专利名称：清洁用物品的制作方法图1A为显示本发明一种实施方案的清洁用物品的透视图；图1B为图1A的部分放大图；和图2为显示图1A的清洁用物品固定到保持装置上的状态的透视图。优选实施方案的说明图1A为显示按照本发明一种实施方案的清洁用物品的透视图。图1B为图1A的部分放大图。图2为显示图1A的清洁用物品固定到保持装置上的状态的透视图。在图1A和1B的清洁用物品中，两个表面均用于清洁目的。如图所示，清洁用物品1包括由可热熔纤维形成的基板2，和在所述基板2的两个表面上的长丝层3。所述长丝层3通过打开可热熔细线的丝束并将其堆置在所述基板2上以沿清洁用物品1的X方向延伸来形成。如此堆置的长丝层3然后整体地在连接线4上与所述基板2连接，所述连接线4在与X方向横交的Y方向上延伸。还有，在X方向上互相邻接的连接线4之间，长丝层3与基板2一起切断以形成短切口。这些短切口以规则间隔间隔开，类似线性孔。在邻接的连接线4之间，如图1B所示，形成短切口5时的长丝切口总体在3a处表示，而在相邻的连接线4之间延伸的未切断的其余的长丝总体在3b处表示。切断长丝3a的区域和未切断长丝3b的区域在Y方向上互相交替存在。因而，由切断的长丝3a形成了刷状部分6，所述切断的长丝3a在相邻的连接线4之间仅在其一端固定在基板2上。如图2所示，如此制备的清洁用物品可固定到用于擦试操作的保持装置10上。所述保持装置10包括板11和安装在其上面的柄12。具体来说，清洁用物品1以这样的方式固定到保持装置10上，即其具有长丝层3的中心部分铺设在板11的底面上，使得刷状部分6可面向要用其擦试的物体如地板，且清洁用物品1的两边部分返叠回板11的顶面上，并通过固定夹13、13固定在顶面上。当清洁用物品1用于清洁地板等时，其刷状部分6擦掉灰尘。另外，未切断长丝3b的区域形成在其中截留灰尘的袋穴16。所述长丝可由聚乙烯、聚丙烯、聚酯等来制备。例如，优选的是芯/鞘(core/sheath)双组分纤维，其中芯为聚酯，鞘为聚乙烯。还可使用如下的芯/鞘双组分纤维其中芯和鞘均为聚酯；芯为聚酯，鞘为聚丙烯；芯和鞘均为聚丙烯；或芯为聚丙烯，鞘为聚乙烯。所述纤维可为单一树脂如单独的聚乙烯、聚丙烯、或聚酯的单组分纤维。通过挤出熔融的树脂来制备连续的长丝，并将它们捆扎成丝束。所述丝束然后被卷曲。在制备图1和图2的清洁用物品1的生产线中，将所述丝束打开以使所述长丝互相打开捆(debundlize)，铺展成具有均一膨松度的预定的宽度，然后堆置在基板2上。此后，形成连接线4和切口5。
在捆扎成丝束之前，将用于清洁用物品1的长丝涂覆以两种或更多种非离子型表面活性剂的混合物。为此，例如在纺纱之后使长丝与预先浸有表面活性剂混合物的滚筒接触。
涂覆在所述长丝上的表面活性剂混合物包含两种不同类型的表面活性剂。在这方面，一种表面活性剂(第一种表面活性剂)的要求是用其加工的长丝表面不过于光滑，以使该长丝可以在一定程度上带有静电荷，因而当包含它们的清洁用物品1用于擦试地板、家具、玻璃等时可捕获灰尘，而另一方面，在清洁用物品1的生产线中它们可良好地捆扎成丝束。另一种表面活性剂(第二种表面活性剂)的要求是，用其加工的长丝的表面光滑度是以这样的方式控制的，即在长丝捆扎成丝束的步骤中以及在生产清洁用物品的生产线中它们不因摩擦而带有过多的静电荷，从而防止长丝粘附在在其中进行切断或断开操作的工作装置上。
在本发明中，使用的是非离子型表面活性剂，即聚氧乙烯(POE)脂肪酸酯。在POE脂肪酸酯中，其中构成脂肪酸部分的碳原子数较大的那些POE脂肪酸酯使用其作为表面活性剂加工的长丝的表面更光滑。
对于第一种表面活性剂，例如，这里使用的是具有5至15个碳原子的脂肪酸的聚氧乙烯(POE)单酯；对于第二种表面活性剂，使用的是具有的碳原子数多于用作第一种表面活性剂的POE单酯中脂肪酸的碳原子数的脂肪酸的POE酯。具体地说，第二种表面活性剂是选自具有16至22个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯和具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯中的至少一种化合物。
用这种非离子型表面活性剂的混合物对所述长丝进行涂覆后，所述长丝难于切断或断开，因为在制备清洁用物品的生产线中它们相对于工作装置的摩擦降低了。另一方面，在长丝的形成过程中，所述长丝可良好地捆扎成丝束。另外，在如此制备的清洁用物品中，所述长丝可在适当的程度上通过摩擦而带有静电荷，并可良好地吸附灰尘。
聚氧乙烯(POE)脂肪酸单酯由下式(1)表示；聚氧乙烯(POE)脂肪酸二酯由下式(2)表示。在这些式中，R表示烃基。
在这些酯中构成脂肪酸部分的碳原子数由对于饱和脂肪酸的CnH2nO2中和在对于不饱和脂肪酸的CnH2n-2O2或CnH2n-4O2中的n来表示。
具有5至15个碳原子的脂肪酸包括例如己酸、辛酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸和肉豆蔻酸；具有16至22个碳原子的脂肪酸包括例如棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸、油酸、亚油酸和芥酸。
在本发明的一种优选实施方案中，使用的表面活性剂是椰子油脂肪酸的POE单酯，其中具有5至15个碳原子的脂肪酸的比例高。
椰子油脂肪酸含有如下比值的饱和脂肪酸。例如，其含有0至0.8％的己酸(6)、5.5至9.5％的辛酸(8)、4.5至9.5％的癸酸(10)、44至52％的月桂酸(12)、13至19％的肉豆蔻酸(14)、7.5至10.5％的棕榈酸(16)、1至3％的硬脂酸(18)和5至8％的花生酸(20)。在这些表述中，括号中的数字表示构成各脂肪酸的碳原子数。
另外，椰子油脂肪酸还含有如下比值的不饱和脂肪酸。例如，其含有0至0.4％的十六碳烯酸(16)、5至8％的油酸(18)、1.5至2.5％的亚油酸(18)和0.15至0.6％的不能皂化的物质。在这些表述中，括号中的数字表示构成各不饱和脂肪酸的碳原子数。
在本发明的另一种优选实施方案中，使用的表面活性剂是一种混合物，其包含包括以上椰子油脂肪酸的那些的POE单酯，和具有16至22、优选18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯。具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸包括例如油酸、亚油酸、亚麻酸和芥酸。对于表面活性剂，还使用的是一种混合物，其包含包括以上的椰子油脂肪酸的那些的POE单酯，和具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯。
优选地，仅必需的饱和脂肪酸或饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸一起选自椰子油脂肪酸，且将它们复配以制备包含75至85wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯和余量的具有16至22个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯的混合物。除这以外，它们可复配以制备包含75至85wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯和余量的具有16至22个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯和具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE单酯的混合物。
向如此制备的混合物中，以5至40wt％的比例添加任意的具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯和具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯。
所得到的混合物包含45至76wt％的具有5至15个碳原子的脂肪酸的聚氧乙烯(POE)单酯，并含有作为其余量的选自具有16至22个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯和具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯中的至少一种化合物。
在这些聚氧乙烯酯中，环氧乙烷的摩尔数在2至50的范围内。这对应于在式(1)中的m。
在本发明的清洁用物品中，附着在长丝上的非离子型表面活性剂的量优选控制为使得所述表面活性剂与长丝的重量比在0.1至1.5％之间，更优选在0.3至0.7％之间。如果所述比值小于0.1％，在长丝生产和加工过程中，所述长丝可能不能保持必需的抗静电性能和表面光滑性；但是如果所述比值大于1.5％，涂覆在所述长丝上的涂覆层可能不能保持在其上面。
在长丝的加工过程中，如需要，可在所述长丝上涂覆不具有防止起静电的能力的集尘剂(dust-collecting agent)。这可进一步增大长丝的集尘能力。例如，所述集尘剂包括液体石蜡、石蜡和粘合剂树脂。如需要，还可在本发明的清洁用物品上涂覆如除臭剂、增湿剂和抑菌剂中的任何物质。
本发明的清洁用物品不局限于图1所示的实施方案，在图1中长丝层堆置在基板上。例如，其上涂覆了表面活性剂的连续长丝可切断成具有预定长度的常产纤维。在这种情况下，所述常产纤维可堆置并熔合在基板上；或所述常产纤维可制成不经水喷头加工的无纺布(从而表面活性剂不会脱落)，如通过空气(through-air)连接的无纺布或点连接(point-bonded)的无纺布，这种无纺布可提供在清洁用物品的清洁表面上；或者常产纤维可固定在基板上来形成刷状部分。还可在基板中植入大量的连续长丝的加捻纱。
如需要，涂覆有非离子型表面活性剂混合物的长丝可与任何其它物质混合来制造本发明的清洁用物品。优选地，其它的物质不用高抗静电的表面活性剂涂覆。
实施例参照如下实施例来对本发明更详细地进行说明，但这些实施例不是要对本发明的范围进行限制。
在纺丝步骤中将表1所示的非离子型表面活性剂的混合物涂覆在长丝上。使用所述长丝(连续长丝)来制备图1中所示的清洁用物品。
表1
“A”为椰子油脂肪酸的POE酯的混合物。具体地说，这是聚氧乙烯单酯的混合物，包含80wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯、12wt％的具有16至20个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯和8wt％的具有18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE单酯。
“B”为通过选择性复配椰子油脂肪酸中的基本饱和脂肪酸而制备的混合物。具体地说，这是聚氧乙烯单酯的混合物，包含75wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯和25wt％的具有16至20个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯。
“C”为通过选择性复配椰子油脂肪酸中的具有较小碳原子数的饱和脂肪酸而制备的混合物。具体地说，这是具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯的混合物。
“X”为具有18至22个碳原子的不饱和脂肪酸(油酸)的POE二酯的混合物；“Y”为具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯的混合物。
所述表面活性剂被选择性地混合，并将得到的表面活性剂混合物在纺丝步骤中涂覆在长丝上。测试所述长丝加工成丝束和在清洁用物品的生产过程中的可加工性，并测试如此制备的清洁用物品静电性捕获灰尘的能力。这里测试的长丝是芯/鞘双组分纤维，其中所述芯为聚酯，所述鞘为聚乙烯。
为评价它们的可加工性，对所述长丝视觉检测其是否可在长丝生产过程中和在板生产过程中无困难地平滑地被加工，所述长丝生产过程包括纺纱、拉丝、卷曲等，所述板生产过程包括打开、连接等。如此检测的纤维按如下标准分级。A在长丝生产过程和板生产过程中所述长丝几乎都不产生困难，且它们对于实际使用来说是好的。B在长丝生产过程和板生产过程中的任一个中或两者中所述长丝引起小的困难，但对实际使用来说它们是可接受的。C在长丝生产过程和板生产过程中的任一个中或两者中，所述长丝引起大的困难，且对于实际使用来说它们不可接受。
为评价其静电性捕获灰尘的能力，将如图1中制备的清洁用物品固定到图2中所示的保持装置上。如此固定的每个清洁用物品在乙烯质(vinylic)地板上前后摩擦总共五次左右，从而产生静电，并用静电表来计数所产生的静电数量。在确定带有静电的板的静电数量与该板吸引灰尘的能力之间的关系的另一项测试中，确认带有约1000V/英寸静电的板可吸引与其间隔约20mm的约10-mmφ棉尘。由该结果可得出结论，这里制备的清洁用物品如果在地板摩擦试验中带有1000V/英寸的静电，则在清洁应用中具有足够的能力来吸附灰尘。基于所述试验结果，测量了所测试的各清洁用物品的静电数量，并将清洁用物品按照如下标准分级。A在刚刚进行地板摩擦试验后，所述清洁用物品带有大量电荷，且在5秒后，它们仍保持1000V/英寸或更多的静电。B在刚刚进行试验后，所述清洁用物品带有大量电荷，但在5秒后，它们的静电降低至低于1000V/英寸。C甚至在刚刚进行试验后，所述清洁用物品仅带有1000V/英寸或更低的静电。
使用的表面活性剂的混合比及试验结果示于以下表2和3中。在这些表中，所使用的表面活性剂的混合比以各表面活性剂的wt％计。另外，在这些表中还给出了在各表面活性剂混合物中具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至20个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯、具有18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE单酯、具有18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯和具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯的混合比的细节。
表2
由上述表2中结果得到以下结论(1)在实施例1至4中使用的是表面活性剂A和表面活性剂X，所述表面活性剂混合物优选含有48至76wt％、更优选48至68wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯，和优选含有5至40wt％、更优选15至40wt％的18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯。
(2)在实施例5至8中使用的是表面活性剂A和表面活性剂Y，所述表面活性剂混合物优选含有48至76wt％、更优选48至68wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯，和优选含有5至40wt％、更优选15至40wt％的具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯。
(3)在实施例9至12中使用的是表面活性剂B和表面活性剂X，所述表面活性剂混合物优选含有45至72wt％、更优选45至64wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯，和优选含有5至40wt％、更优选15至40wt％的具有18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯。
表3
从以上表3结果得出如下结论(4)在实施例13至15中使用的是表面活性剂C和表面活性剂X，所述表面活性剂混合物优选含有50至70wt％、更优选50至60wt％的具有5至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯，和优选含有30至50wt％、更优选40至50wt％的具有18至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE二酯。
如以上所详细叙述的，本发明提供了清洁用物品，用于其中的纤维在清洁用物品生产线中可良好地进行加工而不带有过多的静电，但该清洁用物品在使用时，带有适度的静电来有效地吸附灰尘和泥土。
尽管以上详细并参照具体实施方案对本发明进行了描述，但对本领域普通技术人员而言显而易见的是，在不偏离本发明实质和范围的条件下可进行各种改变和改进。


本发明公开了一种清洁用物品，其包括具有粘附在其上的至少一种表面活性剂的纤维，其中所述表面活性剂是含有45至76wt％的具有5至15个碳原子的脂肪酸的聚氧乙烯(POE)单酯的混合物，所述混合物的余量为选自下列物质的至少一种化合物具有16至22个碳原子的饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的POE单酯、具有16至22个碳原子的不饱和脂肪酸的P0E二酯和具有12至15个碳原子的饱和脂肪酸的POE二酯。