发明领域
本发明涉及用于织物或无生命硬质表面的去污刷。更具体地讲， 本发明涉及用于织物或无生命硬质表面的电动去污刷。
发明背景
本领域充斥着用于将马达或其它电动电源的旋转输出转换成所需 要的刷洗运动的技术。许多技术包括一个轴作为传动系部件。该轴可 旋转、摆动或往复运动。该轴被联接到刷毛载体上。通常，所述刷毛 载体由该轴围绕一个垂直于该轴纵向轴线的轴线以旋转或摆动的方式 驱动。
这样的电动刷典型地仅提供单一的刷洗运动。虽然单一的刷洗运 动是有益的，但据信多重运动电动刷可提供优异的清洁动作。此外， 也存在这样一种需求，即将由旋转的或摆动的刷毛载体的刷毛提供的 清洁动作与仅沿着电动刷的纵向轴线往复运动的刷毛的清洁动作结合 起来，使得更准确地模仿手动刷洗运动。
发明概述
本发明涉及一种清洁一个无生命表面的方法，其包括：a)持有电 动去污刷，其中电动去污刷包括i)一个其内部设置有一个马达的柄 部；ii)一个具有一条纵向轴线的头部；iii)一个设置在柄部和头 部间的颈杆；iv)一个与头部相连的摆动或旋转的第一刷毛载体；v) 一个与头部相连的在与头部的纵向轴线基本相同的方向上往复运动但 不旋转或摆动的第二刷毛载体；vii)一个与第一刷毛载体相连的第一 组刷毛；和viii)一个与第二刷毛载体相连的第二组刷毛；其中马达 被可操作地连接到第一和第二刷毛载体上；b)放置水溶液与无生命表 面接触；和c)使用电动去污刷刷洗无生命表面上的水溶液。
本发明还涉及一种包括与一组使用说明相结合的电动去污刷的商 品，其中使用说明指导电动去污刷的使用者：i)放置水溶液与无生命 表面接触，和ii)使用电动去污刷刷洗无生命表面上的水溶液。本发 明也可包括一个吸收性污渍接收制品。
本发明还涉及一种套盒。该套盒包含使消费者能够清洁一个无生 命表面所必需的材料，例如本发明的电动去污刷和清洁溶液。套盒也 可包括一个或多个吸收性污渍接收制品。也可包括指导消费者如何使 用该套盒的使用说明。
对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书的公开内容，本 发明的这些和其它特征、方面和优点将变得显而易见。
附图概述
据信，通过下面说明并结合附图可更好地理解本发明，其中：
图1是根据本发明制造的电动去污刷的平面的、局部剖面顶视 图，其中电动去污刷中装入了一个旋转轴或摆动轴；
图2是适于供图1的电动去污刷使用的去污刷头部的第一实施 方案的平面的、局部剖面顶视图；
图3是适于供图1的电动去污刷使用的去污刷头部的第二实施 方案的立面的、局部剖面侧视图；
图4是适于供图1的电动去污刷使用的去污刷头部的第三实施 方案的立面的、局部剖面侧视图，其中第二刷毛载体显示处于第一位 置；
图5是图4的去污刷头部的立面的、局部剖面侧视图，其中第 二刷毛载体显示处于第二位置；
图6是适于供图1的电动去污刷使用的立面的、去污刷头部的 第四实施方案的局部剖面侧视图；
图7是适于供如图6所示的去污刷头部使用的凸轮的透视图；
图8是适于供如图6所示的去污刷头部使用的另一种凸轮的透 视图；
图9是根据本发明制造的电动去污刷的透视图，其中为了图示说 明另外的隐蔽特征，已经去除了去污刷外壳部分并且其中电动去污刷 装入了一个往复运动轴；
图10是适于供图9的电动去污刷使用的去污刷头部的第一实施 方案的分解透视图；
图11是适于供图9的电动去污刷使用的去污刷头部的第二实施 方案的分解透视图；
图12是适于供图9的电动去污刷使用的去污刷头部的第三实施 方案的分解透视图；
图13是适于供图9的电动去污刷使用的去污刷头部的第四实施 方案的分解透视图；
图14是适于供图1和9的电动去污刷使用的去污刷刷毛簇图 样的侧正视图，其中一些刷毛簇与刷毛载体的顶面形成锐角；
图15是图16的去污刷头部的前正视图；
图16是适于供图1和9的电动去污刷使用的去污刷刷毛簇图 样的侧正视图；
图17是图16的去污刷头部的透视图；
图18是图16的去污刷头部的摄影透视图；
图19是图18的去污刷头部的摄影侧正视图；
图20是图18的去污刷头部的摄影顶平面视图；
图21是具有图16的刷毛图样的去污刷头部的摄影透视图，其 中第二刷毛载体显示处于第二位置；
图22是图21的去污刷头部的摄影侧正视图；
图23是图21的去污刷头部的摄影顶部平面视图；
图24是图18和21的去污刷头部的摄影前正视图；
图25是与一个柄部结合的图18的去污刷头部的摄影顶平面视 图；
图26是图25的去污刷的摄影侧视图；和
图27是图25的去污刷的摄影透视图。
发明详述
现在详细地描述本发明的各种实施方案，其实施例在附图中以图 示说明，其中同样的编号在整个视图中代表相同的元件，并且其中具 有相同的最后两位数(例如20和120)意味着类似或对应的元件。
所有引用的文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引 用不可解释为是对其可作为本发明的现有技术的认可。
除非另外指明，所有包括数量、百分比、分数和比例的量被理解 为由词“约”所修饰，并且量并不旨在表示有效数字。
除非另外说明，冠词“一个”和“所述”是指“一个或多个”。
在本文中，“包括”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和其 它成分。该术语包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发 明的组合物和方法/工艺可包括、由或基本上由本发明所述的基本成分 和限制条件并且本发明所述的任何附加或任选成分、组分、步骤或限 制条件组成。
本文中，“无生命表面”是指不构成生物有机体一部分的表面(例 如，不包括牙齿)。无生命表面的实施例包括但不限于织物和硬质表 面。
本文中，“去污刷”是指用于清洁无生命表面的刷子。
A.去污刷
应当理解的是，本发明涉及电动去污刷(包括具有可更换头部的 电动去污刷)和具有第一和第二运动刷毛载体的电动去污刷头部。当 第二刷毛载体在头部纵向轴线方向上往复运动时，第一刷毛载体旋转 或摆动。在一个更优选的形式中，第一刷毛载体旋转或摆动或进行任 何其它的非旋转或摆动的运动，但不往复运动、平移，并且第二刷毛 载体往复运动但不旋转或摆动。本文中，术语“旋转”是指单向的角 运动(即，恒顺时针运动)，同时术语“摆动”是指振动性的角运动 (即，顺时针方向旋转和逆时针方向旋转的重复循环)。振动是任何 具有重复循环的周期运动。振动可具有一个或多个频率和振幅。本发 明中基本线性的振动被称为往复运动。
本发明可被用于与包括旋转、摆动或往复运动(并且其组合)的 转轴的电动去污刷和电动去污刷头部相结合来传递运动给第一和第二 刷毛载体。此外，本发明还可与所述轴被可操作地连接到第一和第二 刷毛载体二者上或仅连接到一个刷毛载体上的电动去污刷和电动去污 刷头部联合使用。在后一种情形下，刷毛载体自身相互连接以便将运 动传递到不直接连到轴上的刷毛载体。
参见图1至9，现在将描述根据本发明制造的一些示例性电动去 污刷。这些电动去污刷利用一个旋转的轴。为了简单和清楚起见，将 根据如图1所示的特殊的马达和转轴装置来描述这些实施方案；但应 当理解的是，还可用其它的马达和旋转(或振荡)转轴装置来代替。 例如，美国专利5,617,603；5,850,603；5,974,615；6,032,313； 5,732,432；5,070,567；5,170,525；5,416,942；3,588,936； 5,867,856和4,397,055公开了其它可能合适的马达和旋转或摆动 轴配置。
转至图1，电动去污刷包括一个去污刷头部20、一个主体或柄部 22和一个位于二者之间的细长的颈杆24。本文中，术语“向前”是 指从柄部到头部的方向，而术语“向后”是指从头部到柄部的方向。 此外，术语“纵向的”是指从其顶平面视图所见的元件长度方向的特 征。例如，纵向轴线为经过一个元件如头部或转轴的最长尺寸的轴线。 纵向是一般对应于纵向轴线但可与纵向轴线不在同一平面的方向。例 如，所述轴和去污刷头部的纵向轴线可不在同一平面内，但是从顶平 面视图来看一般在同一方向延伸。同样地，对于彼此成一定夹角的颈 杆和头部可不具有在同一平面内延伸的纵向轴线，但从顶平面视图来 看的确具有在同一纵向延伸的轴线。本发明的电动去污刷典型地具有 纵向轴线穿过其最长尺寸的细长头部。这种轴线典型地在与去污刷颈 杆和/或转轴的纵向轴线大体相同的方向上延伸。用短语“大体相同的 方向”，则预期在各轴线之间存在某些角度偏差。这些去污刷的第二 刷毛载体在与这些轴线的一个或多个大体相同的方向上往复运动。更 优选地，这些去污刷的第二刷毛载体在与这些轴线的一个或多个大体 相同或相同的方向上往复运动，尽管这以后为简单起见，仅讨论在大 体相同的方向上的往复运动。
柄部是中空的并且包括一个马达26和用于给马达提供动力的电 池28。可用一个可充电电源取代该电池。头部20具有穿过自身的纵 向轴线30。纵向轴线30在与转轴34的纵向轴线32大体相同的纵 向上延伸。转轴34至少部分被封装在颈杆24内。第一刷毛载体36 被设置在头部20的第一末端，其中第一末端是在头部20的前面最 远点。尽管第一刷毛载体36被图示说明成形状为圆形，但可以采用 其它形状。此外，尽管第一刷毛载体36被设置在头部20的第一末 端，应该理解的是，其可被设置为远离第一末端和其它的特征，例如 静止的刷毛可以被设置在第一刷毛载体36和头部20的第一末端之 间。第一刷毛载体36包括至少一个用于安放轴34最远末端的狭槽， 如美国专利5,625,916所描述的那样。轴34的最远末段被弯曲或偏 离于轴34的纵向轴线32并接合狭槽通过一个销钉(未示出)摆动 第一刷毛载体36。换言之，第一刷毛载体36绕近似垂直于头部20和 /或轴34的纵向轴线30、32的一条轴线摆动。在这个实施方案中， 第一刷毛载体仅摆动而不进行往复运动、平移或进行任何其它的非旋 转运动。
第二刷毛载体38被设置在第一刷毛载体36的旁边。第二刷毛 载体38在与头部20的纵向轴线30大体相同的纵向上往复运动。 在这个实施方案中，往复运动的纵向也与转轴34的纵向轴线32的 纵向相同。尽管希望将第二刷毛载体38直接靠近第一刷毛载体36放 置，可以设想在第一和第二刷毛载体之间可存在一个缝隙。此外，在 第一和第二刷毛载体之间的缝隙可用固定刷毛填充，刷毛被嵌入固定 或静止的第三刷毛载体(未示出)中构成去污刷头部的一部分。此外， 虽然第一刷毛载体36已被描述为邻近头部20的第一末端，但可以 预计第二刷毛载体38可被设置在头部20的第一末端附近并且如以 下根据图2描述的那样以同样方式被驱动。
此外，图1的电动去污刷还可能包含一个可更换的头部。适于本 发明的合适配置公开于美国专利5,617,601中。
参见图2，现在将比较详细地描述适于供图1的电动去污刷使用 的去污刷头部的第一实施方案。第二刷毛载体38具有一对对置的凸 起40，图示说明了其中之一，其被头部20的狭槽41可滑动地容纳 以引导第二刷毛载体38进行纵向运动。狭槽与头部20的纵向轴线 大体相同的纵向对齐。第二刷毛载体38通过一对对置的半球凸起 42、44由第一刷毛载体36的运动所驱动进行往复的纵向运动，凸起 42、44彼此接合以移动第二刷毛载体38，使其压缩如弹簧46的偏 置元件。当第一刷毛载体30摆动时，由于凸起周期性地彼此接合和 脱离，第二刷毛载体38产生移动远离第一刷毛载体36，然后由弹簧 46协同朝着第一刷毛载体36返回。凸起被刚性安装到第一和第二刷 毛载体上或与第一和第二刷毛载体整体成形。当电动去污刷的马达26 旋转轴34时，轴的远心端嵌入第一刷毛载体3 的狭槽中来摆动第 一刷毛载体。当第一刷毛载体36摆动时，设置在第一刷毛载体36上 的凸起44同在第二刷毛载体38表面上的凸起42的表面接触，从 而在与头部20纵向轴线相同的纵向上移动第二刷毛载体38远离第 一刷毛载体。当轴34继续旋转时，第一刷毛载体36的凸起44脱 离另外一个凸起42以便弹簧46可推动第二刷毛载体38朝着第一 刷毛载体36返回，因此完成一次循环。当第一刷毛载体36反转其 旋转方向时，这种循环重复进行。
参见图3，现在将比较详细地描述适于供图1的电动去污刷使用 去污刷头部的第二实施方案。头部120也包括一个被可滑动地安装在 狭槽中(未示出，但其可与如图2所示的凸块40和狭槽42的布置 相同)的第二刷毛载体138。第二刷毛载体138在与头部20和/或 轴134纵向轴线大体相同的纵向上被往复驱动。被包含在轴134上 的凸轮48可操作地将轴134与第二刷毛载体138相互连接。可任 选地，轴134可用轴支架50来支撑。轴支架50可包括安放轴134 的C型或U型部分(未示出)。在一个支架中夹持轴134的其它方 法在本领域是众所周知的。凸轮48可包括一个具有合适的偏心构造 的异型元件或凸缘。其被放置或模注在轴134上并紧固于其上。在某 一种布置中，用一对尖锐的斜面52、54与圆柱交截形成凸轮48，斜 面向同一方向倾斜同样的角度，但它们分别被设置在凸轮48的相对 两端。换言之，斜面52、54仅仅是由贯穿凸轮48的圆柱的斜面所 产生的表面。需要时可改变其倾斜的方向和角度，以改变第二刷毛载 体138的频率和行程。第一和第二凸轮随动件56、58悬挂于第二刷 毛载体138的底面60。凸轮随动件56、58彼此偏离或间隔开，以 便凸轮48被设置在跨装和/或夹持凸轮48的凸轮随动件56、58之 间。凸轮48的斜面52、54与凸轮随动件56、58的自由端滑动配 合。当轴134旋转时，凸轮48的第一尖锐斜面52和第一凸轮随动 件56的表面接触并驱动该凸轮随动件，因此第二刷毛载体138在与 头部120的纵向轴线方向大体相同的方向上远离第一刷毛载体36。 第二刷毛载体138由纵向延伸的狭槽进行导向。当轴134继续旋转 时，凸轮48与第一凸轮随动件56脱离。凸轮48的第二尖锐斜面54 随后与第二凸轮随动件58的表面接触并驱动该第二凸轮随动件58， 因此第二刷毛载体138朝着第一刷毛载体36退回。
参见图4和5，现在将比较详细地描述适于供图1的电动去污 刷使用的去污刷头部的第三实施方案。头部220包括一个被滑动安装 在狭槽(未示出，但与图2所示的凸起40和狭槽42的布置相同) 中的第二刷毛载体238。第二刷毛载体238在与头部220和/或轴 234的纵向轴线大体相同的纵向上被往复驱动。包含于轴234上的凸 轮48可操作地将轴234与第二刷毛载体138互相连接。可任选地， 轴234可用轴支架50来支撑。轴支架50可包括安放轴234的C型 或U型部分(未示出)。将轴234夹持在一个支架中的其它方法已 为本领域所知。凸轮248被设置成多个在轴234上的弯曲62、64的 形式。弯曲实质上为正弦形或曲线形，其中每个弯曲部分具有一个或 多个相邻的拱形部分。弯曲各自具有一个顶点并且顶点被设置在转轴 234的相对的两侧。一个半球形的凸轮随动件256悬挂于第二刷毛载 体238的底面60上并且被设置在凸轮248的顶点之间。当轴234旋 转时，凸轮248的第一表面66和凸轮随动件256的第一表面68接 触并驱动该凸轮随动件256，因此，第二刷毛载体238在与头部220 的纵向轴线大体相同的纵向上远离第一刷毛载体36。当转轴234继 续旋转时，最前面的顶点通过凸轮248并与第一凸轮随动件表面68 脱离。如图5所示，凸轮248的第二表面70随后和凸轮随动件256 的第二表面72接触并驱动该凸轮随动件256，因此，第二刷毛载体 238朝着第一刷毛载体36返回。第二刷毛载体410的往复运动的行 程和频率可通过改变顶点间的间距和/或顶点的幅度、形状或高度进行 调整。
参见图6，现在将比较详细地描述适于供图1的电动去污刷使用 的去污刷头部的第四实施方案。头部320包括一个被滑动安装在狭槽 (未示出，但与图2所示的凸起40和狭槽42的布置相同)中的第 二刷毛载体338。第二刷毛载体338在与头部320和/或转轴334的 纵向轴线大体相同的纵向上被往复传动。包含于转轴134上的凸轮 348可操作地将转轴334与第二刷毛载体338互相连接。可任选地， 轴334可用轴支架50来支撑。轴支架50可包括安放轴334的C型 或U型部分(未示出)。将轴334夹持在一个支架中的其它方法已 为本领域所知。凸轮348被设置成置于或模注在转轴334上并紧固 于其上的圆柱形凸缘的形式。如图7和8所示，凸轮348包括一个 螺旋形或螺旋状的凹槽74。螺旋形或螺旋状凹槽74环绕凸缘的圆周 伸展并绕凸缘的纵向轴线盘旋，该纵向轴线可能，例如，与转轴334的 纵向轴线432相量合。通过凸轮348传递给凸轮随动件356的运动 的行程和频率可通过改变凹槽的形状和尺寸进行调整。例如，凸轮348 的凹槽74形状为正弦形并将提供第二刷毛载体338的一个完整行程 (即，远离和返回第一刷毛载体36的一个周期)进行转轴334的一 次回转。图9图示说明具有螺旋凹槽472的交替凸轮348，凹槽设 置成图8的形式。这将仅仅提供转轴334的一次回转的一半行程 (即，仅或是朝着第一刷毛载体36平移或是远离第一刷毛载体36)。 凸轮随动件356悬挂于第二刷毛载体338的底面60上。凸轮随动 件356被可滑动地安装在凹槽72中。当转轴334旋转时，螺旋形 凹槽72的第一表面354，例如其中的一个侧壁，和凸轮随动件356的 第一表面接触并传动该凸轮随动件356，因此，第二刷毛载体338在 与头部320的纵向轴线大体相同的纵向上远离第一刷毛载体36。当 转轴334继续旋转时，凸轮随动件356达到螺旋形凹槽72的顶点 74并且螺旋形凹槽72的第一表面354脱离凹槽72的第一表面 354。凹槽72的第二表面352，例如凹槽72的相对的侧壁，接着和 凸轮随动件356的第二表面接触并传动该凸轮随动件356，因此，第 二刷毛载体338朝着第一刷毛载体36返回。
参见图9至13，现在将描述根据本发明制造的更多的示例性电 动去污刷。这些电动去污刷采用往复运动的轴。为了简单和清楚起见， 根据图9所示的特定马达和转轴装置来描述这些实施方案，但应该理 解的是，可用其它马达和往复轴装置来代替。例如，美国专利 5,226,206；5,524,312；5,383,242；5,465,444；5,504,959； 5,836,030；4,845,795；5,404,608；5,359,747和5,617,601公 开了其它可能适用的马达和往复轴装置。此外，图9的电动去污刷还 可能包含一个可置换的头部。适合于本发明的合适配置被公开于2001 年5月7日提交的美国专利申请S/N09/850,662中。
转至图9，该电动去污刷包括一个去污刷头部420、一个主体或 柄部422和一个位于二者之间的细长颈杆424。由将运动从马达传递 到第一刷毛载体36的轴和齿轮组成的传动系类似于美国专利 6,178,579中描述的传动系。柄部422是中空的并包括一个马达426 和用于给马达提供动力的电池(未示出)。可用一个可充电电源取代 该电池。头部420具有经过自身的纵向轴线430。纵向轴线430在 与轴434的纵向轴线432大体相同的纵向上延伸。第一刷毛载体36 被设置在头部420的第一末端，其中第一末端是在头部420的最前 点。尽管第一刷毛载体36被图示说明成形状为圆形，但可以采用其 它的形状。此外，尽管第一刷毛载体36被设置在头部20的第一末 端，应该理解的是，其可被设置远离第一末端和其它的特征，例如静 止的刷毛可以被设置在第一刷毛载体36和头部20的第一末端之 间。在本实施方案中，第一刷毛载体只摆动，而不往复运动、平移或 进行任何其它的非旋转运动或摆动。
第二刷毛载体438被设置为邻近第一刷毛载体436。第二刷毛载 体在与头部240的纵向轴线430大体相同的纵向上往复运动。在这 个实施方案中，往复运动的纵向也与转轴434的纵向轴线432的纵 向相同。尽管希望将第二刷毛载体438直接靠近第一刷毛载体36放 置，可以预计在第一和第二刷毛载体之间可存在一个缝隙。此外，在 第一和第二刷毛载体之间的缝隙可用固定刷毛填充，刷毛被嵌入构成 去污刷头部部分的固定或静止的第三刷毛载体(未示出)中。
第一齿轮76被可操作地连接到马达426上并由其提供动力。第 二齿轮78被可操作地连接到第一齿轮76上。第二齿轮78的旋转 轴线近似垂直于第一齿轮76的旋转轴线使得第一齿轮76的轮齿与 第二齿轮78的轮齿啮合，因此引起第二齿轮78随第一齿轮76的 旋转而旋转。
第一悬臂79通过一个销钉80或其它的连接装置被偏心地和可 绕枢轴转动地连到第二齿轮76上。由于偏心连接的缘故，第二齿轮76 的旋转运动被转换成第一悬臂79的往复运动。第二悬臂82通过销 钉84或其它的连接装置被可绕枢轴转动地连接到第一悬臂78上。 轴434用一个销钉88通过例如压力配合被牢固地固定到第二悬臂 82和第三悬臂86上。轴434至少部分被封装在颈杆424内。第三 悬臂86在其终端通过一个销钉90或其它的连接装置被连接到第一 刷毛载体36上。第三悬臂86的终端偏离轴434的纵向轴线以便其 被铰接在第一刷毛载体36的外周线附近。这种偏置布置将第三悬臂 86的往复运动转换成第一刷毛载体36的摆动运动，其中第一刷毛载 体36绕近似垂直于轴432的轴线434摆动。
参见图10，现在将比较详细地描述适于供图9的电动去污刷使 用的去污刷头部的第一实施方案。在头部520中，将轴434与第三 悬臂86互相连接的销钉590伸进第二刷毛载体538中。第二刷毛 载体538因此在与头部520和/或轴434的纵向轴线大体相同的纵 向上被驱动。多个T型(在横截面上)滑块92悬挂于第二刷毛载体 538的表面60上。通过被连接到一个横向部分96上的一个直立部 分94形成T型滑块92。在第二刷毛载体538的底面60、直立部 分94的一个侧壁和横向部分96的向内侧壁之间形成狭槽98。狭槽 98在与头部520的纵向轴线大体相同的纵向上延伸。两对凸起100从 在外壳内的两个开口102伸出来。开口102容纳T型滑块92。开 口102之一也具有一个安放圆形的第一刷毛载体(图10中未示出) 的圆形部分。当第二刷毛载体538被安装在头部520的顶部外壳中 时，凸起100被可滑动地安放在T型滑块92的狭槽98内。在使 用时，凸起100和狭槽98协同在与头部520和/或轴534的纵向 轴线大体相同的纵向上引导第二刷毛载体538的运动。最后面的T型 滑块(即，位于颈杆旁边的T型滑块)具有一个安放销钉590的孔 104。
当轴434往复运动时，销钉590也往复运动，因此传动后部的 具有孔104的T型滑块92，并因此传动第二刷毛载体538进行往 复的纵向运动。此外，如前所述，轴434驱动第三悬臂86进行往复 运动，其又驱动第一刷毛载体36进行摆动运动。
参见图11，现在将比较详细地描述适于供图9的电动去污刷使 用的去污刷头部的第二实施方案。在头部620中，第二刷毛载体638 被设置为邻近第一刷毛载体36。第二刷毛载体638具有第一和第二L 型(从侧面观察时)滑块692，其悬挂于第二刷毛载体638的底面60 上。尽管显示的是L型滑块，可用其它形状来代替。L型滑块638由 一个直立部分594和一个纵向部分696形成，纵向部分696与头部 620和/或转轴634的纵向轴线在同一方向对齐。L型滑块692被安 放在对应的狭槽602中以使L型滑块692的侧壁和狭槽602的侧 壁协同引导第二刷毛载体638的往复运动。L型滑块638纵向部分 696的悬臂部分106下侧接合一个去污刷头部外壳的内表面来将第二 刷毛载体638夹持在头部620上。第二刷毛载体638包括一个从最 前面的L型滑块692伸出来的销钉105。销钉105可被模注于L型 滑块692上或与其是一体的。销钉105在轴634和第三悬臂86相 连的点附近被安装在与轴634相连的孔604中。当轴634在与头部 620的纵向轴线大体相同的方向上往复运动时，销钉105也在同一方 向上往复运动，因此使第二刷毛载体638在与头部620和/或转轴 634的纵向轴线大体相同的纵向上往复运动。狭槽602的侧壁与L型 滑块692的侧壁滑动配合，因此防止第二刷毛载体638在横向上明 显移动。第三悬臂86也驱动第一刷毛载体36进行如前面所讨论的 涉及本发明的早期实施方案的摆动运动。
参见图12，现将比较详细地描述适于供图9的电动去污刷使用 的去污刷头部的第三实施方案。在头部720中，第二刷毛载体738被 设置为邻近第一刷毛载体36。第二刷毛载体738具有两个L型(在 侧视图中)滑块692和792，其设置在第二刷毛载体738的前部和 后部边缘上。然而，也可用T型、I型或其它形状的滑块。滑块692、 792从第二刷毛载体738的底面60伸出。L型滑块692与前述图11 的滑块相同。L型滑块792具有一对相对的直立部分794，每个都包 含一个U型狭槽706。U型狭槽706每个安放一个从转轴734横向 伸出来的对应的销钉108。当轴734在与头部720的纵向轴线相同 的纵向往复运动时，销钉108也往复运动，因此以同样的方式驱动L 型滑块692、792和第二刷毛载体738。连接到轴734上的第三悬臂 86驱动第一刷毛载体36进行如前所述的摆动。
参见图13，现在将比较详细地描述适于供图9的电动去污刷使 用的去污刷头部的第四实施方案。在头部820中，第二刷毛载体838 被设置为邻近第一刷毛载体36。第二刷毛载体838具有两个L型(在 侧视图中)滑块692和892，其设置在第二刷毛载体838的前部和 后部边缘上。然而，也可用T型、I型或其它形状的滑块。滑块692、 892从第二刷毛载体838的底面60伸出。L型滑块692与前述图11 的滑块相同。L型滑块892具有一个带C型狭槽806的直立部分 894，C型狭槽被做成可滑动安放轴834的尺寸。一对有间距的分开 的环110套在转轴834上。当装配时，转轴834被安装在C型狭 槽806中以使直立部分894被设置在两个环110之间。当转轴834 在与头部820的纵向轴线大体相同的方向上往复运动时，这两个环使 L型滑块892往复运动并因此也以同样的方式使第二刷毛载体838往 复运动。第三悬臂86也驱动第一刷毛载体36进行如前面所讨论的 摆动。虽然为简单起见，本发明的实施方案已经图示说明了刷毛簇是 在基本垂直于刷毛载体顶面的方向上延伸的，可以考虑刷毛被布置另 外的方式以补充或进一步增强第一和/或第二刷毛载体的运动。参见图 14和15，某些或全部刷毛可在与第一和第二刷毛载体36、38的顶 面23、33形成锐角21的方向上延伸并向前方或向后方延伸，例如 分别由关于刷毛簇25、27和29的实施例所示。参见图15，在另一 种实施方案中，某些刷毛可从头部向外伸出来，在另一个方向上再次 与第一和第二刷毛载体33、38的顶面23、33形成锐角31，如通过 涉及刷毛簇35和37的实施例所示。也可采用高度变化的刷毛，例 如在美国专利330,286、434,563中所描述的。适于使用的其它优选 刷毛布置包括全部或部分描述于美国专利6,006,394；4,081,876； 5,046,213；5,335,389；5,392,483；5,446,940；4,894,880中和 国际出版物WO 99/23910中的那些布置。
尽管本发明的电动去污刷可用刷毛或按摩型顶端的形状、尺寸、 组合、角度和装置的任何组合来制造，尤其优选的装置如图16和17 所示。第一刷毛载体36具有两个刷毛簇的同心环，其中外环39具 有在10和20簇之间的刷毛和内环41具有在6至和10簇之间的 刷毛。在一种实施方案中，外环39具有14簇刷毛和内环41具有8 簇刷毛。在第一刷毛载体内环39内的中心处设置1至2簇刷毛。 外环39中的刷毛簇的高度高矮相间。在一种实施方案中，有七簇高 刷毛43和七簇较矮的刷毛45。高刷毛簇43和较矮刷毛簇45间的 长度差异在一种实施方案中介于约0.5mm和约2.5mm之间，在其它 实施方案中介于约1mm和约2mm之间。
刷毛可具有不同的特征，例如所示的不同高度(高和矮)并且软 或硬。例如，对于清洁精细织物(例如，丝绸服装)和精密的硬质表 面(例如，玻璃、树脂玻璃、光盘、DVDs、金器表面等等)，软刷毛 可能是优选的。可供选择地，对于较粗的织物(例如，帆布、尼龙等 等)和大部分硬质表面，硬刷毛可能是优选的。另外，与较软的刷毛 相反，硬刷毛典型地需要使用者施加较小的力。使用者施加较小的力 导致在使用者的指、手、手腕手臂和/或肩膀上的总压力较小。
第一刷毛载体36在一种实施方案中在约20°和约45°之间摆 动，在另一种实施方案中在约25°和约35°之间摆动。在一种实施方 案中第一刷毛载体的峰值摆动频率在每分钟约6,000和约10,000周 之间，在另一种实施方案中在每分钟约7,000和9,000周之间。当 电池充满电的时候，一个周期为一个完整的顺时针和逆时针旋转(或 反之亦然)。可以预计当电池被耗尽时，摆动频率可降到这些范围之 外。由于用同一个轴传动第一和第二刷毛载体二者，第二刷毛载体也 将具有同样的运转频率。第二刷毛载体的一个周期为一个朝着柄部的 完整行程和一个朝着第一刷毛载体的完整返回行程(或反之亦然)。
第二刷毛载体38在一种实施方案中具有在15和40簇之间的 刷毛，在另一种实施方案中具有在约20和约30簇之间的刷毛。正 如图16所示，毛簇被排成约5至约15行。所述行可以是直线行或 曲线行。正如图16所示，刷毛簇的顶端被设置成从侧面观察时为直 线的、波形的轮廓，尽管这种轮廓可能更接近曲线。当从侧面观察时， 在一种实施方案中这种布置具有介于2和约8个之间的峰顶45，和 在另一种实施方案中具有介于约3和6个之间的峰顶45。通过相邻 的具有相对的斜端面47和49的毛簇形成峰顶45。谷底51也同样 如此。峰峰之间的距离在一种实施方案中介于约2mm和约10mm之 间，在另一种实施方案中介于约4mm和约6mm之间。峰谷间的深度 在一种实施方案中介于约0.5mm和约3mm之间，在另一种实施方案 中介于约1mm和2mm之间。将每个簇切成约45°。第二刷毛载体38 的簇排列在一个实施方案中长度介于约5mm和约20mm之间和宽度介 于约5mm和15mm之间，并且在另一个实施方案中长度介于约10mm 和约15mm之间和宽度介于约10mm和15mm之间。随着坡度渐渐向 后，第二刷毛载体38的毛簇图样沿着去污刷头部的纵向轴线逐渐变 细。第二刷毛载体的行程(即，在某一方向上的位移)在一种实施方 案中介于约1mm和约6mm之间，在另一种实施方案中介于约2mm和 约4mm之间。
已经根据具体的实施方案描述了本发明的去污刷方面。在阅读并 理解本说明书后，可对其进行修改和改变。例如，虽然某些凸轮已经 被描述成包括在轴上的弯曲部分和其它的凸轮已经被描述成包括适当 成形的固定到轴上的凸缘，凸轮并不限于所建议的形式。实际上，弯 曲可以取代凸缘，凸缘可以取代弯曲，并可实施其它的形状、尺寸和 轮廓。因此，本发明的各种修改及变化只要在所附权利要求书或其等 同物范围内，均应涵盖在本发明内。
B.使用方法
本发明也包括使用去污刷来清洁无生命表面的方法。在一个优选 的实施方案中，该方法包括a)持有本发明的去污刷，b)放置诸如 水溶液、亲脂性流体或它们的组合物之类的溶液与无生命表面接触； 和c)使用电动去污刷刷洗无生命表面上的溶液。
本发明的刷子尤其适用于清洁无生命表面。例如，可单独或与另 外的洗涤和去污预处理产品(包括液体和粉状洗涤剂、漂白剂、水、 专业预处理器)一起使用去污刷来从织物、尤其是可穿用织物上清洁 和去除污渍。织物包括丙烯睛、棉花、聚酯、尼龙、斯潘德克斯弹性 纤维、不褪色的可洗丝绸和羊毛，连同以上材料的任何掺合物。去污 刷可用来借助于刷毛将产品直接施用到织物的污垢表面上，或者可在 使用装置之前将产品直接施用到带污渍的织物上。在准备好污渍并且 操作者通过启动电源按钮使刷头能够旋转之后，去污刷可用来在任何 方向(环绕、垂直、水平、对角或以上的任何组合)上手动刷洗织物 上的污渍表面。去污刷也可在未被启动时用和以上同样的方法使用。
去污刷的其它用途包括以与上面所列同样的方法清洁诸如车内装 饰、地毯、卧具、窗帘、桌布和其它非穿用织物之类的家庭织物。
去污刷也可用来清洁无生命硬质表面，包括通常见于家庭的那些 表面(例如，台面、浴具、器皿、水龙头、附属设施、地板护壁板、 灰浆、厨具、浴室门、水池、瓷砖、卫生间、工具和浴盆)、洁鞋和 抛光、汽车部件(车内装饰、杯架、阀内件、细部、车轮、轮辐)和 珠宝。
优选的硬质表面包括釉质表面。本文中，“釉质表面”意思是由 釉质制成的或涂敷着釉质的无生命表面。本文中，“釉质”意思是用 作金属(例如，钢)表面涂层的钛或锆白色粉彩，优选地防止所述金 属表面的腐蚀。釉质表面可典型地见于家庭中：例如，浴室中或厨房 中，并包括如浴室、灯具和配件、洗碗池、淋浴器、淋浴洗手器、瓷 砖、浴盆等等。此外，饮具、器皿等等可具有釉质表面。釉质表面也 可见于家用电器上，在它们的内部和/或外部表面可涂敷有釉质，其包 括但不限于自动烘干机、冷冻机、供暖锅炉、微波炉、普通烤箱、洗 碗机、冰箱、洗衣机等等。其它釉质表面可见于工业、建筑等应用场 合。见于所述应用场合的釉质表面的实施例包括墙面板、化学处理设 备、热交换器、热水箱、机械设备、管线、泵、反应容器、标记、筒 仓或贮水箱。
C.自指导商品
本发明也包括以下商品，其包括1)本发明的电动去污刷，和2) 一组使用说明，指导使用者用本发明的方法清洁无生命表面。
在一个优选的实施方案中，商品包括与一组使用说明结合的本发 明去污刷，其中使用说明指导使用者遵照以上所述的清洁无生命表面 的方法。例如，在一个实施方案中，这样的使用说明将指导使用者： 1)放置水溶液与待清洁的无生命表面接触，和2)使用电动去污刷来 刷洗无生命表面上的水溶液。
本文中，当是指这样的使用说明时，“与…结合”是指使用说明 或是直接印刷在去污刷上、直接印刷在去污刷的包装上、印刷在粘贴 到去污刷上的标签上、印刷在粘贴到去污刷的包装上的标签上，或是 用不同的方式包括但不限于小册子、印刷广告、电子广告、广播或互 联网广告和/或其它媒体来表现，以便将该组使用说明传播给去污刷的 消费者。
D.清洁溶液
本发明的清洁溶液可为水溶液、亲脂性流体或它们的组合物。
1.水溶液
本文所用的“水溶液”是指含有水的溶液。用于本发明的水溶液 可为有助于去除无生命表面上的污渍的任何溶液。在一个实施方案 中，水溶液包括至少约10％的水。在另一个实施方案中，水溶液还包 括表面活性剂。
优选地，在与清洁织物有关的实施方案中，水溶液为液体衣物洗 涤剂。在用于清洁织物的另一个实施方案中，使用者可将颗粒状衣物 洗涤剂与水组合起来形成一种适用的水溶液。
优选地，在与清洁硬质表面有关的实施方案中，水溶液为液体硬 质表面清洁剂。在用于清洁硬质表面的另一个实施方案中，使用者可 将颗粒状硬质表面清洁剂与水组合起来形成一种适用的水溶液。
在另一个实施方案中，水溶液还包括一种溶剂。溶剂在清洁硬质 表面时尤其有用。
用于本发明水溶液的其它非限制性实施例还可包括：氨水、全能 清洁剂、小苏打、浴室/淋浴器清洁剂、漂白剂、汽车清洁剂和/或地 毯清洁剂。
在另一个实施方案中，水溶液还包括颗粒。这样的颗粒在促进无 生命表面上污渍的机械瓦解方面尤其有用。
2.亲脂性流体
用于本发明的亲脂性流体可为有助于去除无生命表面上污渍并满 足如下所述的亲脂性流体试验(LF试验)中阐明的要求的任何非水溶 液。
亲脂性流体的技术指标--亲脂性流体试验(LF试验)
任何能够满足亲脂性流体试验并且在环境温度和压力下至少部分 为液体和/或易于流动的(非粘稠的)非水流体均适合作为本文中的亲 脂性流体。一般而言，适用的亲脂性流体可为在环境温度和压力下呈 完全液态、可为易熔化的固体(即，其非限制性实施例为在约0℃至 约60℃温度范围内变为液体的固体)或者可包括在环境温度和压力下 (例如在25℃和101325Pa(1atm)压力下)液体和蒸汽相的混合 物。可用来帮助鉴定用于本发明的适用亲脂性流体的亲脂性流体试验 涉及特定材料去除皮脂的能力。
该测试方法使用市售的Crisco低芥酸菜子油、油酸(纯度 95％，购自Sigma Aldrich Co.)和角鲨烯(纯度99％，购自J.T. Baker)作为皮脂的模型污垢。测试物质应基本无水并且不含任何附加 添加剂或其它物质。作为一般原则，全氟丁胺(Fluorinert FC-43， 购自3M Corporation)本身(有或无添加剂)作为参考物质，并且确 切地讲不适于作为本文的亲脂性流体，尽管环戊硅氧烷(D5)溶解皮 酯)。
准备三个小瓶。在第一个小瓶中放置1.0g低芥酸菜子油；在第 二个小瓶中放置1.0g油酸(95％)，并且在第三个和最后一个小瓶中 放置1.0g角鲨烯(99％)。向每个小瓶中加入1g亲脂性待测流体。 在室温和室压下，分别在标准旋流混浆器上以最大设置混合每个准备 好的小瓶20s。将小瓶放置在工作台上并使其在室温和压力下静立15 分钟。15分钟后，如果在所有包含亲脂污垢的小瓶中都形成了单一相， 则该流体具有适合用作根据本发明的“亲脂性流体”的资格。然而， 如果在所有三个小瓶中形成了两个或多个独立层，那么在否决或接受 该流体具有作为“亲脂性流体”的资格之前，需要进一步测定溶解在 油相中流体的量。
在这样一种情况下，用一个注射器小心地从每个小瓶中的每层中 抽出200μL样本。在测定了三个模型污垢和待测定流体的每个标样的 保留时间后，将注射器抽取层样品置于GC自动取样器小瓶中并进行 常规GC分析。如果通过GC发现在由油酸、低芥酸菜子油或角鲨烯 组成的任何一层中都存在大于1％，优选更多的测试流体，则该测试流 体也有资格用作亲脂性流体。如果需要，该方法可使用 perfluorobutylamine进一步校准，即，Fluorinert FC-43(失败) 和环戊硅氧烷(通过)。
适用的GC是装备有分流/无分流注射器和FID的惠普气相色谱 HP5890系列II。用于确定现有的亲脂性流体的量的适合柱为J&W Scientific毛细管柱DB-1HT，30米，内径0.25mm，膜厚0.1um， 目录号1221131。该GC适合在以下条件下操作：
载气：氢气；柱前压：9psi；流量：柱流量@～1.5mL/min.； 吹扫流量@～250-500mL/min.；隔膜吹扫流量@1mL/min.；注射剂： HP 7673自动取样器，10μL注射器，1μL注射剂；进样口温度：350℃； 检测器温度：380℃；炉温方案：开始60℃，保温1分钟；加热速率25℃/ 分钟；终了380℃，保温30分钟。
在具有优良的衣物护理特性的基础上，适用于本发明的优选亲脂 性流体要进一步进行使用评估。衣物护理特性测试已为本领域所熟 知，并涉及使用各种衣物或织物制品组分、包括织物、纱线、接缝中 使用的弹性体等和各种纽扣来测试待评估流体。用于本发明的优选亲 脂性流体具有优良的衣物护理特性，例如它们具有较好的收缩性或织 物起皱特性，并且不会损坏塑料钮扣。
对衣服护理测试或其它技术指标例如可燃性来说，用于亲脂性流 体的亲脂性流体可以近似被用于将接触到织物制品的最终的亲脂性流 体的比率存在于混合物中，例如与水的混合物中。去除皮脂的某些材 料有用作亲脂性流体的资格；例如乳酸乙酯溶解纽扣的倾向十分讨 厌，如果要将这样一种材料用于亲脂性流体，则其将要用水和/或其它 溶剂配制，使得总的配料基本上不损坏纽扣。其它的亲脂性流体例如 D5很好地符合衣服护理要求。某些适用的亲脂性流体可见于已授权的 美国专利5,865,852；5,942,007；6,042,617；6,042,618； 6,056,789；6,059,845和6,063,135中。
本文中所用的“硅氧烷”意思是非极性的并且不溶于水或低级醇 的硅酮流体。本发明可使用直链硅氧烷(参见如美国专利5,443,747 和5,977,040)和环状硅氧烷，包括选自由八甲基环四硅氧烷(四聚 物)、十二甲基环六硅氧烷(六聚物)并且优选十甲基环五硅氧烷(五 聚物，通常称为“D5”)组成的组群的环状硅氧烷在内。优选的硅氧 烷包括超过约50％的环状硅氧烷五聚物，更优选超过约75％环状硅 氧烷五聚物，最优选至少约90％的环状硅氧烷五聚物。可用于本发明 的同样优选的硅氧烷为具有至少约90％(优选地至少约95％)五聚物 和少于约10％(优选地少于约5％)的四聚物和/或六聚物的混合物。
亲脂性流体的混合物同样适用并且前提条件是满足了如下所述的 亲脂性流体试验的要求。
其它适用的亲脂性流体包括但不限于二醇溶剂体系例如诸如C6 或C8之类的较高级二醇或者更高级的二醇、包括环状和无环类型在 内的有机硅溶剂等并且它们的混合物。
低挥发性非氟化的溶剂的非限制性实施例包括如OLEAN并且其 它多元醇酯，或某些相对无挥发性的可生物降解的中链支化石油馏 分。
二元醇醚的非限制性实施例包括丙二醇甲基醚、丙二醇正丙基 醚、丙二醇叔丁基醚、丙二醇正丁基醚、双丙甘醇甲基醚、双丙甘醇 正丙基醚、双丙甘醇叔丁基醚、双丙甘醇正丁基醚和、三丙二醇甲基 醚、三丙二醇正丙基醚、三丙二醇叔丁基醚、三丙二醇正丁基醚。
除了硅氧烷之外，其它硅酮溶剂的非限制性实施例在文献中非常 常见，参见如Kirk Othmer所著的Encyclopedia of Chemical Technology并且可从许多商业来源购得，包括GE Silicones、 Toshiba Silicone、Bayer和Dow Corning。例如，一种适用的硅氧 烷溶剂为购自GE Silicones的SF-1528。
甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括具有以下结构的材料：
用于本发明的方法和/或装置的适用的甘油衍生物溶剂的非限制 性实施例包括具有以下结构的甘油衍生物：
结构I
其中R1、R2和R3每个都独立地选自：H；支链的或直链的、取代 的或未取代的C1-C30烷基、C2-C30烯基、C1-C30烷氧羰基、C3-C30烯 化氧烷基、C1-C30酰氧基、C7-C30亚烷基芳基；C4-C30环烷基；C6-C30芳 基；并且它们的混合物。两个或多个R1、R2和R3可共同形成一个C3-C8芳族或非芳族、杂环的或非杂环的环。
适用的甘油衍生物溶剂的非限制性实施例包括2，3-bis(1，1-二 甲基乙氧基)-1-丙醇、2，3-二甲氧基-1-丙醇、3-甲氧基-2-环戊氧烷 -1-丙醇、3-甲氧基-1-环戊氧烷-2-丙醇、碳酸(2-羟基-1-甲氧基甲 基)乙基酯甲基酯、甘油碳酸盐并且它们的混合物。
其它溶剂的非限制性实施例包括臭氧生成潜力为约0至约0.31 的的亲脂性流体、蒸汽压力为约0至约13.3Pa(0.1mmHg)的亲脂 性流体、和/或蒸汽压力大于约13.3Pa(0.1mmHg)，然而臭氧生成潜 力为约0至约0.31的亲脂性流体。上述的以前未描述过的此类亲脂 性流体的非限制性实施例包括碳酸盐溶剂(即，碳酸甲酯、碳酸乙酯、 碳酸乙烯酯、碳酸丙二酯、碳酸甘油酯)和/或琥珀酸酯溶剂(即，二甲 基琥珀酸酯)。
E.吸收性污渍接收制品
在另一个实施方案中，去污刷和清洁溶剂与一个吸收性污渍接收 制品(“ASRA”)联合使用--本发明的ASRA可包括沿着其厚度(Z 向)上产生毛细压力差的许多吸收结构中的任何一种。ASRA在从织物 上去除污渍时尤其有用。本发明中，保持在织物上的液体通过将其与 另一个吸收结构如ASRA接触而被去除。在该方法中，液体从织物的 毛细管传输到ASRA的毛细管中。
液体因毛细压力而保持在毛细管中。毛细压力(Pc)通常用以下等 式进行描述：
Pc＝(2×G×Cos A)/R
其中
·G为液体的表面张力
·A为液体和毛细管壁间的接触角
·R为毛细管的半径
因此，毛细压力在接触角低和半径小的毛细管中最高。液体因高 毛细压力而极其牢固地保持着并将会从低毛细压力区移动到高毛细压 力区。因此，在提供其整个厚度上毛细压力差的目标ASRA中，液体 将从低毛细压力区移动到高毛细压力区。毛细压力可采用多种技术进 行测量，然而要用液体清洁组合物作为测试液体。
实际上，大多数吸收材料为由各种尺寸和接触角的毛细管构成的 复合结构。在这里，材料的毛细压力或材料内部毛细压力区的定义是 存在于那种材料或区域内部的压力范围的容积加权平均数。
为了说明起见，把浸满了清洁溶液的污织物与两叠同样的均质吸 收材料层例如纸巾进行液体连通，在此情况下，溶液和污渍将容易从 织物转移到纸巾上，直到两种材料中的毛细压力大致相等。在平衡状 态下，仍有一定量的溶液和污渍会留在织物上。具体量将取决于织物 和纸巾的基重和毛细压力特性。用一个毛细压力高于纸巾的毛细压力 的吸收层取代纸巾的底层(不直接接触织物的层)将使织物中的剩余 溶液和污渍数量减少，从而产生较好的清洁效果。由于其毛细压力高， 该吸收层将使更多的溶液从毛细压力低的纸巾顶层转移到毛细压力高 的吸收层，其又使更多的溶液从织物转移到纸巾顶层。由于留在织物 上的剩余溶液和污渍少，清洁效果较好。
当有施加Z向压力到湿的玷污织物和ASRA上时，这种类型的多 层体系也能受益。该压力压缩各种材料，从而减少它们的空隙容积和 液体吸收能力(增加了材料的饱和度)。这样能将液体挤压出来。这 种分层结构使游离液体能够被下层即离织物最远的层所吸收。这就减 少了织物对液体的再吸收。如果与顶层(毛细压力较低的层)相比底 层(毛细压力最高的层)也是相对不可压缩的(在压力下保持较高的 空隙容积百分比)，其尤其如此。在这种情况下，期望顶层为可弹性 压缩的以便在压力下挤出可被底层吸收的液体。
因此，ASRA可包括两个或多个以毛细压力来区分的相对有差别的 层。如从毛细压力等式所见，毛细压力差可通过改变毛细管尺寸或清 洁溶液和ASRA间的接触角来实现。这两个因素可通过ASRA的组成 进行控制。对ASRA进行化学处理可以影响等式中的接触角，例如， 用表面活性剂来减小接触角或者用诸如硅氧烷之类的憎水剂材料来增 大接触角。
将总吸收能力的大部分置于高毛细压力部分可以提高包括多个不 同毛细压力层的ASRA的有效性。朝向织物的顶层仅需厚得足以使织 物与保留在底层中的液体隔离既可。
通过选择低毛细压力部分使其毛细压力高于待处理织物的毛细压 力，可进一步提供成层的ASRA的效率。
在由两个或多个毛细压力不同的层构成的ASRA中，毛细压力变 化的模式可以称为“阶梯式的”。在ASRA的整个厚度上，在层交界 面处存在着毛细压力的急剧变化或阶梯。要理解的是，本文中ASRA不 需要包括多个截然不同的层，而是包括在其整个厚度上具有相对连续 的毛细管尺寸梯度的单层结构。
纤维--ASRA可由包括纤维吸收剂和泡沫在内的各种材料制成。适 用的纤维吸收剂包括无纺织物(梳理、水刺、热粘合、胶乳粘合、熔 喷、纺粘等)、热粘合的气流成网无纺材料(“TBAL”)、胶乳粘合 气流成网无纺材料(“LBAL”)、多粘合气流成网无纺材料(胶乳和 热粘合结合的“MBAL”)、湿法成网纸张、机织织物、针织织物或这 些材料的组合(即，顶层为梳理无纺材料并且底层为湿法成网纸张)。 这些纤维吸收剂可使用包括天然纤维与合成纤维在内的各种各样的纤 维进行加工。适用的纤维包括木浆、人造丝、棉花、棉绒、聚酯、聚 乙烯、聚丙烯、丙烯酸、尼龙、多组分粘合纤维等。可将多种纤维类 别混合到一起来制造适用的材料。适用的泡沫材料包括聚氨酯泡沫和 高内相乳化泡沫。关键因素是在ASRA的厚度上具有毛细压力差。可 使用的纤维尺寸范围很宽。典型的而非限制性的直径范围为约0.5μm 至约60μm。对于熔喷纤维而言，优选的纤维直径小于约10μm。典型 的纺粘和合成原料纤维的直径范围为约14至约60μm。总的来说，对 于高毛细压力层选择较小的直径并且对于低毛细压力层选择较大的直 径。纤维长度可取决于所用的加工方法和所需的毛细压力。纺粘纤维 包括基本上连续的纤维。对于气流成网纤维而言，4mm至6mm为典型 的纤维长度。对于梳理纤维而言，纤维长度范围典型地为25mm至 100mm。另外，用双组分纤维充填上层可帮助在使用期间减少起绒。由 于它们的亲脂性，有助于从待处理的织物上去除油渍，也可通过使顶 层富含合成(例如，双组分)纤维来增强清洁效果。诸如有时在尿布 领域称为“超级吸收剂”的那些材料之类的吸收胶凝材料(“AGM”) 可被添加到接受者的任一层或两个层中、或者作为纤维层之间的不连 续层、或者置于ASRA的底层的背面上。从功能上来说，AGM提供额 外的液体吸收能力并用来排出ASRA结构中毛细管的水分，当液体被吸 收时，其有助于保持毛细压力梯度。
鉴于上述考虑，本文中ASRA可以定义为在其厚度上(Z向)具有 毛细压力差的吸收结构。在一个典型而非限制性的模式中，这可通过 与待处理织物相接触的ASRA上面的液体接收部分具有相对较大的毛 细管(例如50μm至100μm半径)来实现。下面的液体存储部分具有 相对较小的毛细管(例如半径为5μm至30μm半径)。不管所使用的 尺寸如何，两个层之间的平均毛细压力差大到足以使两个层之间的毛 细压力范围的重叠降到最小是理想的。
基重--ASRA的基重可随必须被吸收的清洁溶液的量而变化。例 如，127mm×127mm的接收器吸收约10至50g的水。因为在典型 的去污方法中液体用量很少，实际上需要的容积非常少。一种典型的 TBAL ASRA衬垫重约4至6g。有效范围因此为约1克至约7克。 可采用各种ASRA尺寸，其非限制性的实施例包括90mm×140mm和 127mm×127mm。ASRA的形状也可改变。
厚度--优选的ASRA的总厚度为约3mm(120mils)，然而可在 很大范围内改变。最小值可受到提供吸收能力效果期望的限制。合理 范围为635μm(25mil)至5080μm(200mil)。
起绒控制粘合剂喷射--ASRA优选为无尘的。某些材料为天然无尘 的(合成无纺织物)。某些材料通常为含纤维素材料因为并非所有的 纤维都被粘合起来了，所以为含尘的。可通过粘合居于接触待处理织 物的ASRA表面上或附近的基本上所有的纤维来减少灰尘。这可通过 使用诸如胶乳、淀粉、聚乙烯醇等之类的树脂来实现。也可沿着接收 器的所有边缘采用冷或热卷边、声音粘合、热粘合和/或缝合来进一步 降低起绒的趋势。
衬板片--ASRA通常有足够的强度，可按原样使用。然而，为了防 止液体击穿而流到桌面或使用者所选择的其它处理表面上，可将一个 液体不可透过的隔片固定到下层的最底端表面上。该衬板片也改善了 整个制品的完整性。最底层可采用常规方法用12.7μm至50.8μm(0.5 mil至2.0mil)、优选为25.4μm(1.0mil)的聚乙烯或聚丙烯薄膜层 进行挤出涂敷。也可将薄膜层粘合或热压到底层上。薄膜的作用是作 为一个无针孔障碍防止超出接收器的清洁组合物的任何不希望的泄 漏。根据设计者的愿望，该衬板片可印上使用说明、压花和/或装饰。 ASRA预定在干衣机的外部使用。然而，因为接收器可能被意外地放在 干衣机内并经受高温，衬背片由诸如聚丙烯或尼龙之类的耐热薄膜制 成为优选的。
颜色--白色是ASRA的优选颜色，因为它使使用者能够观察污渍 从织物传输到接收器。然而，颜色的选择没有功能上的限制。衬背片 的颜色可任选地为一种对比颜色。
压花--ASRA也可被压花上任何所期望的图案或徽标。
制造--本文ASRA的一个典型而非限制性的实施方案为由一个被 放置在与待处理织物连通接触的液体中的低毛细压力上层和一个高毛 细压力底层组成的TBAL材料。用本领域已知的用于制造TBAL材料 的方法可方便地制造ASRA；参见美国专利 4,640,810。TBAL制造方 法典型地包括铺设一个吸收纤维纤网，例如，用较短的(约2至4mm) 木浆纤维与较长的(约4至6mm)双组分纤维相混合。双组分纤维的 皮层遇热软化完成热粘合。遍布木浆纤维的所混合的双组分纤维因而 其产生将整个织物“胶合”到一起的效果。在本文ASRA的一个实施 方案中的两个层均可为木浆纤维和双组分热粘合纤维的均匀掺合物。 在一个更优选的实施方案中，顶层为包括包在PE外皮中的PP芯的 100％同心双组分纤维，其包括50∶50(wt.)聚乙烯(PE)和聚丙烯 (PP)。通过在顶层中提供与底层相比比例较高的双组分粘合纤维来获 得梯度。使用如美国专利 4,640,810中所描述的TBAL方法，通过第 一成形工位用100％的双组分纤维(AL-Thermal-C，1.7分特，6mm 长，购自Danaklon a/s)制成低毛细压力层。这种全双组分顶层的基 重为约30g/m2。底部高毛细压力层在通过第二和第三成形工位由包括 约72％的木浆(购自Weyerhaeuser Co.的Flint River Fluff)和 约28％的双组分粘合纤维的纤维掺合物在顶层上制成。该底层的基重 为约270g/m2。第二和第三成形工位各自沉积底层总重的约一半。这 两个层然后进行压光以得到最终约3mm的总厚度。随后，将一个 25.4μm(1.0mil)的聚合物涂层挤出涂敷在底层的暴露表面上。各个接 收器被切成127mm×127mm大小。在一个可任选的模式中，因为在施 用衬背片之前材料将会被缠绕到一个辊上，在热粘合前可将一种粘合 剂(购自Air Products的latex--Airflex 124)涂敷到底层的暴 露表面上防止灰尘转移到全双组分顶层上。可供选择地，在卷绕过程 中可将一个不起绒的片放置在ASRA上以防止因表面间的接触而起 绒。
可改变各层的组成和基重，同时ASRA仍具有所需的毛细压力梯 度和清洁性能。
F.套盒
依照本发明的一方面，提供了一个套盒，其包含使消费者能够清 洁无生命表面的必需材料。在一个非限制性的实施方案中，套盒包括 本发明的电动去污刷和清洁溶液。套盒也可包括一个或多个吸收性污 渍接收器制品。可将使用说明置于套盒内，指导消费者如何使用套盒。
本文列出的本发明的各个方面和各种实施方案具有许多优点。例 如，本发明可提供在无生命表面上的改善的清洁和/或快速的清洁效 果；并且缓解使用者手指、手、手臂和/或肩膀上的疲劳。
尽管说明和描述了本发明的具体实施方案，但对于本领域的技术 人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作 出许多其它的变化和修改。因此有意识地在附加的权利要求书中包括 本发明范围内的所有这些变化和修改。本发明的发明详述中引用的所 有文件都引入本文的相应部分以供参考。任何文献的引用都不可解释 为是对其作为本发明的现有技术的认可。