DE1428482A1

DE1428482A1 - Reinigungs- und Scheuerkoerper

Info

Publication number: DE1428482A1
Application number: DE19621428482
Authority: DE
Inventors: Kendall William L; Alfred Politzer; James Tang; Pao-Chi Wang
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1962-08-21
Filing date: 1962-08-21
Publication date: 1968-12-12

Description

"Reinigungs- und Scheuerkörper" Die Erfindung bezieht sich auf einen Reinigungs- und Scheuerkörper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Die üblichen Reinigungs- und Scheuerelemente gibt es in verschiedenen Ausführungsformen, die vom verhältnismäßig weichen, stark wasseraufsaugenden natürlichen oder künstlichen Schwammmaterial bis zum verhältnismäßig harten, nicht saugenden Ballen aus Metalldraht oder organischen Fasern reichen. Jedes dieser Elemente hat seine Vor- und Nachteile. So können z.B. Schwämme große Mengen von Wasser oder Reinigungsflüssigkeiten aufnehmen und auch verteilen: Ihre Reibfähigkeit ist aber stets gering. Die Drahtoder Faserballen hauen owar eine ausreichende Reibfähigkeit, jedoch können sie keine Flüssigkeit aufnehmen und verteilen. Darüberhinaus haben die Faserballen die Neigung, Nagellack abzukratzen oder zu zerkratzen, . während Stahlwolle-Ballen rosten und dadurch Flecken verursachen und die Finger des Benutzers verletzen. ,b^= Man sollte meinen, daß Schwemme doch leicht reibfähiger hergestellt werden könnten. Aber dies ist nicht der Fall. Werden nämlich in Kunstschwämme Reibkörnchen eingearbeitet,-so sind -diese Körnchen. an der Oberfläche rasch abgenutzt oder ganz abgedeckt. Dort, wo die rauhen Körnchen auf die SchwaLimobeifiäche angeklebt worden sind, verhindert der Klebestoff den freien Fluß der Flüssigkeit aus dem Schwamm zur Reibfläche. Das gleiche 2rob'-,'em tritt auf, wenn eine Faser-Reibmatte auf einem Schwamm aufgeklebt ":,:ird, wobei der Klebstoff zusätzlich noch eine Versteifunr' verursacht, ohne jemals eine befriedigende Verbindung des Schwammes mit der Matte zu @e@ä@irleisten.

Das Erzeugnis gemäß der Erfindung beseitigt nun viele Nach-

teile der bisher 'bekannten Putz- und Reinigungselemente, denn

es weist eine Struktur auf, die sowohl reibfähig, als auch

wasserau nehmen-, ist. Das bevorzugte-Erzeugnis ist griffig ge-

nug, um fest in die Hand geziomxien werden zu können,-ohne die

Finger oder den 15@igr-@llaca zu besc:l d.#en oder zu verletzen.

Dieses @ler@.an'G aiin beliebig siel heiniL;iint;sfliissigkeit auf=

sauE,en lind verteil en, @:,iobei diese durc das ganze Element

fließen kann. Der Reiiii-Llngskörper ist weich und der Druck

pflanzt- :,=ich ";1-eichmäßig über die =_e;:amte R=iI fläche fort, um

ein Zerkratzeli d:;r zu reinigenden Flächen zu vermindern.Diese

typische Eigenschaft bleibt sogar noch nach langer Benutzun@szeit erhalten. Das Element läßt sich einfach, leicht und billig herstellen.

Ein Re'inigungs- und Scheuerkörper gemäß der Erfindung besteht

aus einer porösen, wasserdurcI=lässigen und ei-

ner ungewebten Reibfaserauflage geringer Dichte, die auf einer

Seite der Schwammschicht befesti:rt i1.t und sie vollstündig be-

deckt, wozu die Fasern an der Unter=seite der Auflage in der

Sc,iwaaifrschicht zur festen Verbindung damit eingebettet sind

und hierdurch die Flüssigkeit ungei3indert durch diese Verbin-

dungsfläche fließen kann. Vorzugsweise ist die

aus vielen. wirr miteinander verf-_ocri !L.erler_, flexiblen, dauer-

haften, festen, elastischen organischen. Fasern gebildet, die

nur an den Berührun,..s- und Kreuzun`sycurlsten miteinander ver-

klebt sind und Reibteil.c.__en überall verteilt und mit den Fasern

durc.:: ein relativ hartes, festes Bindemittel verbunden sind.

Obwohl d-ie die Schwammschicht und die Reibaufla"_e fest mitein-

ander verbunden sind, kann die F? üssigkeit doc1? ungehindert

durch die Zwischenfläche fließen. :Eei dieser Anordnung dient

die Schwammschicht als Reservoir für Seife oder eine Reinigun- s-

flüssigkeit und die fasrige Aufla;-e als ein SeifenlauL,-ereservoir

und als Reinigungsfläche, wobei die SchwaZuschicht die Aufla.e

nur bei Bedarf zus-:tzlich cnit Reiz:i_;ungsflüssiz;keit versorgt.

Die Form unr( die Stärke .der Schvrammschicht und der Reibe_ulage

können je nach Bedarf lür die verEc@_iedei.en Zwecke variieren,

z. B. kann die Schwammschicht un` efähr 10 bis 5ij mm uM die :Auf-

lage etwa 3 bis 12 mm stark sein.

Um einen Scheuerkörper-gemäß der Erfindung herzustellen, wird eine Oberfläche einer Faserauflage mit einer flüssigen, Schwammasse auf gleicher Ausdehnung in Verbindung gebracht, und zwar unter einem Druck, der ausreicht, um die Fasern wenigstens teilweise entlang der Verbindungsfläche in die Masse einzubetten, worauf dann die lasse zu einer hochporösen.-Schwammschicht umgeformt wird. Bei dem sich daraus ergebenden zweilagigi-en Erzeugnis ist die. Schwammschicht mit der Faserauflage fest verbunden und sie bedeckt die gesamte Oberfläche des Schwainmes, ohne den Flüssigkeitsübergang von einer Schicht zur anderen irgendwo zu unterbrechen. Der so zusammengesetzte Reinigungslrörper-wird dann auf die gewünschte Größe zugeschnitten. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Reinigungskörpers gemäß der Erfindung sowie eine Vorrichtung zu seiner Herstellung. Es ste7-len dar: -Fig. 1 eine perspektivische Ansicht*eines zugeschnitte--nen Reinigungs- =ind-Scheuerkörpers und Fig. 2@ ein-en =aäng'sschritt ` durch eine Vorrichtung zur kontinüierlicben Herstellung eines Reinigungskörpers in Foru eines fortlaufenden Bandes.

In Fig. 1 iüt ein zusammengesetzter Reinigungs- und Scheuerkörper 10 aus einer Schwammschicht 11 und einer damit entlang- einer Verbindungsfläche 13 verbundenen Reib-Faserauflage dargestellt. Die Fasern der Auflage 12 dringen entlang der Verbindungsfläche 13 teilweise in die Schwammschicht 11 ein..dm dadurch die Verbindung zu bewirken, ohne jedoch den f*,eien Durchfluss der Flüssigkeit von einer Schicht zur anderen zu behindern. Fig. 2 zeigt einen Apparat 20 für eine kontinuierliche Herstellung eines zusammengesetzten Bandes, aus dem sodann die Putz- und Reinigungskörper gebildet werden können. Ein er_dloses Band 22 mit einer vorzugsweise waffelmusterartigen Oberfläche läuft über Walzen 21 und 21a, wobei die letztere so angetrieben wird, daß das Band sich mit einer Geschwindigkeit von vielleicht 20 m pro Minute bewegt. Das obere Trum des Bandes 22 wird von einer Bodenplatte 23 und einem Boden 24 eines Troges 32 abgestützt. Ein bodenoffener Fülltrichter 23 zur Aufnahme flüssiger, schwammbildender Masse 26 ist über dem Band 22 so angeordnet, daß er seitlich abschließend von der Bodenplatte 23 getragen wird. Eine vertikal einstellbare Walze 30 ist in der Öffnung 29 der Vorderwand 28 des Trichters vorgesehen und ein fortlaufenden Band aus wenig dichtem, fasrigen, reibfähigem Material, vorzugsweise von der Art, wie es in Beispiel II von Hoover, Dupre und Ranklin in der 'US-Patentachtift 2 958 593 beschrieben worden ist, wird von einer vor dem Trichter 25 angebrachten Vorratsrolle (nicht gezeigt) abgenoamen. Diente Band'lies 27 läuft um die Walze 30 und dann etwa parallel zum oberen Tram den Bandes 22 weiter. Die gemeinnamen linflüsee aus der Bewegung den Bandes 22, der Höhe und der Viakonität der flüssigen Manne 26 sowie des Spaltes der Walze 30 über Band 22 bewirken die Entnahme einer eingestellten schwammbildenden Massenschicht, die unter der Walze 30 auf dem Band 22 zur Auflage gelangt. Von der Viscosität der flüssigen Schwammasse 26, der Höhe der Trichterfüllung sowie von der Gemächlichkeit, mit der die Masse 26 die Fasern benetzt, ist wieder um der Grad des Eindringens der Klasse 26 in das Faserband 27 an der Zwischenfläche 31 abhängig. Die lageweise Verbindung des Faserbandes 27 und der Schwammasse gelangt sodann in einen schwammbildenden Koagulierungs- und Regenerierä:ungstank 32 mit den Seitenwänden 33 (von denen nur eine gezei`t ist) und einem Boden 24. Die gezeigte, spezielle-schwammbildende Vorrichtung eige§it sich besonders zum Ausformen von regenerierten Gellulose-Schwämmen. Ihre Funktion wird wie folgt beschrieben, und zwar bei Benutzung einer Viskoselösung als Masse 26, in der Natriumsulfat-Decahydrat Kristalle verteilt sind. Zur Vorbereitung einer Viskose-Schwammasse kann eine Übliche Viskoselösung benützt werden, z.B. eine Lösung mit einem Cellulose-Sehalt von @ %, einer llkalität von 5,6 %, einem Gesamt-Sehwefolgehalt von 3,2 16 und einer Viskosität von 300 Sekunden (gemessen an der Zeit, die eine Stahlkugel mit einem Durchmaeeer von 1/4 Zoll braucht, um 8 Zoll-in der Lösung abzueinken). Zu 50 kg von dieser lösung werden 140 kg Natriumsulfat-liaeahydrst Kristalls mit einem Durchmesser von etwa 5 mm und kleiner sowie etwa 0,8 kg zerschnittene Flachsfasern zugegeben. Dar Tank 32 kann aus einem passenden, elektrischisolierenden Material hergestellt sein oder mit Gummi"

halogenierten Polyolefinen od.dgl. ausgekleidet sein,. Zu-

mindest nahe dem Eingang des Tankes 32 sind Elektroden 34

von der.:, typischen Li@.nge von ca. 75 cm anebracht,_ von denen

je eine Elektrode an jeder Seitenwand 33 an;"eor@inet ist (da

Fig. 2 ein Längsschnitt ist, ist auch nur eine Elektrode zu

sehen). Bin Vdechselstom, z.B. mit 60 Perioden und 110 Volt,

ist an den Bleäroden angeschlossen, um einen Stromfluß im

Bereich von 12, Amp./pro Zoll 2 durch die Viskosemas::e zu be-

wirken, die dadurch auf vielleicht 600 0 er_.itzt Uird und

koaguliert. Die koagulierte Viskosemas:- e i _it :_-er Reibauflage

durchläuft dann etwa 10 ..knuten lang eine Regenerie:rungs-

lösung 35, d.h. Natriumsulfatlösung, die auf ca. 10J0 0

gehalten, t-:ird. Die Lösung; 35 kann finit allen passen.--[en Vorrich-

tunt en erhitzt werden, z.B. durch Verlänterung der Elektroden

34. Eine Abdeci@ung 36 über der Regenerierungslösung 35 ver-

mindert den Wärmeverlust.@Nachdem die aus dem Fasernband und

der regenerierten Cellu'oseschicht bestehende Bandform 37 aus-

getreten ist, wird sie weiterhin in bekamter ;leise durch

Waschen behandelt, um die Natriumsulfat Kristalle auszulaugen

und gegebenenfalls gebleicht, wodurc1z ein poröses, pastell

regeneriertes Cellulose-Schwammerzeugnis entsteht, :las fest :z..it

der Reib-Auflage verbunden ist.

Um die Durchdringung der @url@@_ e 4_7 nit der Vis'#Loselösung

zu erleichtern, kann die Ob.. rfl äche der abgemessenen @ia-se

mit einer wässerigen Lösung eines oberfl:clien-aktiven Littels

öder auch mit einer verdünnten ViS:iose-' od-r Alkalilösung

befeuc@itet werden. Ist die heibauflage uni 6 @_:iu stark, dann

ist es vorteilhaft, für ein Einzlringen der Viskoselösung

bis zu einer Tiefe von ungefähr 1,5 - 3 mm zu sorgen, um

eine feste Verankerung zu garantieren, ohne aber die Faser-

auflage vollständig einzubetten und ihre Wirksamkeit dadurch

zu beeinträchtigen. Falls erwünscht, kann die flüssige Schwamm-

masse auch auf die Faserauflage angetragen werden, um auf ei-

ner Seite der Faserauflage das Eindringen. zu ge-#r#;uuhrleisten,

statt die Faserauflage in die 1rlasse zu drucken.

Diech@:ammsc@ic@t kann mit dei-Ce oder einer feste-,-. Gallerte,

die ein Dispergiermi ttel enthält, imprägniert sein. So eine

Galerte kann z.B.5-6ü l }dasser, 15-4U inei.Lrwertigen Alkohol

wie 2ropylen, Ät".ylen, Diäthylen oder Triäthy 1: n-Glykol, 2.0 -

55 jo wässerlösliche Seife und @@,ahlweise 5-30 # Emulgiermittel

enthalten. Diese Zusammensetzung kann dadurch auf den feuchte.

Schwamm aufgetragen werden, daß man die Seifenzusammensetzung

schmelzen läßt, den Schwamm darin eintaucht und ihn dann ab-

wechseln zusatnmendrUckt und lösläßt, so daß er 3 bis 4 Mal so-

viel Gallerte einsaugt, wie sein Eigengewicht im trockenen Zu-

stand ist. Der sich ergebende Körper ist weich, flexibel und

zusammendrückbar.

Wenn auch der in Einzelheiten schon vorbeschrietene regene-@

rierte Cellul oseschwamm hydrphil und besonders empfehlens-

wert für die Herstellung eines Schichtenkörpern gemäß der

Erfindung ist, so können doch auch andere Schwammstoffe geeig-

net sein. So. z.B. kann ein folyurethan-Schwammstoff weich,

dauerhaft, weiß und geruchabweisend sein, wenn er auch etwas

weniger wassef#ufnehmend als regenerierte Gellulose ist. Gegebenenfalls kann der Schwammkörper selbst mehrlagig aus zwei oder mehreren Stoffarten sein, wie z.B. wenn ein Polyurethan-Schaum die Reibauflage mit dem regenerierten Gelluloseschwamm oder einem natürlichen Schwammaterial verbindet. Andere schwammbildende Stoffe, wie z.B. plastizide Polystyrene, gelierte Polyvinyl-Alkohole und ähnliche können sich für besondere Zwecke auch als nützlich erweisen.

Claims

Patentansprüche 1. Reinigungs- und Scheuerkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer porösen, flüssigkeitsdurchlässigen Schwammschicht (11) und einer ungewebten Faserauflage (12) von geringer Dichte besteht, die eine Seite der Schwammschicht abdeckt, und deren Fasern an der Verbindungefläche (13) in die Schwammschicht eingebettet sind, um eine feste Verbindung bei gleichzeitigem Schnellen Durchfließen für Flüssigkeiten von einer Schicht zur anderen zu ermöglichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufla;;e (12) aus iWielen wirr miteinander verflochtenen widerstandsfähigen, organischen Fasern gebildet ist, die hauptsächlich nur an den Berührungspunkten und Kreuzungspunkten verklebt und Reibteilchen innerhalb dieser Auflage verteilt und mit dem Fasern mittels eines relativ harten Bindemittels verbunden sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gkkennzeiehnet, ch daß die Schwammsicht (11) aus einem regenerierten Ce:Llulose-

schwamm besteht. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennf zeichnet, daß die Schwammschicht (11) mit einem Reinigungsmittel versehen ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4) dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel eine feste Gallerte ist, die das Reinigungsmittel als ein Dispergiermittel enthält. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Gallerte 15 bis 40 Gewichtsprozent wasserlöslichen mehrwertigen Alkohol, 5 bis 60 Gewichtsprozent Wasser und 25 bie 55 Gewichtsprozent wasserlösliche Seife enthält. T. Verfahren zum Herstellen eines Reinigungs- und Scheuerkörpers nach ,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faserauflage mit einer flüssigen schwammbildenden Masse unter solchem Druck in Berührung gebracht wird, daß die Fasern wenigstens teilweise entlang der Verbindungsfläche zwischen Auflage und Masse in diese eingebettet werden und dann die Masse in einen sehr porösen Schwamm umgeförmt wird. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daB die flüssige, schwammbildende lasse kontinuierlich auf eine Auflagenfläche noch vor dem Verfestigen der Masse aufgebracht wird. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserauflage auf die Massenschicht aufgelegt und kontinuierlich in diese Schwammasse eingedrückt wird. 10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faseravfla:=@e durc` eine Austritts.öffrLilig eines Re°-ervoz_r -gär eine -;;,bei cie r,a se nur -teil-:eise in ü.1e ihrer Auj'-elli=3_*'clle eirldrllzt, eine @ciliolzt@.ever 2c= . a-_ma;_üe :mit @cz dar'`ber- "' ie: er(len F@zserau@-we von einem e.i..d-#_owen, untel° i#e- _ servUir al`;;coTrtn='en- Fcrüer?##rmd cge_vc;.#ss.ei= ur.r =-ortte. e.-t und soUantl dis E@c@.:.@amma@ :e in reel@a: orte Cellul#_o#e ur:@:Ye_ wann elt :: ird. pnpruc-1 1,-, dcE1,urci, ;=ehel;.sE:iclirlct, das die e'_lu-' ose m1-el.s durcl_ ai e Iia::e @'liel'F@1@ =erl ele<-@t;richell t,rcl-. E: ;; re. _Je@e?=iert -: i3=d, uA 1e zi@5a- @ilütion üu be: 1r .en und :se .L13 eile 1u LJ@EI'GIlC 2=1C- I`VnS; 'a@ @11C@_ @ @-7 __.