Компоненты бритвенного прибора с новым покрытием
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области средств индивидуального ухода, в частности к бритвенным приборам и новым покрытиям на их компонентах. Бритвенный прибор включает контактирующий с кожей компонент. Часть контактирующего с кожей компонента содержит поверхностный слой материала с наполненной жидкостью поверхностью «LISM». Изобретение также включает способ изготовления контактирующего с кожей компонента бритвенного прибора. Формируют пористую твердую матрицу на поверхности основы компонента бритвенного прибора. Внедряют в пористую твердую матрицу жидкость с образованием слоя материала с наполненной жидкостью поверхностью. Техническим результатом изобретения является уменьшение возможности бактериального обсеменения поверхности материала, контактирующего с кожей пользователя бритвенного прибора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение в общем относится к бритвенным приборам и компонентам бритвенных приборов, в частности к новым покрытиям на таких компонентах.
Уровень техники
Современные бритвенные приборы, как правило, включают бритвенный картридж и рукоятку бритвенного прибора, включающие в свою очередь компоненты, изготовленные из различных основ. Компоненты бритвенного картриджа, как правило, включают некоторые из следующих элементов: бритвенное лезвие, имеющее кромку для срезания волос, смазывающий элемент (или смазывающую полоску, или смазывающее кольцо), крышку, корпус, раму, зажим, защитный элемент, структурный компонент для присоединения картриджа к рукоятке, причем перечисленные элементы могут присутствовать в любых количествах и в любых комбинациях. Данные компоненты картриджа, как правило, выполнены из твердых полимерных материалов, эластомерных материалов и/или металлов. Бритвенное лезвие или компоненты лезвия картриджа, как правило, включают заостренную основу, например, выполненную из нержавеющей стали, одно или более твердых покрытий, усиливающих прочность кромки, придающих оптимальную форму острию и нанесенных слоями на нержавеющую сталь, и одно или более мягких покрытий, как правило, из полимерного материала, например, теломерных, нанесенных поверх одного или более твердых покрытий и улучшающих скольжение лезвия по коже. Лезвия, как правило, поддерживаются в требуемом положении в бритвенном картридже опорными элементами лезвий. Что касается рукоятки бритвенного прибора, то она может содержать кнопку, захватную часть рукоятки, структурный компонент для присоединения картриджа или любую комбинацию таких элементов, и как правило, выполнена из комбинации эластомерных и твердых пластических материалов, или, в некоторых случаях, только из твердых пластических материалов или только из эластомерных материалов, и в некоторых случаях может включать какой-либо металлический компонент.
Компоненты бритвенного картриджа имеют внешние или наружные поверхности, из которых многие вступают в контакт с кожей пользователя. Такие поверхности, контактирующие с кожей, могут оказывать значительное влияние на эффективность действия бритвенного прибора. В отношении поверхностей бритвенных лезвий известно, что общую эффективность работы режущего элемента лезвия (в частности, эффективность срезания волос) определяет сочетание профиля его заостренной кромки и наличие на ней покрытий (твердых и/или способствующих скольжению). Известно также, что в дополнение к лезвиям, прочие компоненты бритвенного картриджа (например, рама, корпус, защитный элемент, крышка и другие) также имеют контактирующие с кожей поверхности, которые играют определенную роль в общей эффективности бритвенного прибора. Так, например, защитный элемент, как правило, служит для растяжения кожи перед одним или более лезвиями, срезающими волосы, а крышка, обычно расположенная в задней части бритвенного картриджа, способствует плавному движению картриджа по коже, с которой срезаны волосы.
Рукоятка бритвенного прибора также имеет множество поверхностей, которых касается кожа пользователя (в частности, пользователь держит пальцы руки на захватной части), и рукоятки многих бритвенных приборов имеют наружные поверхности, содержащие материалы типа резины или эластомеров, улучшающие захват и препятствующие скольжению.
Такие свойства, как плавность движения прибора по коже, комфорт бритья, тщательность бритья, чистота компонентов бритвенного прибора и их внешний вид, как правило, очень желательны с точки зрения повышения эффективности бритвенного прибора.
Хотя в целом считается, что покрытия, улучшающие скольжение, обеспечивают некоторые из перечисленных преимуществ, известные типы покрытий, в частности, покрытия, основанные на ковалентных связях маслянистых веществ с основой (например, самоорганизующиеся монослои фосфатов) являются высокоспецифичными химическими веществами и имеют ограниченную применяемость по отношению ко многим основам и материалам, используемым в бритвенных приборах, и как правило, применимы только к небольшому диапазону материалов. Кроме того, такие покрытия и им подобные, как правило, не устойчивы к абразивному истиранию, в результате чего по мере использования прибора покрытие истирается, и его функциональные свойства ухудшаются.
Поэтому существует потребность в дальнейшей оптимизации одной или более (которые могут быть разного типа) поверхностей компонентов бритвенного прибора и/или этапов изготовления бритвенного прибора при сохранении или улучшении общей эффективности бритвенного прибора. Такие меры могут включать, но не ограничиваются ими, оптимизацию плавности движения картриджа по коже, оптимизацию самого лезвия и/или поддержание чистоты рукоятки бритвенного прибора, в частности, отсутствия на ней отложений, которые могут приводить к росту бактерий.
Сущность изобретения
В настоящем изобретении предлагается бритвенный прибор, который включает основу, имеющую контактирующую с кожей поверхность, при этом контактирующая с кожей поверхность имеет по меньшей мере одну часть, на которой расположен материал со структурированной поверхностью, наполненной жидкостью.
В соответствии с настоящим изобретением, бритвенный прибор содержит по меньшей мере одну часть по меньшей мере одной поверхности компонента бритвенного прибора, на которой расположен по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью (LISM). Компонент бритвенного прибора содержит один или более из следующих элементов: бритвенное лезвие, при этом каждое лезвие имеет кромку лезвия и тело лезвия, опорный элемент лезвия, корпус, раму, защитный элемент, крышку, структурный элемент для присоединения картриджа или любые их комбинации, рукоятку, при этом рукоятка дополнительно содержит кнопку, захватную часть рукоятки или любые их комбинации.
Упомянутая часть поверхности компонента бритвенного прибора содержит наружную поверхность, контактирующую с кожей, внутреннюю поверхность, заостренную основу или любая их комбинация, и упомянутая по меньшей мере одна поверхность содержит полимерный материал, эластомерный материал, твердый пластический материал, металл, алюминий, стекло, керамику или любое количество или любая комбинация таких материалов.
В одном из воплощений изобретения по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью расположен непосредственно по меньшей мере на одной части поверхности по меньшей мере одного компонента бритвенного прибора.
В соответствии с еще одним воплощением изобретения, упомянутый по меньшей мере один компонент бритвенного прибора является рамой из твердого пластического материала, и упомянутый по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью расположен на наружной поверхности рамы. В соответствии с еще одним воплощением изобретения, упомянутый компонент бритвенного прибора является телом лезвия, при этом упомянутый по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью расположен непосредственно на основе тела лезвия, на одном или более промежуточных слоях, расположенных между слоем материала с наполненной жидкостью поверхностью и основой, между одним или более наружными слоями и основой, или в любом сочетании перечисленных расположений. В соответствии с еще одним воплощением изобретения, наружная поверхность опорного элемента лезвия содержит расположенный на ней по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью. Кроме того, наружная поверхность защитного элемента содержит по меньшей мере один расположенный на ней слой материала с наполненной жидкостью поверхностью.
Еще в одном воплощении настоящего изобретения упомянутый по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью содержит структурный элемент или графическое изображение.
Еще в одном воплощении настоящего изобретения упомянутый по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью сформирован по меньшей мере на одной поверхности упомянутого по меньшей мере одного компонента бритвенного прибора путем инфильтрации текучей среды в твердую структурную матрицу способом погружения, распыления, нанесения кистью, формования, спекания, печати, травления, нанесения тампоном, печати струйным принтером, маскирования или любой комбинацией таких способов.
Еще в одном воплощении настоящего изобретения упомянутый по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью является в сущности не размываемым. Коэффициент трения, который имеет упомянутый по меньшей мере один компонент бритвенного прибора, имеющий упомянутый слой материала с наполненной жидкостью поверхностью примерно на 50% меньше, чем коэффициент трения идентичного компонента бритвенного прибора, не имеющего слоя материала с наполненной жидкостью поверхностью.
Еще в одном воплощении слой материала с наполненной жидкостью поверхностью обеспечивает анитимикробные свойства.
Еще в одном воплощении все поверхности упомянутого картриджа, контактирующие с кожей, включают по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью. Кроме того, каждый из одного или более слоев материала с наполненной жидкостью поверхностью изменяет коэффициент соответствующей по меньшей мере одной поверхности компонента бритвенного прибора.
Еще в одном воплощении настоящего изобретения бритвенный прибор содержит по меньшей мере одну основу, и при этом упомянутая по меньшей мере одна основа содержит слой материала с наполненной жидкостью поверхностью.
Еще в одном воплощении предлагается способ изготовления компонента бритвенного прибора, содержащий этапы обеспечения основы и нанесения по меньшей мере одного слоя материала с наполненной жидкостью поверхностью по меньшей мере на часть поверхности упомянутой основы, и при этом этап нанесения содержит инфильтрацию текучей среды в твердую структурную матрицу способом погружения, распыления, нанесения кистью, формования, спекания, печати, травления, нанесения тампоном, печати струйным принтером, маскирования или любой комбинацией таких способов. Упомянутый по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью является в сущности не размываемым или износостойким.
В альтернативном воплощении настоящего изобретения предлагается бритвенный прибор, включающий компонент, имеющий по меньшей мере один расположенный на нем слой материала с наполненной жидкостью поверхностью. Данный компонент может быть не режущим элементом или режущим элементом. Не режущие элементы, охватываемые настоящим изобретением, включают компоненты картриджа или рукоятки, такие, как, например, зажим прибора для влажного бритья или внутренняя поверхность сетчатого элемента электрического прибора для сухого бритья. Режущий элемент может быть режущим элементом электрического прибора для сухого бритья или кромкой лезвия прибора для влажного бритья.
Еще в одном воплощении способ изготовления компонента бритвенного прибора включает этапы обеспечения пористой твердой структурной матрицы по меньшей мере на одной поверхности по меньшей мере одной основы компонента бритвенного прибора и внедрения по меньшей мере одной жидкости в упомянутую пористую твердую структурную матрицу, в результате чего формируется по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью. Этап внедрения может включать инфильтрацию текучей среды/жидкости в твердую структуру способами погружения, распыления, нанесения кистью, формования, спекания, печати, травления, нанесения тампоном, окрашиванием, через сопло струйного принтера, маскирования или любой комбинацией таких способов. Способ дополнительно включает этап активирования пористой твердой структурной матрицы, выполняемый до этапа внедрения жидкости. Сформированный по меньшей мере один слой материала с наполненной жидкостью поверхностью является в сущности неразмываемым.
Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем описании, имеют значение, которое является общепринятым среди сведущих в области техники, к которой относится настоящее изобретение. И хотя при реализации или испытании настоящего изобретения могут использоваться методы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящей заявке, ниже описаны наиболее подходящие методы и материалы. Все публикации, патентные заявки, патенты и прочие документы, упоминаемые в настоящем описании, включены в него целиком посредством ссылки. В случае противоречия между цитируемыми документами и содержанием настоящей заявки следует руководствоваться содержанием настоящей заявки, включая используемые в ней определения. Кроме того, упоминаемые материалы, методы и примеры приводятся только в иллюстративных целях, и не подразумевается ограничить ими настоящее изобретение.
Прочие отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания, а также из формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
И хотя настоящая заявка заканчивается формулой изобретения, в которой четко формулируется предмет настоящего изобретения, предполагается, что настоящее изобретение будет более понятным из нижеследующего подробного описания, сопровождаемого прилагаемыми чертежами, на которых аналогичными номерами позиций обозначены в сущности идентичные элементы.
Фиг. 1 и 1а. Схематичные виды материала с наполненной жидкостью поверхностью, сформированного двумя различными способами на основе компонента в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2. Вид спереди прибора для влажного бритья, имеющего блок картриджа и рукоятку, по меньшей мере на одном компоненте которого расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2а. Вид сзади прибора для влажного бритья, имеющего блок картриджа и рукоятку, по меньшей мере на одном компоненте которого расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 3. Схематичный вид блока картриджа.
Фиг. 4. Вид сбоку блока картриджа, изображенного на фиг. 3, на раме которого расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 5. Увеличенный вид элементов кромки лезвия в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 6. Увеличенный вид кромки лезвия, изображенной на фиг. 5, на части которой расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью.
Фиг. 7. Увеличенный вид опорного элемента лезвия, на котором расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью.
Фиг. 8. Аксонометрический вид зажимов, на которых расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 9. Аксонометрический вид рукоятки, на которой расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 10. Увеличенный вид бритвенного картриджа, на защитном элементе которого расположен материал с наполненной жидкостью поверхностью в виде структуры.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к новому типу покрытия в виде слоя материала с наполненной жидкостью поверхностью на поверхности компонентов бритвенного прибора, которые могут быть режущими или не режущими компонентами.
Получаемая нового типа поверхность компонента бритвенного прибора может быть поверхностью гибридного типа, одновременно обладающей свойствами пористой и твердой поверхности. Получаемая нового типа поверхность компонента бритвенного прибора может быть гладкой и, в некоторой степени, более скользкой и/или влажной. Получаемая нового типа поверхность может быть микроскопического масштаба покрытием на поверхностях компонентов бритвенного прибора.
Низкий коэффициент трения, которым обладает материал с поверхностью нового типа, формируемый на компонентах бритвенного прибора (такие, как рама картриджа, крышка, тела лезвий и/или кромки лезвий), может обеспечивать значительные преимущества, поскольку предлагаемое покрытие может улучшать такие свойства бритвенного прибора, связанные с общей эффективностью его работы, как комфорт бритья и плавность движения по коже.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительно предусматривается, что компонент бритвенного прибора может содержать предлагаемый нового типа материал с наполненной жидкостью поверхностью, или может быть частично выполненным из такого материала, в виде множества слоев, расположенных друг поверх друга, или может быть даже полностью сформирован из материала с наполненной жидкостью поверхностью. Это может упрощать процесс изготовления данных компонентов бритвенного прибора за счет исключения тех или иных этапов или материалов.
Поверхности, в которые внедрена жидкость в соответствии с настоящим изобретением, могут быть сформированы практически на любом материале компонента бритвенного прибора, включая, но не ограничиваясь ими, полимеры, металлы, керамику и стекло.
Пример поверхности с внедренной в нее жидкостью описан в выпуске журнала «Nature» за 22 сентября 2011 года. Описанная в данной публикации поверхность именуется SLIPS (от английского "slippery liquid-infused porous surface - скользкая наполненная жидкостью пористая поверхность) и отличается способностью отталкивать воду и жидкости на масляной основе, а также предотвращает рост бактерий на основах, на которых она расположена. Все данные свойства являются полезными для поверхностей или структур компонентов бритвенных приборов.
Материал SLIPS можно рассматривать, как содержащий твердую структурную составляющую и жидкую структурную составляющую. Так, например, он может содержать функциональную пористую твердую структурную матрицу, например, нано- или микроструктурированную основу, наполненную жидкостью, имеющей низкую поверхностную энергию и химически инертной, в результате чего на поверхности данной основы формируется физически гладкая и химически гомогенная смазывающая пленка. То есть, в таком материале текучая среда, обладающая смазывающими свойствами, внедрена в более твердую структурную матрицу и в целом зафиксирована в ней. В процессе использования прибора для бритья смазывающая текучая среда может полностью оставаться в твердой структурной матрице или не полностью оставаться в ней, то есть, некоторое количество текучей среды может сочиться или вытекать. Поскольку пленки жидкостей, как правило, являются гладкими, самозалечивающимися и устойчивыми к давлению, то может быть выбрана жидкость, пленка из которой будет оптимально отвечать условиям, возникающим в процессе бритья. Смазывающие текучие среды для компонентов бритвенного прибора в соответствии с настоящим изобретением могут быть перфторированными текучими средами, примерами которых являются жидкости Krytox 100 и 103 производства DuPont и Fluorinert™ производства 3М. В качестве твердой структурной составляющей могут использоваться тефлоновые нановолокнистые мембраны произвольной структуры и/или нитевидные кристаллы упорядоченной структуры (образующие так называемые периодически упорядоченные наноструктурные поверхности на основе эпоксидных смол). Термины «текучая среда» и «жидкость» могут использоваться в настоящем описании, как взаимно заменяющие друг друга.
Термины «наполненная жидкостью поверхность» (LIS), «материал с наполненной жидкостью поверхностью» (LISM), «скользкая наполненная жидкостью пористая поверхность» (SLIPS), «SLIPS-слой» или «слой с наполненной жидкостью поверхностью», «основанный на SLIPS», «подобный SLIPS», или «подобные LIS» и «подобные LISM» в контексте настоящего описания могут использоваться, как взаимно заменяющие друг друга, и в целом означают сам по себе исходный материал такого типа или любые его производные, в частности, поверхности, подвергнутые химическому или оптическому травлению. Термин «материал без добавок и с наполненной жидкостью поверхностью», или сокращенно «базовый материал», может использоваться для отличия такого материала от материалов с добавками и с наполненной жидкостью поверхностью, в частности, содержащих вторую фазу, добавки, образующие твердые растворы, или прочие элементы. Добавки могут включать, не ограничиваясь ими, такие компоненты, как силикон, растительные и прочие природные масла, а также полиэтилен оксид.
Поверхности с внедренной в них жидкостью могут быть синтетическими (химически синтезированными), но известны также и прочие типы поверхностей, в которые могут быть внедрены жидкости для придания им аналогичных функциональных свойств, и такие поверхности, как правило, имеют растительное происхождение. Оба два данных типа поверхностей являются подходящими для использования в настоящем изобретении.
В дополнение к обеспечению скользкости, материал с наполненной жидкостью поверхностью, сформированный на компонентах бритвенного прибора, может препятствовать росту бактерий на поверхностях таких компонентов бритвенного прибора, тем самым обеспечивая защиту кожи пользователя от переноса на нее таких бактерий и/или инфицирования такими бактериями, часто присутствующими на компонентах бритвенного прибора, особенно после многократного его использования. Рукоятки бритвенных приборов могут использоваться в течение многих лет во влажных условиях, а картриджи могут содержать фрагменты крови, кожи и волос, создающие питательную среду для бактерий, и подобные условия могут также иметь место в футлярах, в которых хранятся бритвенные приборы, и в диспенсерах картриджей. Кроме того, материал с наполненной жидкостью поверхностью, может препятствовать формированию отложений карбонатов кальция.
Можно ожидать, что картриджи, на компонентах которых (такие, как, например, корпус или рама) сформированы покрытия из материалов с наполненной жидкостью поверхностью, будут иметь улучшенные характеристики по сравнению с картриджами существующих бритвенных приборов, не содержащими таких покрытий, так как они обеспечивают более плавное движение картриджа по коже и повышенную износостойкость. Покрытия из материалов с наполненной жидкостью поверхностью могут быть также сформированы на областях картриджа, влияющих на его взаимодействие с кожей, в частности, на защитном элементе или крышке, что может еще более повышать эффективность работы картриджа, в частности, может дополнительно повышать плавность движения по коже или усиливать растяжение кожи в процессе бритья. Компоненты бритвенного прибора, наружные поверхности которых содержат материалы с наполненной жидкостью поверхностью, могут иметь поразительно лучшие характеристики по сравнению с характеристиками компонентов или материалов существующих бритвенных приборов, а именно, компоненты с выполненным на них покрытием из материалов с наполненной жидкостью поверхностью могут иметь более длительный срок службы, значительно более высокую устойчивость к истиранию, размыванию и прочим видам износа, и тем самым они могут обеспечивать пользователю комфортное и более тщательное бритье в течение более длительного периода времени.
Покрытия из материалов с наполненной жидкостью поверхностью имеют уникальное преимущество, состоящее в том, что они имеют хорошую адгезию к широкому разнообразию полимеров, эластомеров и металлов. Это позволяет наносить покрытие из материала с наполненной жидкостью поверхностью на полностью собранное изделие за один этап, например, может быть нанесено покрытие, обеспечивающее низкий коэффициент трения, на бритвенные приборы, содержащие множество компонентов и множество материалов.
Процесс нанесения покрытия из синтетического материала с наполненной жидкостью поверхностью на наружную поверхность компонента бритвенного прибора может включать, не ограничиваясь им, этап внедрения в пористую твердую структурную матрицу жидкости, химически инертной и имеющей низкую поверхностную энергию, в результате чего на поверхности матрицы может быть получена физически гладкая смазывающая пленка. Пленка может сформирована на всей матрице за счет капиллярного распространения жидкости, а требуемую толщину пленки можно обеспечить путем изменения объема жидкости, инфильтруемой в матрицу, поскольку площадь поверхности, на которую наносится покрытие, как правило, известна. При этом взаимодействие твердой матрицы и жидкости можно рассматривать, как взаимодействие ключа и замка, то есть, состав материала с наполненной жидкостью поверхностью должен быть тщательно подобран.
И хотя желательно, чтобы наружная поверхность компонента, на которую наносится покрытие из материала с наполненной жидкостью поверхностью, была полимерной, поскольку полимеры являются самыми распространенными основами для изготовления компонентов бритвенных картриджей, таких, как, например, корпус или рама, нанесение покрытий из материалов с наполненной жидкостью поверхностью на такие материалы бритвенных картриджей, как нержавеющая сталь, прочие металлы, керамика, композиты, пластмассы, стекло, или на любые комбинации таких материалов, также в полной мере предусматривается в настоящем изобретении. В устройстве для изготовления бритвенных лезвий, содержащих материал с наполненной жидкостью поверхностью, предпочтительно используются технологические процессы, применяемые в настоящее время, в частности, распыление и спекание, традиционно используемые сегодня для формирования слоя из политетрафторэтилена.
В настоящем изобретении предусматривается, что многие не режущие компоненты бритвенного прибора, такие, как, например, корпус или защитный элемент, изготавливаются способами формования, в частности, инжекционного формования или двухцветного инжекционного формования.
На фиг. 1 показана часть компонента 10 бритвенного прибора, содержащего по меньшей мере один слой 12 материала с наполненной жидкостью поверхностью. Слой 12 материала с наполненной жидкостью поверхностью предпочтительно сформирован путем внедрения в пористую твердую матрицу 16, нанесенную на поверхность 13' подложки 13, совместимой с ней жидкости 14. Подложка может включать два различных материала, как это показано на фиг. 1, и в данном примере металл 18 и полимер 15 совместно формируют поверхность подложки 13 на данном компоненте бритвенного прибора, на которую наносится слой материала с наполненной жидкостью поверхностью.
Еще в одном воплощении изобретения, показанном на фиг. 1а, часть компонента 10а бритвенного прибора сначала включает соответствующим образом модифицированные одну или более поверхностей 13а' основы 13а, в результате чего формируется пористая модифицированная поверхность 16а, из которой впоследствии формируется слой 12а материала с наполненной жидкостью поверхностью путем внедрения в пористую модифицированную поверхность 16а жидкости 14а. В данном случае, как и в воплощении на фиг. 1, основа 13а компонента 10а может одновременно содержать металл 18а и полимер 15а.
В воплощении, альтернативном по отношению к воплощениям на фиг. 1 или 1а, до этапа внедрения в нее жидкости пористая твердая матрица 16 или 16а может быть активирована. Активация может быть осуществлена химическим, тепловым, оптическим или любым другим подходящим способом. В некоторых случаях активация пористой твердой матрицы 16 или 16а может обеспечивать улучшенное поглощение жидкости пористой твердой матрицей или улучшенную адгезию жидкости к данной пористой твердой матрице.
Предусматривается также, что природа и тип жидкости, которая внедряется в пористую твердую матрицу, в каком-то одном воплощении могут отличаться от природы и типа жидкости в любых других воплощениях настоящего изобретения, и что один тип жидкости может обеспечивать более значительные преимущества (например, повышенную износостойкость и меньшую размываемость) по сравнению с другими типами жидкостей при внедрении их в одну и ту же твердую матрицу.
Формирование по меньшей мере одного слоя материала с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением может осуществляться с использованием одного или более способов и устройств, описанных в патентной публикации США 2013/0032316 «Наполненные жидкостью поверхности, способы их изготовления и устройства, содержащие такие поверхности», опубликованной 7 февраля 2013 года, и/или в патентной публикации США 2013/0032646 «Изделия для работы с внедряемыми жидкостями и способы их изготовления», опубликованной 7 февраля 2013, включаемых в настоящее описание посредством ссылки. Как описано в уровне техники, наполненные жидкостями поверхности обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с наполненными газами поверхностями. Одно из таких преимуществ заключается в том, что наполненные жидкостями поверхности обладают значительно более высоким сопротивлением разрывам и проколам, в частности, материал с наполненной жидкостью поверхностью может выдерживать более высокие давления (произведения давления на скорость) при столкновении с другим объектом. В некоторых воплощениях наполненная жидкостью поверхность имеет более высокую устойчивость к разрывам и проколам за счет микро-размерного текстурирования, а не нано-размерного текстурирования, используемого в технологиях наполнения газом. Кроме того, микро-размерное текстурирование дешевле и проще в изготовлении, чем нано-размерное текстурирование.
Путем правильного подбора внедряемой жидкости слои материалов с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением могут быть легко оптимизированы для использования в широком разнообразии приложений. Так, например, уменьшение гидродинамического сопротивления при движении твердой поверхности по коже может быть достигнуто за счет использовании масла в качестве внедряемой жидкости, так как вода будет быстро скатываться с масла. Использование масел целесообразно также для предотвращения образования инея и льда на вершинах текстуры поверхности, и тем самым значительно уменьшается скорость образования льда и повышается сила адгезии. Важным аспектом формирования слоев материалов с наполненной жидкостью поверхностью является обеспечение матрицы из элементов, достаточно близко расположенных друг к другу, так, чтобы они могли устойчиво удерживать инфильтрованную в матрицу жидкость. Используемая жидкость имеет вязкость при комнатной температуре, составляющую не более чем примерно 1000 сПз (или сСт (сантистокс)), не более чем примерно 100 сПз (или сСт), или не более чем примерно 50 сПз (или сСт). Давление насыщенного пара жидкости при комнатной температуре, как правило, составляет не более чем примерно 20 мм ртутного столба, не более чем примерно 1 мм ртутного столба или не более чем примерно 0,1 мм ртутного столба. Элементы слоя материала с наполненной жидкостью поверхностью могут иметь в сущности одинаковую высоту, и жидкость может заполнять пространства между данными элементами и покрывать их слоем толщиной по меньшей мере примерно 5 нм, протяженным поверх всех элементов. Расстояния между элементами могут составлять от примерно 1 мкм до примерно 100 мкм, или от примерно 5 нм до примерно 1 мкм. Слой материала с наполненной жидкостью поверхностью может содержать иерархические структуры из элементов микромасштаба, наномасштаба или комбинаций элементов таких масштабов, например, из элементов микромасштаба, между которыми расположены элементы наномасштаба.
На фиг. 2 показан вид сбоку прибора 20 для влажного бритья, который, как правило, включает бритвенный блок (бритвенный картридж) 22, прикрепленный к рукоятке 24 и имеющий одно или более лезвий 21 (для примера показано 5 лезвий), каждое из которых имеет заостренную кромку 21а в соответствии с настоящим изобретением. В бритвенный блок 22 могут быть также включены крышка 23 и защитный элемент 25, при этом крышка 23 предпочтительно включает прикрепленную к ней смазывающую полоску или иное композитное вспомогательное средство 23а для бритья. Смазывающая полоска или композитное вспомогательное средство 23а для бритья, как правило, содержит растворимые и нерастворимые в воде полимеры. Бритвенный блок 22 включает также раму или корпус 26, предпочтительно изготовленные из твердой пластмассы. В данном воплощении бритвенного блока 22 имеется также смазывающее кольцо 28, расположенное по периферии бритвенного блока 22. Смазывающее кольцо 28, как правило, также содержит растворимые и нерастворимые в воде полимеры. Бритвенный блок (картридж) 22 может быть выполнен с возможностью его присоединения к рукоятке 24 бритвенного прибора и отсоединения от нее, благодаря чему при затуплении лезвий к рукоятке может быть присоединен новый картридж 22; или бритвенный блок 22 может быть выполнен за единое целое с рукояткой 24, и в таком случае при затуплении лезвий весь прибор выбрасывается, как отходы.
На фиг. 2а показана противоположная (тыльная) сторона бритвенного прибора 20, в частности, показана тыльная сторона рамы 26 с опорным элементом 27 для лезвий, который представляет собой предпочтительно металлическую или пластмассовую деталь, поддерживающую отдельные лезвия. Опорный элемент 27 лезвий предпочтительно устанавливается в проем рамы 26, после чего устанавливаются лезвия 21 и фиксируются парой зажимов 29 по обоим концам опорного элемента 27. На фиг. 2а показан также структурный элемент 30, соединяющий друг с другом картридж 22 и рукоятку 24. Структурный элемент 30 может быть частью рукоятки 24 или частью бритвенного блока (картриджа) 22.
Несмотря на то, что на фиг. 2 и 2а показано определенное воплощение бритвенного прибора, настоящее изобретение предусматривает любые типы конструкций бритвенного прибора.
Отметим, что одна или более частей поверхностей компонентов бритвенного прибора 20, показанного на фиг. 2 и 2а, имеют по меньшей мере один расположенный на них слой материала с наполненной жидкостью поверхностью в соответствии с настоящим изобретением. В предпочтительном воплощении настоящего изобретения материал с наполненной жидкостью поверхностью может быть расположен по меньшей мере на всей раме 16 или на отдельных ее частях, хотя такой материал может быть также расположен на любых из перечисленных выше и показанных на чертежах компонентах, как будет более подробно описано ниже.
Рама 26 может быть выполнена из твердого пластического материала, такого, как, например, Noryl или полипропилен. Подобные твердые пластические материалы могут использоваться для изготовления и прочих компонентов бритвенного прибора, таких, как, например, опорный компонент 27 лезвий, части рукоятки 24 и соединительный структурный элемент 30 для присоединения картриджа.
На фиг. 3 показан увеличенный вид бритвенного блока 22 бритвенного прибора, изображенного на фиг. 2. Его рама 26 покрыта материалом 32 с наполненной жидкостью поверхностью, как это показано также на виде сбоку данного бритвенного блока 22 на фиг. 4. Покрытие из материала с наполненной жидкостью поверхностью может иметь толщину 42 (фиг. 4), которая может составлять от примерно 10 нм до примерно 1 мкм.
На смазывающем кольце 28 и смазывающей полоске 23а (оба данных компонента имеют полимерный состав, упомянутый выше) также могут быть расположены соответственно слои 33 и 34 материала с наполненной жидкостью поверхностью. Толщина материала 33, 34 с наполненной жидкостью поверхностью на данных компонентах может отличаться, или может быть в сущности равной толщине покрытия из материала с наполненной жидкостью поверхностью на других компонентах бритвенного прибора. В качестве альтернативы, покрытия из материалов с наполненной жидкостью поверхностью могут быть нанесены только на определенные части каждого из компонентов. Так, например, защитный элемент может быть только частично покрыт материалом с наполненной жидкостью поверхностью, чтобы получить требуемое сочетание плавности движения и сопротивления. Так, например, если корпус является компонентом, покрытым материалом с наполненной жидкостью поверхностью, то сила трения корпуса по коже может быть снижена 50% или