных элементов в устройстве для формирования рисунка;

на фиг. 8(a), 8(b), 8(c) и 8(d) схематически показаны расположения первых проволокообразных элементов и вторых проволокообразных элементов в устройстве для формирования рисунка;

на фиг. 9 показано второе устройство для формирования рисунка согласно другому варианту осуществления части для формирования трехмерного рисунка, представленной на фиг. 4;

на фиг. 10 показан схематически в увеличенном масштабе вид существенной части другого варианта осуществления части, представленной на фиг. 4, для формирования трехмерного рисунка;

на фиг. 11 проиллюстрирован способ придания волокнистому полотну трехмерной, рисунчатой структуры при использовании других вариантов осуществления части, представленной на фиг. 4, для формирования трехмерного рисунка;

на фиг. 12 показано второе устройство для формирования рисунка согласно другим вариантам осуществления части, представленной на фиг. 4, для формирования трехмерного рисунка.

Описание вариантов осуществления изобретения

Изобретением созданы: объемный нетканый материал, обладающий очень хорошей способностью к захвату частиц пыли при использовании его в качестве материала для чистки (уборки); и способ изготовления такого объемного нетканого материала.

Изобретение ниже описано со ссылками на предпочтительные варианты его осуществления и на прилагаемые чертежи. Объемный нетканый материал согласно изобретению содержит материал, сформированный из волокнистого материала, и содержит первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. Обе стороны (первая и вторая стороны) сформированы из волокнистого материала. Объемный нетканый материал согласно изобретению может состоять только из волокнистого материала или может содержать другие материалы в дополнение к волокнистому материалу. Другим материалом, приведенным в качестве примера, может быть сетка, как это описано ниже.

Объемный нетканый материал согласно изобретению получают посредством перепутывания волокон в волокнистом полотне.

В случае если объемный нетканый материал содержит сетку в дополнение к волокнистому полотну, то волокна, составляющие волокнистое полотно, перепутывают не только друг с другом, но также и с сеткой. При использовании в данном тексте, под термином «волокнистое полотно» понимают комплекс волокон, не обладающий средствами для сохранения формы. Волокнистое полотно преобразуют в нетканый материал, обладающий высокой способностью сохранения формы, посредством сильного перепутывания составляющих его волокон. Процесс перепутывания волокон не ограничен особыми требованиями, и может быть использован любой процесс, известный в данной области. Например, эффективным может быть процесс иглопрокалывания. Конкретным предпочтительным процессом перепутывания волокон является процесс перепутывания волокон струями воды, осуществляемый посредством направления струй воды под высоким давлением, как это описано ниже. Для достижения высокой способности к захвату частиц пыли, для использования объемного нетканого материала в качестве материала для чистки (уборки), предпочтительно, чтобы объемный нетканый материал обладал способностью сохранения его формы только для перепутывания волокон. Часть волокон может способствовать сохранению формы объемного нетканого материала с помощью средств, отличающихся от перепутывания волокон. Например, сохранение формы может достигаться посредством скрепления волокон в местах их перекрещивания посредством, например, скрепления в точках расплавления или склеивания связующим.

На фиг. 1 показано вертикальное поперечное сечение объемного нетканого материала согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как было ранее указано, объемный нетканый материал 10 содержит первую сторону 11 и вторую сторону 12, противоположную первой стороне 11. Объемный нетканый материал 10 содержит множество макроскопических первых углубленных гребней 21 и выступов 30, по меньшей мере, на первой стороне 11. Под термином «макроскопический», при использовании в данном тексте, понимают, что, при рассматривании объемного нетканого материала 10, показанного на фиг. 1, невооруженным глазом может быть установлено присутствие первых углубленных гребней 21 и выступов 30. Таким образом, термин не охватывает мелкие канавки или выступы, наличие которых невозможно определить, если не рассматривать толщину поперечного сечения объемного нетканого материала 10 под микроскопом. Более конкретно, термин не охватывает те канавки и выступы, глубина или высота которых составляет менее приблизительно 0,1 мм, т.е. имеет размер, различимый только под микроскопом, например, цифровым микроскопом модели VHX-500 компании Keyence при 20-кратном увеличении, без приложения нагрузки.

Множество первых углубленных гребней 21 проходит в первом направлении (направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, представленного, на фиг. 1), и они расположены на предписанном расстоянии между ними. Первое направление обычно совпадает с продольным направлением (ПрН) объемного нетканого материала 10 при его изготовлении. Первые углубленные гребни 21 по существу непрерывно проходят прямолинейно. Расположенные рядом друг с другом, первые, углубленные гребни 21 параллельны друг другу, и между первыми углубленными гребнями 21 нет мест перекрещивания. Первый углубленный гребень 21 имеет по существу одинаковую глубину в направлении его прохождения. Первые углубленные гребни 21 получаются в результате формирования выступов 30 объемного нетканого материала 10, выступающих от второй стороны 12 к первой стороне 11.

Выступ 30 расположен между расположенными рядом первыми углубленными гребнями 21. Выступ 30 объемного нетканого материала 10 выступает от второй стороны 12 к первой стороне 11. Форма выступа 30 зависит от того, сформирован или нет второй углубленный гребень (описано ниже) на первой стороне 11. Более конкретно: (i) при отсутствии второго углубленного гребня, сформированного на первой стороне 11, выступ 30 представляет собой выступающий гребень, проходящий в том же направлении, в котором проходит первый углубленный гребень 21; и (ii) при наличии второго углубленного гребня, сформированного на первой стороне 11, выступ 30 имеет, на виде в плане, форму, близкую к прямоугольной, определенную пересечением первого и второго углубленных гребней. В случае (ii) множество выступов 30 располагается вдоль прямой линии в направлении прохождения первых углубленных гребней 21 и/или вторых углубленных гребней. Другими словами, множество выступов 30 выставлено прерывисто вдоль прямой линии между расположенными рядом друг с другом первыми углубленными гребнями 21 и/или расположенными рядом друг с другом вторыми углубленными гребнями, чтобы казалось, что они образуют единый выступающий гребень.

Хотя объемный нетканый материал 10 обладает способностью сохранения его формы при перепутывании волокон, волокна, составляющие объемный нетканый материал 10, обладают большой степенью свободы. Таким образом, объемный нетканый материал 10 обладает гибкостью и хорошим туше. Благодаря большой степени свободы волокон (их подвижности) обеспечиваются следующие преимущества: при использовании объемного нетканого материала в качестве материала для сухой чистки (уборки), когда в качестве рабочей поверхности служит его первая сторона 11, можно успешно улавливать и захватывать пыль, состоящую из твердых частиц и/или частиц волокон, между высокоподвижными волокнами. Захват пыли между высокоподвижными волокнами благоприятен для захвата относительно мелких частиц пыли, и он преимущественно выполняется выступом 30. С другой стороны, относительно крупные частицы пыли, например, хлебные крошки, осаждаются в первом углубленном гребне 21 и успешно захватываются им. Так как первый углубленный гребень 21 проходит прямолинейно, он обладает более высокой способностью захвата относительно крупных частиц пыли, чем прерывистый или извивающийся углубленный гребень. Таким образом, объемный нетканый материал 10 согласно настоящему варианту осуществления, при использовании его в качестве материала для чистки (уборки), способен захватывать относительно мелкие частицы пыли его выступами 30 и относительно крупные частицы пыли его первыми углубленными гребнями 21. Таким образом, при использовании в качестве материала для чистки (уборки) объемный нетканый материал 10 согласно настоящему варианту осуществления пригоден для захвата относительно крупных частиц пыли, находящихся в местах, сложных для уборки, например, в пространствах между панелями пола и в углублениях на поверхности мебели и бытовой техники, а также для уборки относительно мелких частиц пыли.

Для улавливания и захвата относительно мелких частиц пыли, благоприятно, чтобы волокна объемного нетканого материала 10 обладали большой степенью свободы. Однако при слишком большой степени свободы волокон наблюдается тенденция к уменьшению способности сохранения формы объемного нетканого материала 10. Принимая во внимание эти соображения, предпочтительно, чтобы свобода волокна, выраженная в виде коэффициента перепутывания (ниже «коэффициент перепутывания»), была в диапазоне от 0,05 Нм/г до 2,0 Нм/г, более предпочтительно - от 0,2 Нм/г до 1,5 Нм/г. Коэффициент перепутывания, как это определено выше, являющийся мерой, представляющей степень перепутывания составляющих волокон, определяется начальным наклоном кривой «нагрузка-удлинение», измеряемым в направлении, перпендикулярном направлению ориентации волокон в объемном нетканом материале 10. Чем меньше коэффициент, тем слабее перепутывание волокон, т.е. более высокая степень свободы волокон. Под термином «направление ориентации волокон» понимается направление, в котором максимальная нагрузка при испытаниях на растяжение является наибольшей; под термином «нагрузка» понимается частное, получаемое в результате деления растягивающей нагрузки на ширину образца, зажатого в приборе для испытаний на растяжение, и на поверхностную плотность объемного нетканого материала; под термином «растяжение» понимают удлинение. Подробности определения коэффициента перепутывания описаны, например, в патенте США № 6936333 (столбец 12), включенном в его полном объеме в настоящий документ посредством ссылки.

Объемный нетканый материал 10, обладающий коэффициентом перепутывания, попадающим в указанный диапазон, может быть получен посредством правильного выбора условий перепутывания волокон струями воды согласно описанному ниже способу изготовления объемного нетканого материала 10.

На фиг. 3(a) показан объемный нетканый материал 10, отличающийся от варианта осуществления, показанного на фиг. 2. На фиг. 3(b) показано поперечное сечение b-b на фиг. 3(a). Объемный нетканый материал 10, представленный на фиг. 3, отличается от объемного нетканого материала, показанного, на фиг. 2, тем, что он содержит первую область 71 и вторую область 72 на его виде в плане.

Объемный нетканый материал 10, представленный на фиг. 3, является волокнистым нетканым материалом, изготовленным в основном из волокнистого материала. Объемный нетканый материал 10 состоит из: полотна 41 с перепутанными волокнами, сформированного посредством подвергания волокнистого полотна воздействию струй воды для перепутывания волокон; и сетки 62, расположенной внутри полотна 41 с перепутанными волокнами. Полотно 41 с перепутанными волокнами и сетка 62 соединены вместе посредством перепутывания волокон полотна 41 с перепутанными волокнами с сеткой 62.

Полотно 41 с перепутанными волокнами предпочтительно сформировано только посредством перепутывания составляющих его волокон. В этом случае объемный нетканый материал 10 вызывает приятное ощущение при соприкосновении (имеет приятное туше), и при использовании в качестве материала для чистки (уборки) особенно - для протирки полов, обладает очень хорошей способностью к улавливанию и удерживанию пыли и грязи, например, волос или мелких частиц пыли, в сравнении со скрепленным волокнистым полотном, полученным посредством расплавления скрепляющих термопластичных полимерных волокон.

Объемный нетканый материал 10 содержит первую область 71 и вторую область 72. Вторая область 72 очерчена первой областью 71. Как представлено на фиг. 3(a), первая область 71 содержит, на виде в плане, множество первых участков 71a, проходящих в продольном направлении, и множество вторых участков 71b, проходящих в направлении, перпендикулярном первым участкам 71a, для взаимного соединения первых участков 71a, расположенных рядом друг с другом. Множество первых участков 71a расположено по существу параллельно друг другу с предварительно определенным интервалом. Множество вторых участков 71b также расположено по существу параллельно друг другу с предварительно определенным интервалом. Один второй участок 71b соединяет только два первых участка 71a, расположенных рядом друг с другом, и не соединяет более двух расположенных рядом друг с другом первых участков 7la. Каждый первый участок 71a проходит по существу в том же направлении, что и направление ориентации волокон, составляющих объемный нетканый материал 10.

Вторая область 72 расположена в зоне, очерченной первым участком 71a и вторым участком 71b, представляющими первую область 71. Предпочтительно, с точки зрения повышения способности к захвату частиц пыли и выполнения операций чистки (уборки) при использовании в качестве материала для чистки (уборки), чтобы вторая область 72 не была полностью окружена первым и вторым участками 71a и 71b. Является приемлемой, хотя и не предпочтительной, такая структура, в которой в каждом случае первая область 71 имеет замкнутую форму, которой полностью охвачена вторая область 72. Когда расстояние между расположенными рядом вторыми участками 71b больше расстояния между расположенными рядом первыми участками 71a в первой области 71, расстояние L₁ по прямой между расположенными рядом вторыми участками 71b в первой области 71 предпочтительно составляет 286 мм или более, более предпочтительно - от 286 мм до 400 мм, даже более предпочтительно - от 286 мм до 310 мм. Когда, с другой стороны, расстояние между расположенными рядом первыми участками 71a больше расстояния между расположенными рядом вторыми участками 71b в первой области 71, расстояние W₃ между расположенными рядом первыми участками 71a в первой области 71 предпочтительно составляет 206 мм или более, более предпочтительно - от 206 мм до 300 мм, даже более предпочтительно - от 206 мм до 225 мм. При формировании первой области 71, состоящей из первых и вторых участков 71a и 71b, имеющих описанную выше геометрию, обеспечивается вторая область 72 с увеличенной площадью, и, соответственно, объемный нетканый материал 10, используемый в качестве материала для чистки (уборки), обладает повышенной способностью к захвату пыли и к выполнению операций чистки (уборки). Авторы изобретения считают, что указанным выше расстоянием L₁ обеспечивается длинный участок для захвата пыли для повышения способности к захвату частиц пыли, особенно - волос длиной до 30 см.

Первая область 71 и вторая область 72 отличаются по плотности и толщине волокон. Более конкретно, первая область 71 обладает более высокой плотностью волокна и меньшей толщиной, чем вторая область 72. Вторая область 72 обладает более низкой плотностью волокна и большей толщиной, чем первая область 71. Соответственно, объемный нетканый материал 10 содержит на его одой стороне вторую область 72 большей толщины и первую область 71 меньшей толщины. Таким образом, объемный нетканый материал 10 обеспечивается объемной структурой посредством формирования первой области 71 и второй области 72.

Вторая область 72 большей толщины содержит множество выступов 30 и первый углубленный гребень 21. Выступ 30 формируют посредством выдвижения части полотна с перепутанными волокнами, которая представляет вторую область 72, с одной стороны второй области 72 в направлении к другой стороне второй области 72. Первый углубленный гребень 21 располагается между выступами 30. В результате этого вторая область 72 приобретает, в целом, трехмерную неровную поверхность.

Отдельные выступы 30 по существу равны по размерам и проходят в том же направлении, в котором проходит первый участок 71a первой области 71. Первый углубленный гребень 21 между расположенными рядом выступами 30 также проходит в том же направлении, в котором проходит первый участок 71a первой области 71.

Как описано выше, объемный нетканый материал 10, представленный на фиг. 3, содержит вторую область 72, являющуюся толстой и содержащей выступы, и первую область 71, являющуюся тонкой и содержащей углубленную область, где вторая область 72 содержит выступы 30 и первый углубленный гребень 21, посредством чего получается двойная текстурированная структура. В результате этого, при использовании, например, в качестве материала для сухой чистки (уборки), особенно - для протирки пола, объемный нетканый материал 10 обладает очень хорошей чистящей способностью удаления пыли и грязи из канавок между панелями пола и из неровных поверхностей пола и высокой способностью к улавливанию и удерживанию относительно крупных частиц пыли, например, хлебных крошек. Объемный нетканый материал 10 обладает также высокой способностью улавливания и удерживания частиц пыли, например, волос и мелких частиц пыли. Даже при использовании в качестве материала для чистки (уборки), смоченного жидкостью, объемный нетканый материал 10 обладает повышенной способностью к выполнению операций чистки (уборки), особенно он встречает пониженное сопротивление при выполнении операций протирки и обладает повышенной способностью к медленному высвобождению чистящей жидкости.

Благодаря тому, что вторая область 72 с меньшей плотностью волокна очерчена первой областью 71 с большей плотностью волокна, эффективно предотвращается выделение или выпадение пыли из волокна второй области 72 и в то же время обеспечивается повышенная степень свободы волокна во второй области 72.

Первая область 71 обладает более высокой плотностью волокна, чем вторая область 72, как было указано ранее. Плотность волокна первой области 71 предпочтительно составляет от 0,020 г/см³ до 0,65 г/см³, более предпочтительно - от 0,035 г/см³ до 0,50 г/см³, с точки зрения эффективного предотвращения пыления или выпадения волокна из второй области 72, обладающей высокой степенью свободы волокон. С другой стороны, плотность волокна во второй области 72 предпочтительно составляет от 0,005 г/см³ до 0,65 г/см³, более предпочтительно - от 0,01 г/см³ до 0,40 г/см³, которая ниже плотности волокна первой области 71, с точки зрения повышения способности к захвату пыли при использовании объемного нетканого материала 10 в качестве материала для чистки (уборки).

Плотность волокна в первой и второй областях 71 и 72 определяют согласно методике, раскрытой ниже. Десять образцов предписанного размера вырезают из каждой первой области 71 и второй области 72 объемного нетканого материала 10. Толщину каждого образца измеряют лазерным толщиномером с нагрузкой 40 Па, прикладываемой к образцу. Измеряют также массу каждого образца. Измеренную массу делят на площадь для определения поверхностной плотности. Плотность волокна вычисляют по измеренной толщине и вычисленной поверхностной плотности. Среднее значение вычисленных плотностей волокна, принимают за «плотность волокна», как это изложено в изобретении.

Вторая область 72 толще первой области 71. Таким образом, при использовании объемного нетканого материала 10, например, в качестве материала для чистки (уборки), он вступает в контакт с поверхностью, подвергаемой чистке (уборке) в основном его второй областью 72, в то время как первую область 71 сложно ввести в контакт с поверхностью, подвергаемой чистке (уборке). Тем не менее, первая область 71 не полностью исключается из процесса чистки (уборки), так как она сформирована только посредством перепутывания волокон, и, таким образом, обладает способностью к захвату частиц пыли, хотя обладает более высокой плотностью волокна. В противоположность этому углубленная область, сформированная, например, посредством термотиснения, не обладает способностью к захвату пыли, так как волокна в углубленной области скреплены друг с другом посредством плавления.

При использовании объемного нетканого материала 10, например, в качестве материала смоченного типа для чистки (уборки), пропитанного жидкостью, сопротивление при протирке, с которым сталкиваются при использовании материала для чистки (уборки), меньше. С этой точки зрения, толщина второй области 72 предпочтительно составляет от 1,0 мм до 5,0 мм, более предпочтительно - от 1,2 мм до 4,0 мм, а толщина первой области 71 предпочтительно составляет от 0,1 мм до 1,5 мм.

Толщину первой области 71 и второй области 72 определяют следующим образом. Десять образцов предписанного размера вырезают из каждой первой области 71 и второй области 72 объемного нетканого материала 10. Толщину каждого образца измеряют лазерным толщиномером с нагрузкой 40 Па, прикладываемой к образцу. Среднее значение измеренных толщин принимают за «толщину», как это изложено в изобретении.

При использовании объемного нетканого материала 10, например, в качестве материала сухого типа для чистки (уборки), отношение площадей первых областей 71 и вторых областей 72, на виде в плане, оказывает влияние на способность к захвату частиц пыли. Если площадь первых областей 71 чрезмерно больше площади вторых областей 72, то площадь вторых областей 72, обладающих высокой степенью свободы волокон, является недостаточной, имеющей тенденцию к уменьшению способности к захвату частиц пыли. Соответственно, доля площади первых областей 71 <от площади всего материала> предпочтительно составляет от 2% до 90%, более предпочтительно - от 5% до 40%, а доля площади вторых областей 72 составляет предпочтительно от 10% до 98%, более предпочтительно - от 60% до 95%.

Как было указано ранее, вторая область 72 содержит выступы 30 и первый углубленный гребень 21. Предпочтительно, чтобы выступы 30 и первый углубленный гребень 21 были сформированы посредством повторного перемещения и повторного перепутывания волокон в результате перепутывания волокон под воздействием струй воды, которому подвергают полотно 41 с перепутанными волокнами, благодаря чему выступы 30 и первый углубленный гребень 21 сохраняют свою форму. Таким образом, выступы 30 и первый углубленный гребень 21 в малой степени теряют упругость по отношению к действию нагрузки. Из-за формирования выступов 30 и первого углубленного гребня 21 видимая толщина объемного нетканого материала 10 получается больше толщины полотна 41 с перепутанными волокнами, которую оно имело до формирования выступов 30 и первого углубленного гребня 21.

При использовании в данном тексте, фраза «сформированный посредством повторного перемещения и повторного перепутывания волокон» означает, что полотно с перепутанными волокнами, в котором волокна слабо перепутаны друг с другом посредством перепутывания волокон струями воды, снова подвергают перепутыванию волокон струями воды на трехмерном устройстве для формирования рисунка, чтобы повторно переместить и повторно перепутать волокна вдоль поверхности с неровным профилем устройства для формирования рисунка.

Выступы 30 и первый углубленный гребень 21 формируют посредством создания зигзагообразных складок из полотна 41 с перепутанными волокнами в направлении его толщины. Множество складок в уложенном зигзагообразно полотне 41 с перепутанными волокнами соответствует выступам 30 и первому углубленному гребню 21. Во время формирования выступов 30 и первого углубленного гребня 21, как результата повторного перемещения волокон, как это описано выше, распределение волокон из-за волокон, перемещаемых к первому углубленному гребню 21 под давлением струй воды под высоким давлением, минимизируется до чрезвычайно низкой степени. Если происходит дальнейшее распределение волокон, то образуется отверстие (дыра) в месте, где должен быть сформирован выступ 30. Полотно 41 с перепутанными волокнами может быть уложено зигзагообразными складками без понуждения к такому распределению волокон, например, посредством регулирования расхода энергии, затрачиваемой во время перепутывания волокон струями воды.

В объемном нетканом материале 10, представленном на фиг. 3, первая область 71 содержит множество мелких выступов 81. Отдельные мелкие выступы 81 имеют форму, близкую к куполообразной, и они полые. Мелкий выступ 81 является выступом объемного нетканого материала 10, выступающим от второй стороны 12 к первой стороне 11. Мелкие выступы 81 расположены регулярно по всей площади первой области 71. Мелкий выступ 81 имеет меньшую толщину (высоту), чем вторая область 72. Наличие мелких выступов 81 в первой области 71 благоприятно тем, что, благодаря им, повышается способность к захвату частиц пыли.

Мелкий выступ 81 имеет круглую форму на виде в плане, и предпочтительно имеет диаметр от 0,5 мм до 5,0 мм, более предпочтительно - от 1,0 мм до 4,0 мм. Мелкие выступы 81 предпочтительно формируют таким образом, чтобы они составляли от 10% до 90% площади первой области 71 на виде в плане, более предпочтительно - от 15% до 70%,.