专利名称：涂敷垫及其相关方法 为了使表面具有所需的性能，在很多情况中都是将涂敷用制剂涂布到所述表面上。例如，在商业建筑、教育机构、家庭和饭店中都广泛地使用地板抛光剂或上光剂，以使地板的表面具有耐久性、韧性和光泽性，并提高其耐磨性。有些地板上光剂是用喷涂方法进行涂布的；其它的地板上光剂则是用拖把或类似的涂敷用具或其某种组合进行涂布的。地板上光剂的涂布通常是用手工以如下方式进行的将液体地板上光剂从容器中倒出，并且用拖把或涂刷装置将地板上光剂涂敷到整个地板表面上。对于面积较大的表面(例如商业环境中所见到的那些面积较大的表面)，通常由两人或多人一起工作来涂布地板上光剂。一种方法是一个工人将地板上光剂撒在地板上或喷在地板上，而另一个工人跟随其后拖着拖把或其它类型的涂敷用具经过湿的地板上光剂，以使所述的上光剂均匀、平整地分布于地板表面。这种涂布操作是劳动密集型的，并且通常要求地板保养人员将拖把多次拖过地板表面，以使地板区域实现完整、均匀地覆盖。对于大型的商业建筑而言，即使是在地板上涂一层上光剂这样的操作也会耗时耗力。人们已经使用多种不同的拖把或涂敷用具将地板上光剂涂布到地板表面上。人们经常使用带有由微纤维制成的平面式拖把头部的涂敷用具，因为这种涂敷用具往往可以将地板上光剂平整、均匀地涂布到地板上，而不会在地板上光剂上留下不理想的条痕或拖布痕迹。然而，当这种拖把头部在地板表面拖动时，通常表现出大的阻力。采用微纤维制成的常规的拖布往往会缠结在一起，因此，当其被(例如)水、地板上光剂或清洁液打湿时，会使阻力增大。这种大的阻力意味着使用涂敷用具的工人必须施加更大的力沿着地板拉动或推动拖把，这通常会使涂布地板上光剂的任务变得更为困难和累人。除了涂布地板上光剂之外，在使用涂敷用具或涂布装置(例如涂敷辊/垫、手纸帕等)将其它类型的化学品或涂敷用制剂涂布到硬质表面时，由于使涂层具有最佳性能的材料通常也具有大的阻力，因此推力或拉力过大的问题也是存在的。因此，对于涂敷用具而言，存在着这样一种需求该涂敷用具能够以相对较小的拉力或推力，在基材表面上形成平整、均匀的化学制剂的涂层。发明概述本发明的特征在于一种织物，这种织物可用于将化学制剂(例如地板上光剂)涂布到基材表面(例如地板表面)上。本发明的织物可以由至少两种不同的材料构成。第一种材料是有助于使织物具有抗压强度的支承材料。该支承材料可以由(例如)刚性纤维或粗旦纤维、海绵、非织造网、蜂窝状材料等构成。第二种材料是涂敷用材料，该涂敷用材料通常由吸附性纤维或细旦纤维(例如微纤维)构成，这些纤维适合于将化学制剂涂布到基材表面，并得到基本没有条痕或刷痕的、平整而均匀的涂层。一般而言，以涂敷垫的形式提供所述的织物材料，该涂敷垫具有与涂敷用制剂和基材表面接触的工作面。支承材料在涂敷垫工作面中的用量将取决于所需的推力或拉力的大小，但是，该用量一般小于40％、通常为小于30％、更通常为小于20％、最通常为小于10％，该工作面的余下部分由涂敷用材料构成。在某些实施方式中，涂敷垫的工作面含有约1％到约50％的支承材料和约50％到约99％的涂敷用材料。更通常地是，涂敷垫的工作面含有约2％到约10％的支承材料和约90％到约98％的涂敷用材料。最通常地是，涂敷垫的工作面含有约5％到约9％的支承材料和约91％到约95％的涂敷用材料。在另一方面，本发明的特征在于一种涂敷垫，在该涂敷垫中，支承材料与涂敷用材料的比例为约1∶1到约0.1∶10，更通常为约1∶10到约0.2∶10。在本发明的一个实施方案中，支承材料含有聚丙烯纤维和/或聚乙烯纤维，涂敷用材料含有聚酯纤维。在另一个可供选用的实施方案中，支承材料和涂敷用材料是相同或类似的物质，例如是聚丙烯、聚乙烯或聚酯。如果(例如)将所述纤维紧密地挤压在一起，则涂敷用材料可以提供支承功能，从而提高材料的抗压强度。支承材料的高度通常与涂敷用材料的高度基本相同或者不同。可以将支承材料和涂敷用材料以任何合适的方式分布在整个工作面上，并且可以将二者以图案(例如交替的带或交替的行)的方式分布在整个工作面上。
之前，涂敷用具体系中应用刚性纤维或粗旦纤维将待涂敷物涂布到基材上，这经常会涉及到在涂层中产生不理想的条痕或刷痕。本发明的优点之一在于所述的涂敷垫含有与吸附性或吸收性纤维相结合的刚性纤维，使得需施加的拉力或推力减小，同时仍可得到基本没有条痕或痕迹的平整的涂层。如下述实施例部分所示，将相对较少量的支承材料与涂敷用材料结合使用，可以在不损害所得涂层质量的条件下，使需施加的拉力或推力惊人地显著下降。
可以将由本发明的织物制成的涂敷垫用作(例如)涂布地板上光剂所用的拖把头部。可供选用的其它方式是，可以将所述涂敷垫用于涂布下述任何一种涂敷用制剂所用的其它涂敷用具体系中，所述的涂敷用制剂为例如，地板上光剂、蜡、涂料、抛光剂、洗涤剂、消毒剂、清洁剂、粘合剂等。
通过下述的附图和详细说明以及权利要求书，本发明的其它特征和优点是显而易见的。
术语定义术语“刚性纤维”是指在负重下耐压缩的纤维。
术语“粗旦纤维”是指旦数为至少约10旦、更通常为至少约15旦的相对较粗、较重或较为刚性的纤维、纤维束、丝束或纱线。
术语“微纤维”是指平均直径不超过约25微米(例如平均直径约为0.5微米到约20微米)的细直径纤维，或者更具体地说，微纤维的平均直径可以为约2微米到约10微米。
术语“细旦纤维”是指旦数不超过约1旦的细的纤维、纤维束、丝束或纱线。
术语“粘附摩擦力”是指相互接触的两个表面之间的吸引力。“粘附摩擦力”被看作是词语“粘附”和“摩擦力”的结合。在本文中，粘附摩擦力是指在待处理的表面上移动湿的涂敷用具时除了克服摩擦力之外还需要增加的力。
术语“涂敷用材料”是指适合用于将待涂敷物基本均匀地涂布到基材表面上的纤维、或其它织物材料(例如网状织物、稀松布、泡沫材料、海绵状材料等)、或其组合。通常，涂敷用材料是由细旦纤维或高吸附性纤维(例如微纤维)构成的。
术语“高吸附性纤维”是指吸水率高的纤维，例如小于1.0旦的聚酯微纤维、或者由聚酯和尼龙构成的微纤维。
术语“涂敷用具”是指用于将化学制剂或待涂敷物涂布到基材表面上的装置。
术语“垫”是指织物、材料或其它介质。
术语“地板上光剂”是指能够在地板表面上形成临时性或永久性的保护涂层(通常为透明涂层)的制剂。
术语“支承材料”是指由较为刚性或弹性的材料(例如刚性纤维或粗旦纤维)所构成的纤维或其它织物材料(例如，网状织物、稀松布、泡沫材料、海绵状材料等)或其组合，所述的较为刚性或弹性的材料减小了织物或涂敷垫的压缩程度，并由此减小了使用过程中对织物表面所施加的拉力或推力。通常，所述支承材料是由具有下述特征的任何材料制成的当织物的工作面含有约2％到约10％的所述支承材料时，如下述拉力/推力试验所测定，该织物的平均推力小于4.5牛顿，该织物的平均拉力小于8.0牛顿。
术语“工作面”是指计划与基材表面(例如地板表面)接触的涂敷垫表面。
术语“吸附”是指物质分子累积在固体表面上而形成薄膜。术语“吸收”是指一种物质扩散到另一种物质中(例如，形成液体扩散物)的过程、或者一种物质被液体或固体所溶解的过程。
除非另有说明，在说明书和权利要求书中，用来表示长度、数量、百分比和其它测量结果的所有数字，在所有的情况下都应理解为以词语“大约”来修饰。因此，除非作出相反说明，否则在说明书和权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据本发明试图获得的理想性质的不同而加以改变。并不试图对权利要求书的范围进行限制，各个数字参数起码应该至少被看作是根据所报告的有效数字的数值并通过使用常规四舍五入的技术和原则而得到的。
尽管为了阐明本发明的宽范围，所用的数字范围和参数都是近似值，但是在具体实例中所列的数值都报告得尽可能精确。然而，由于各种检测方法都存在标准偏差，使得任何数值必然都含有一定的误差。


图1是一种实施方式的、具有支承材料和涂敷用材料交替的带的涂敷垫的示意图。
图2a是其中支承材料带的高度高于涂敷用材料的高度的涂敷垫的剖面示意图。
图2b是其中支承材料带的高度低于涂敷用材料的高度的涂敷垫的剖面示意图。
图3示出装有本发明的涂敷垫的拖把。
图4是涂敷垫的工作面上的粗旦纤维的含量与压缩该垫所需要的力之间的关系图。
详细说明本发明的特征在于一种涂敷垫(例如，平面式拖把头部)，与拖把结构中使用的常规涂敷垫相比而言，前者能够将地板上光剂均匀地涂布到地板上，同时还表现出只需施加很低的拉力或推力。本发明的涂敷垫的所需施加的拉力或推力得到减小的特性是由于将支承部分引入到涂敷垫的织物中而造成的。
现参照图1，在一个实施方案中，涂敷垫2具有工作面4和非工作面6。工作面4包含至少两种不同的材料支承材料8，该材料可由刚性纤维(例如，经簇绒的聚丙烯和/或聚乙烯纤维)构成；以及涂敷用材料10，该材料可由微纤维(例如聚酯微纤维)构成。
与不含支承材料的垫相比而言，本发明的涂敷垫通常含有足量的支承材料以减小需施加的拉力或推力，但是，本发明的涂敷垫所含有的支承材料并没有多到使涂层的品质显著降低的程度，所述支承材料的含量通常为小于涂敷垫的工作面的表面积的约50％、更通常为小于涂敷垫的工作面的表面积的约30％、最通常为小于涂敷垫的工作面的表面积的约10％。在一个实施方案中，涂敷垫的工作面含有约2％到约10％的支承材料(例如刚性纤维)和约90％到约98％的涂敷用材料(例如，吸附性或吸收性微纤维)。
如图2a所示，支承材料8的高度可高于涂敷用材料10的高度。可供选用的其它方式是，支承材料的高度可基本等于涂敷用材料的高度，或者，甚至涂敷用材料可以具有更高的高度(参见图2b)；然而，如果支承材料太矮，使得在涂布过程中所使用的正常的力量下，该支承材料不能与基材接触，则该支承材料所提供的支承功能将变得无效。与之相反，如果支承纤维太高，则涂敷用材料不能与地板表面接触，这会使涂层品质受损。
可以将多种不同的材料用作支承材料。刚性纤维或粗旦纤维通常被用作拖布中的支承部分，以防止优选由细旦纤维构成的涂敷用材料倒塌在基材表面，由此减小需施加的拉力或推力。刚性纤维或粗旦纤维可以是单丝、纱线、丝束或固结纤维材料。所述的固结纤维材料可以是通过粘合剂、熔接、缠绕或其它现有技术已知的方法而固结在一起的。
高弯曲劲度和高弹性的刚性纤维或粗旦纤维特别适合用作支承材料。通常，所述的刚性纤维或粗旦纤维具有低吸水性、低压缩性和低挠性。然而，可以用作支承材料的材料并不局限于长丝纤维，而是也可以包括网状织物、泡沫材料和其它海绵状材料。用于本发明的涂敷垫的支承材料的例子包括(但不受限于)聚丙烯纤维和/或聚乙烯纤维。
其它可供选用的支承材料包括诸如例如美国专利No.2,958,593和美国专利No.4,893,439中描述的膨松的非织造材料之类的非织造材料、以及诸如稀松布和纱帘之类的纺织材料。
适合用作支承材料的物质包括(但不受限于)聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚氨酯(包括改性聚氨酯)、聚酰胺(例如尼龙)、及其混合物和组合物。
合适的支承材料通常包括那些可以减小粘附摩擦力、易于清洁、耐脏、可以纺液着色并且具有抗菌防霉性的材料。
合适的涂敷用材料包括那些能够形成平整的涂层而不会留下不理想的条痕或刷痕的材料。高吸收性或吸附性的纤维或微纤维特别适合用作涂敷用材料。然而，正如支承材料一样，涂敷用材料可以由长丝纤维以外的其它材料(例如网状织物、泡沫材料、其它海绵状材料、塑料等)构成。示例性的涂敷用材料包括(但不受限于)聚酯纤维、人造丝、棉、毛、聚烯烃、聚酰胺(例如尼龙)及其组合。
通常，支承材料分布在本发明的涂敷垫的整个工作面上。支承材料可以均匀分布、无规分布、或者以图案的形式分布。在一个实施方案中，支承材料排列成条带状图案(例如，如图1所示)，从而使涂敷垫具有支承材料和涂敷用材料交替的行或带。可供选用的其它方式是，可以将支承材料排列成其它图案(例如，方格图案、波浪形图案、圆形图案或菱形图案等)。
可以根据所用的材料，采用任何公知的织物制备技术来制造本发明的涂敷垫。可以采用例如圆型针织法、机织法和簇绒法等生产本发明的涂敷垫。
在某些实施例中，例如，通过在工作面上设置这样一种区域在该区域中，涂敷用材料被充分紧密地挤压，从而能够提供支承功能，则支承材料可以是与涂敷用材料相同类型的纤维/材料。在这些实施例中，紧密挤压的纤维区域通常占织物或涂敷用具的工作面的约1％到约5％、更通常的是占织物或涂敷用具的工作面的约2％到约10％。在其它实施方案中，支承材料和涂敷用材料可以含有相同类型的、已经被设置成具有不同的机械/物理性能的纤维或化学成分。例如，支承材料和涂敷用材料可以是下述材料织法不同的同类材料；或者是旦数或密度不同的同类材料；或者是用树脂涂料或类似的处理物处理过的同类材料，所述的处理赋予支承材料不同于涂敷用材料的性能。
在一些实施方案中，可能理想的是将支承材料着色成与涂敷用材料不同的颜色，以区分和易于辨别。
可以在用布包覆涂敷垫中所使用的织物后，进行包缝或缝合。以这种方式修整边缘有助于防止织物磨损，并保持涂敷垫的形状。可通过以下方法修整边缘例如，将带有粘合剂的片材加到织物的非工作面上，然后，用布将片材和织物的边缘包住(或包覆)并进行缝合，从而形成修整后的边缘。
在图3所示的一个实施例中，本发明的涂敷垫是平面式拖把头部30，拖把头部30经支架34与拖把把手32相连，支架34通过铰链36与拖把把手32的一端相连。铰链使得拖把头部的支架34可以前倾和后倾，并且可以右旋和左旋。可以通过任何合适的装置使拖把头部30成为可拆装的、或者是与支架34永久相连的。例如，可以将钩环型的带(例如，SCOTCHMATE、VELCO等带)覆盖在支架34的底部，并将钩环型的带的匹配面覆盖在拖把头部30的上部(即非工作面)。由此，可以容易地将拖把头部30与拖把头部支架34连接在一起或拆开。其它方式包括连接件、机械紧固件等。
通过下述实施例进一步指出本发明的目的和优点，下述实施例仅仅是示例性的，而绝不是要限制本发明的范围。
实施例拉力/推力试验将测力计安装架和Chatillion DFM 100(由位于美国佛罗里达州Largo市的Ametek公司(US Gauge部)制造)安装到拖把上，该拖把具有可调的拖把把手、支架和拖把头部(3.5英寸×18英寸)。将待试验的拖把头部装到拖把的末端，调节拖把把手的长度，使得当向前推动拖把和向后拉动拖把时，拖把把手相对于地板都成30。的角度。
从一个有刻度的烧杯中将100ml水直接施加到试验地板上，试验地板是由标准(12英寸×12英寸)的乙烯基复合地板制成的。将拖把前后移动数次，从而弄湿拖把头部的整个表面。然后，将拖把向前推动10英尺，读出平均推力值，并记录下来。然后，将拖把拉回初始位置，读出平均拉力值，并记录下来。在进行下次试验之前，先清洗地板，并使其干燥。
拖把性能试验要求进行地板上光剂涂布操作的操作者采用标准的技术方法、用试验拖把涂布至少400平方英尺的地板上光剂。之后，要求操作者用1-5的等级将拖把分级，其中，得分“1”表示性能差，得分“3”表示性能中等，得分“5”表示性能优异。在打分过程中，要求操作者采用下述标准来评价拖把的综合性能推力/拉力；上光剂的外观；易于转动性；以及进入角落的能力。
实施例E1和对比例C1-C4用四种不同的拖把头部，分别将上述的拉力/推力试验最少进行三次，并且记录下平均推力和平均拉力的值。被测试的四种拖把头部如下本发明的拖布，该拖布的表面纤维的面积的8％是由15旦的聚丙烯纤维制成的，其表面纤维面积的剩余的92％是由聚酯纤维(80％)和聚酰胺纤维(20％)的混合物制成的(实施例E1)；GEERPRESS Mop Stock Number#2014微纤维布(绿色)，可得自位于美国密执安州Muskegon市的Geerpress公司(对比例C1)；SanitaireMicofiber Premium Mop 18，可得自位于美国伊利诺依州Bloomington市的Eureka公司(对比例C2)；商品名为RUBBERMAID F516Premium Cut-End Blend Mop的线绳拖布，可得自位于美国维吉尼亚州Winchester市的Rubbermaid公司的商品(对比例C3)。与实施例E1的拖布相比而言，对比例C1-C3的拖布均不含任何粗旦纤维作为拖把头部结构的一部分。拉力/推力试验结果示于下表1中。
表1 拉力/推力

*表示3.5英寸×18英寸的垫表面上所受到的力。
除了对拉力/推力进行试验之外，还采用上述的拖把性能试验对E1、C2和C3的拖布进行了评价，并且还采用该试验对市售可得的、商品名为Tuway Flat Floor Finish Mop TL 18FM的绒毛拖把(对比例C4)进行了评价，该拖把可购自位于美国密执安州Troy市的TuwayAmerican Group公司，其拖把头部结构中含有非刚性纤维。五名不同的操作者评价了上述的每种拖把。将这五名操作者对每种拖把的综合性能的评分取平均值，并将结果记录于下表2中。
表2 综合性能

如上述数据所示，需施加在含有8％粗旦纤维的拖把头部(实施例E1)的拉力/推力显著小于需施加在不含粗旦纤维的常规拖把上的力，并且同时，含有8％粗旦纤维的拖把头部表现出优异的综合性能。
实施例E2-E5和对比例C5
用不同的粗旦纤维的组合(线性)，制得几种拖布结构，所述组合的范围从0％粗旦的表面纤维至最多10％粗旦的表面纤维。切割4英寸×4英寸的样品用于试验。用带有Mitutoyo Digimatic厚度指示器的改进型Starret Granite测厚仪记录样品的原始厚度。厚度指示器的底部安装有直径为3.5英寸、重量为95.4克的铝盘。将各个砝码加到厚度指示器的底部，以形成不同大小的力。将试验样品放到StarretGranite测厚仪的垫板上，并将厚度指示器的底部降下来。10秒钟后读取厚度测量结果。
对下述拖布结构进行试验，试验结果示于下表3和图4中。
E210％的粗旦纤维E37.5％的粗旦纤维E45％的粗旦纤维E52.5％的粗旦纤维C50％的粗旦纤维表3 压缩与粗旦纤维％

如上述数据所示，含有2.5％-10％粗旦纤维的拖把头部比不含粗旦纤维的拖把头部表现出更强的耐压缩性。随着拖把头部中粗旦纤维百分比的增加，耐压缩性的提高程度也增大。
其它实施方案在不背离本发明的范围和精神的条件下，可对本发明进行各种变化和改变，这对本领域的技术人员而言是显而易见的。应该理解的是，本文所列出的示例性的实施方案和实施例不是要不适当地限制本发明，所述的实施例和实施方案仅仅是以示例的方式提出，而本发明的范围仅仅受到本文所附的权利要求书的限制。


本发明的特征在于一种织物，这种织物可用于将化学制剂(例如上光剂或抛光剂)涂布到基材表面上。通常，这种织物含有约1％到约50％的刚性纤维和约50％到约99％的吸附性或吸收性纤维，更通常的是，这种织物含有约2％到约10％的刚性纤维和约90％到约98％的吸附性或吸收性纤维。可以将这种织物用于制备涂敷垫，例如，所述涂敷垫可以用作将上光剂或抛光剂涂布于地板表面的拖把头部。