專利名稱：：擦洗用制品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及適于清潔、擦洗、拋光及其它表面修整應(yīng)用的擦洗用制品，還涉及制造這些制品的方法和通過該方法制得的制品。擦洗用墊料用于清洗的用途已廣為人知，已發(fā)現(xiàn)非織造制品適用于制造這些墊料?？梢缘玫礁鞣N形狀和大小的擦洗用制品(如手持擦洗墊料等)，這些擦洗用制品可以采用大量不同的材料。例如，已知的擦洗用制品包括由鋼絲絨制得的以及一種或多種天然或合成纖維制得的制品。常規(guī)的非織造制品的制造是首先形成無規(guī)取向不連續(xù)纖維的膨松網(wǎng)，這些不連續(xù)纖維在形成處理之前可經(jīng)過拉伸和卷曲。這些網(wǎng)可用合成或天然纖維以及混合纖維，提供用于清潔、擦洗和其它表面修整用途的非織造制品。非織造網(wǎng)一般在常規(guī)的設(shè)備上用氣流法制成，并用樹脂粘合劑處理使網(wǎng)中纖維在它們的接觸點(diǎn)上互相粘結(jié)起來。例如，可以在粘合劑中加入磨料粒子使最終制品具有研磨性能，適用于對(duì)被擦洗表面需要有更大磨蝕作用的擦洗場(chǎng)合。作為非織造網(wǎng)商品成功一例是MinnesotaMiningandManufacturingCompanyofSt.Paul，Minnesota的以商品名稱“Scotch-Brite”出售的商品。這種一般類型的低密度磨料產(chǎn)品可以通過Hoover等的美國專利No.2,958,593揭示的方法來制備。雖然如上述的非織造制品獲得了相當(dāng)大的成功，但是它們的制造需要購買和使用昂貴、復(fù)雜而龐大笨重的成網(wǎng)設(shè)備。為了得到一致和均勻的外觀和結(jié)構(gòu)，人們正在使用一種復(fù)合式多級(jí)鋪網(wǎng)法來制備非織造網(wǎng)，該方法使每層網(wǎng)內(nèi)的不連續(xù)纖維與網(wǎng)的輸出方向呈一角度取向。然而，鋪網(wǎng)法可能導(dǎo)致在下行線路鋪層(downlinefolds)以及相對(duì)于網(wǎng)的輸出方向以相同的角寬(anglewidth)伸展的網(wǎng)邊上周期性的不一致。制造擦洗用制品的其它方法包括在非織造網(wǎng)的制造過程中使用長(zhǎng)絲。專利文獻(xiàn)記載了使用連續(xù)纖維來形成網(wǎng)和墊。由長(zhǎng)絲制得的擦洗用制品的例子載于Heyer等的美國專利Nos.4,991,362和5,025,596。這些專利描述了由連續(xù)、單向卷曲長(zhǎng)絲纖維束形成的低密度磨料制品，在墊料的相對(duì)兩邊上長(zhǎng)絲粘合在一起。雖然專利‘362和‘596的制品作為廚房擦洗用制品獲得了顯著的商業(yè)成功，但是它們還有一些缺點(diǎn)。例如，上述專利的墊料只用連續(xù)單絲，這些墊料的制造方法除了可以精心挑選纖維性質(zhì)(如卷曲度、原料等級(jí)、熱封性質(zhì))來適當(dāng)控制最終墊料的膨松度以外，用其它手段幾乎不能控制其膨松度。而且，要求設(shè)備能在塑料的對(duì)邊上形成基本上相同的粘結(jié)區(qū)域即封口，以此粘結(jié)墊料的連續(xù)纖維并保持墊料結(jié)構(gòu)在使用粘合劑前的完整性。據(jù)上所述，希望提供一種膨松的非織造制品，它易于制造且成本低，可用于各種場(chǎng)合(例如廚房擦洗用墊料)。希望提供的這種制品具有一致和均勻的結(jié)構(gòu)，它是由含不連續(xù)纖維的非織造網(wǎng)制得，它容易得到相當(dāng)大的膨松度，而又無需在制造過程中使用上述粘合或封口設(shè)備來粘合墊料的對(duì)邊。還希望提供一種制造這種制品的方法，它能避免產(chǎn)生上述的不一致性，并便于改變制造條件(如使用不同纖維材料的混合物和不同纖維纖度(fiberdeniers)的混合物)。希望提供一種低密度非織造制品的制造方法，該非織造制品具有所需的膨松度，該膨松度并不完全取決于所用纖維的性質(zhì)。本發(fā)明提供膨松低密度的非織造墊料，它易于制造且成本低，適于各種用途，例如廚房手持擦洗用墊料(以下稱“手持墊料”)。本發(fā)明制品具有膨松低密度的多層結(jié)構(gòu)，其制造方法避免了形成上述合股或橫向網(wǎng)邊，因此避免了非織造領(lǐng)域技術(shù)人員所知的周期性不一致。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于清潔、擦洗、拋光及其它表面修整場(chǎng)合的制品，它是一捆不連續(xù)的纖維這些纖維在互相接觸點(diǎn)上互相結(jié)合在一起，所述纖維在所述捆內(nèi)的排列形成致密的縱向中央部分(一直延伸到所述捆的兩端)和致密度較差的邊緣部分，并形成縱向拉伸強(qiáng)度和橫向拉伸強(qiáng)度，其中縱向拉伸強(qiáng)度大于橫向拉伸強(qiáng)度。除了上述纖維分布以外，捆內(nèi)的纖維質(zhì)量和膨松度的排列在沿第一軸方向上最大，在沿垂直的第二軸方向上隨著遠(yuǎn)離第一軸而逐漸減小。較好的纖維是用擠塑的熱塑性聚合物或者兩種或多種這些聚合物的混合物，還可以是可熔融粘結(jié)的纖維(如聚烯烴)。纖維可以通過例如硬化樹脂粘合劑或熔融粘結(jié)的方法互相結(jié)合起來。纖維可以是卷曲或不卷曲的，但是較好的纖維是卷曲的，且具有斷裂強(qiáng)力至少約為1克/旦尼爾，為的是提供擦洗或類似用途所需的強(qiáng)度。纖維的纖度可以變化，但最好在約1.5至約400旦尼爾的范圍內(nèi)。對(duì)于手持擦洗用墊料，纖維纖度較好在約6至200旦尼爾的范圍內(nèi)。上述制品是足夠粗的，可以用作擦洗用墊料。然而，制品中還可以包括磨料顆粒，它可以用樹脂粘合劑粘著于捆的纖維上，為的是增加研磨性能適用于需要研磨性能更強(qiáng)的擦洗或其它表面處理用途。在闡述本發(fā)明的各種特點(diǎn)時(shí)，所用的一些術(shù)語具有以下所列的意義。術(shù)語“纖維”和“長(zhǎng)絲”交替使用，是指天然或合成材料的線狀結(jié)構(gòu)，本文將會(huì)對(duì)此進(jìn)一步說明?！袄w維束”指不連續(xù)纖維的繩狀集合，其中每根纖維與鄰近纖維互相交纏，大多數(shù)纖維沿第一軸(如纖維束的縱軸)縱向延伸排列。“粗節(jié)纖維束”是指已圍繞上述第一軸捻轉(zhuǎn)了的纖維束?！安贿B續(xù)”用來形容本文中的纖維是指已有技術(shù)中通常使用的切斷纖維或短纖維?！袄Α笔侵笜?gòu)成一部分粗節(jié)纖維束的纖維的集合?！敖Y(jié)合的”或“結(jié)合”用來指本發(fā)明制品內(nèi)纖維的連接，是指纖維經(jīng)歷了使它們互相粘結(jié)的處理。本發(fā)明的另一方面是提供一種用于清潔、擦洗、拋光和其它表面修整場(chǎng)合的制品的制造方法，該方法包括形成沿第一軸方向延伸排列的不連續(xù)纖維束；繞所述第一軸捻轉(zhuǎn)所述纖維束，形成粗節(jié)纖維束；使所述纖維在它們的互相接觸點(diǎn)上互相結(jié)合；裁剪所述粗節(jié)纖維束得到制品。在本發(fā)明的這一方面，所提供材料步驟是最初形成不連續(xù)纖維的纖維網(wǎng)。然后，使纖維網(wǎng)的纖維沿第一軸(縱軸)延伸排列，使得纖維的密度、纖維的質(zhì)量和纖維束的膨松度在沿第一軸方向上最大，而沿垂直于第一軸的第二軸方向上逐漸減小。捻轉(zhuǎn)是將纖維束繞其第一軸旋轉(zhuǎn)來完成。較好地，每30.5cm(12in.)的纖維束段捻轉(zhuǎn)約180°，但是每30.5cm段捻轉(zhuǎn)稍多于或少于180°也可以得到合適的本發(fā)明制品。所述方法中所用的纖維包括上述纖維，并且取決于方法條件和所用纖維性質(zhì)不同，纖維可以通過熔融粘結(jié)和/或在纖維上使用可涂覆的粘合劑樹脂組合物來互相結(jié)合，然后令可涂覆組合物硬化(如通過固化)使纖維在它們的互相接觸點(diǎn)上結(jié)合。可涂覆組合物的硬化通過熱固化來完成較好。本發(fā)明還有一個(gè)方面，是提供用上述方法制備的制品。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在對(duì)本發(fā)明的其余說明部分(包括較佳實(shí)施方案的詳細(xì)描述和權(quán)利要求)作了一番思考后，會(huì)更全面地理解本發(fā)明的其余細(xì)節(jié)。在描述本發(fā)明的較佳實(shí)施方案時(shí)，可參考各個(gè)附圖，其中圖1是適于擦洗和其它表面修整用途的本發(fā)明制品的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明所制得的擦洗用制品內(nèi)部的纖維質(zhì)量分布圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明所制得的擦洗用制品內(nèi)部的纖維膨松度分布圖；圖4是本發(fā)明制品制造方法的方框圖5是圖6的線5-5和5'-5'之間纖維束段的透視圖；圖6是圖4所示方法中形成纖維束工段部分的示意圖，包括進(jìn)行其中各步驟的裝置?，F(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施方案，并適當(dāng)參照各個(gè)附圖。在詳細(xì)描述較佳實(shí)施方案時(shí)，這些方案的各個(gè)特征在附圖中通過數(shù)字來標(biāo)記，相同的數(shù)字表示類似作用的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明制得的制品如圖1的手持墊料10所示，它是例如適用于廚房清潔的墊料。墊料10包括一捆不連續(xù)纖維12的粗節(jié)纖維束在它們的互相接觸點(diǎn)上結(jié)合起來。第一軸即虛線A-A在圖中穿過墊料10的中央部分延伸，可以理解為與粗節(jié)纖維束的縱軸共同延伸(例如沿加工方向延伸)，墊料10是沿此方向切割的。纖維12最好通過硬化樹脂粘合劑如本文所述互相結(jié)合。然而，可以設(shè)想，在上述粗節(jié)纖維束內(nèi)加入合適的可熔融粘結(jié)的纖維，采用熔融粘結(jié)的辦法來使纖維12結(jié)合，熔融粘結(jié)可以單獨(dú)使用或與樹脂粘合劑一起使用。墊料10內(nèi)的單根纖維12與鄰近纖維是相互交纏的。然而，纖維12最好在墊料10內(nèi)沿第一軸A-A方向排列，使得，沿軸A-A的縱向拉伸強(qiáng)度大于沿橫向延伸的垂直的第二軸(如虛線B-B所示)的橫向拉伸強(qiáng)度。較好地，墊料10沿軸A-A的縱向拉伸強(qiáng)度至少是沿第二軸B-B的橫向拉伸強(qiáng)度的兩倍。例如，在手持擦洗用墊料中，沿第一軸A-A的拉伸強(qiáng)度與沿第二軸B-B的拉伸強(qiáng)度的比率一般大于3，可以高至7或更高，這取決于所用的材料以及制造墊料10所用的確切操作條件。纖維12在墊料10內(nèi)的排列有一定的分布，使得纖維密度、纖維質(zhì)量和纖維膨松度在沿第一軸A-A方向的墊料10的中央部分最大，而沿第二軸B-B隨著遠(yuǎn)離軸A-A橫向延伸的方向上逐漸減小，由此形成靠近邊緣18和19的致密度較低的邊緣部分。例如，在手持墊料中，該墊料10的一塊中心線沿軸A-A寬約10cm的切割條的質(zhì)量或密度是中心線沿邊緣19附近的平行線A’-A’同樣寬的切割條的質(zhì)量或密度的至少約1.5倍。另外，本發(fā)明制品的膨松度(未示出)也呈類似的分布，寬約1.0cm中心線沿第一軸A-A的切割條的膨松度也大于中心線沿平行線A’-A’同樣寬的切割條的膨松度。本發(fā)明制品的典型的質(zhì)量分布和膨松度分布分別表示在圖2和圖3中，所示的最大膨松度和最大質(zhì)量值都出現(xiàn)在墊料的中央部分“C”處，這應(yīng)該被認(rèn)為相當(dāng)于墊料10的中心線沿軸A-A的窄條。由于纖維12是沿軸A-A排列，所以墊料10的對(duì)邊14和16就是纖維的切斷端，這可以通過肉眼的仔細(xì)觀察以及用手通過指壓，(如用手指壓邊緣14或16的一邊或兩邊)覺察出來。纖維密度、質(zhì)量和膨松度的上述分布起到了提供一種舒適的手持墊料或類似制品的作用，因?yàn)樵撝破吩谧钪醒氩糠志哂懈呙芏?。這種高密度的中央部分即區(qū)域具有很高的內(nèi)部強(qiáng)度，適用于表面積大的洗擦空間。密度較低的制品邊緣部分能提供所需程度的柔軟度，適用于緊狹的或空間較為有限的工作區(qū)域(如角落)以及曲面上進(jìn)行擦洗。當(dāng)然，本發(fā)明的手持墊料或其它制品的確切的質(zhì)量、密度或膨松度分布會(huì)隨所用的具體纖維以及制造過程中所使用的條件而不同。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)該懂得本發(fā)明并不受限于一種制品(如手持墊料或其它類似物)內(nèi)上述性質(zhì)的任何特定分布。雖然所示的墊料10是橢圓形的，但是應(yīng)該懂得本發(fā)明制品可以是各種形狀和大小，包括但不限于圓形、橢圓形、方形、三角形等。本發(fā)明所用的不連續(xù)長(zhǎng)絲選自合成纖維和天然生成的纖維。較好的合成纖維是擠塑的有機(jī)熱塑性聚合材料，最好的合成纖維是具有斷裂強(qiáng)力至少為每旦尼爾1克的熱塑性材料，它能提供作為擦洗用制品長(zhǎng)期使用所必需的韌度。典型的這些優(yōu)選的熱塑性材料是能形成長(zhǎng)絲的聚合物，包括聚酰胺，如聚己內(nèi)酰胺(尼龍6)和聚己二酰己二胺(尼龍6，6)；聚烯烴如聚丙烯和聚乙烯；聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。其它適用的長(zhǎng)絲包括天然生成的纖維，例如由棉、人造纖維、洋麻、纖維素制成的纖維以及陶瓷和金屬基的長(zhǎng)絲。適用的長(zhǎng)絲的纖度可以在約1.5旦尼爾至約400旦尼爾的范圍內(nèi)，對(duì)于廚房擦洗用墊料最好在約6至約200旦尼爾的范圍內(nèi)。長(zhǎng)絲的截面可以是園環(huán)形、多葉形、空心、有槽道的或多種組分(如皮芯型)。雙組分纖維(包括可熔融粘結(jié)的結(jié)構(gòu))、上漿的和預(yù)涂層的長(zhǎng)絲也是適用的。本發(fā)明制品還可以使用兩種或多種的上述有適纖維的混合物，其中任一種纖維的比例均可在0-100％的范圍內(nèi)。合適的雙組分可熔融粘結(jié)的纖維包括載于Hayes等的美國專利No.5,082,720中的纖維，該專利在此處引用參考。另外，在本發(fā)明制品的制造過程中可以使用不同纖維性質(zhì)(如纖度、韌度、卷曲度)以及不同纖維長(zhǎng)度的結(jié)合，這是有利的。不連續(xù)的纖維可以是卷曲的或不卷曲的，但是最好纖維有至少一部分是卷曲的。卷曲纖維可以通過常規(guī)的方法來完成，如使用填塞箱、齒輪卷曲機(jī)等。卷曲程度最好為每厘米0至10個(gè)卷曲(每英寸0至25個(gè)卷曲)。本發(fā)明適用的纖維長(zhǎng)度可以是任何長(zhǎng)度，只要可以用以下所述方式加工。但由于考慮到市場(chǎng)可得性和加工的容易性，較好的纖維長(zhǎng)度在1.3至12.7厘米(0.5至5.0英寸)的范圍內(nèi)。如上所述，可以使用粘合劑來結(jié)合制品中的纖維。粘合劑用涂覆的方式施加上去，然后硬化之(如通過高溫固化)，使最終制品中的纖維組分合適地互相粘結(jié)而又不殘留粘著性。粘合劑可選自本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員能取用的任何合適粘合劑。粘合劑可以是熱塑性或熱固性樹脂，最好是熱固性樹脂粘合劑。本發(fā)明適用的樹脂粘合劑包括酚醛樹脂、具有α，β-不飽和羰基側(cè)基的氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、烯類不飽和樹脂、丙烯酸化異氰脲酸酯樹脂、脲-甲醛樹脂、異氰脲酸酯樹脂、丙烯酸化聚氨酯樹脂、丙烯酸化環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、氟改性的環(huán)氧樹脂及以上的混合物。催化劑和/或固化劑可以加入粘合劑前體中用來以引發(fā)和/或加速聚合過程。本發(fā)明所用的較好的粘合材料是酚醛樹脂，如可熔酚醛樹脂和酚醛清漆樹脂，它們均載于Kirk-Othmer的EncyclopediaofChemicalTechnology(化學(xué)工藝大全)，第3版，JohnWiley&Sons，1982，NewYork，Vol.17，第384-399頁，于此引用參考?？扇鄯尤渲脡A性催化劑和摩爾過量的甲醛制備，甲醛與苯酚的摩爾比一般在1.0∶1.0至3.0∶1.0之間。酚醛清漆樹脂是在酸性催化劑作用下制備的，甲醛與苯酚的摩爾比小于1.0∶1.0。適用于本發(fā)明的可購得的樹脂包括OccidentalChemicalsCorporation(NorthTonawonda，NewYork)的商品名為“DUREZ”和“VARCUM”的樹脂；MonsantoCorporation的“RESINOX”；以及AshlandChemicalCompany的“AROFENE”和“AROTAP”。適用于制造本發(fā)明制品的典型的可涂覆可熔酚醛樹脂含有約1.0％(重量)至約2.5％的單體甲醛，約1.0％至約2.5％的單體苯酚，約65％至75％的固體，余量為水。這種可涂覆樹脂的粘度一般在約1000至約3000厘泊之間，用Brookfield型LVF粘度計(jì)(4號(hào)心軸，轉(zhuǎn)速為60rpm)在25℃測(cè)得。用于本發(fā)明制品的較好樹脂是一種上述酚醛樹脂，它制備成在含氫氧化鈉或氫氧化鉀催化劑的水中甲醛苯酚的摩爾比為2∶1的可熔酚醛樹脂預(yù)縮合物。還可以將磨料顆粒以某種已知方式，(如使用上述樹脂粘合劑)粘于長(zhǎng)絲12上，使得本發(fā)明制品具有更大研磨性的擦洗用表面。用于制造本發(fā)明制品的磨料顆粒包括所有已知的磨料以及這些材料的混合物和團(tuán)粒。在不考慮或不需要研磨性更大的擦洗場(chǎng)合或其它最終用途時(shí)，可以在樹脂中施加較軟的磨料顆粒(如莫氏硬度在1至7的范圍內(nèi)的磨料顆粒)，得到具有適度研磨性表面的最終制品。合適的軟磨料包括(但不限于)一些無機(jī)材料如燧石、硅石、浮石和碳酸鈣以及有機(jī)聚合材料如聚酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚苯乙烯以及任何上述材料的混合物。本發(fā)明的制品中也可以用硬磨料(如莫氏硬度約大于8的磨料)，以提供具有摩擦性更大的研磨表面的最終制品。合適的硬磨料包括(但不限于)氧化鋁如陶瓷氧化鋁、熱處理氧化鋁和白色熔凝法氧化鋁；及碳化硅、氧化鋁鋯(aluminazirconia)、金剛石、氧化鈰、立方氮化硼、石榴石，以及以上的混合物。研磨層可以包括磨料團(tuán)粒，如美國LettersPatentNos.4,652,275和4,799,939中所述，于此引用參考。上述磨料的平均粒徑可以在約4.0至約300微米的范圍內(nèi)。當(dāng)本發(fā)明制品手工使用時(shí)(如作為手持墊料)，較好的磨料顆粒的粒徑應(yīng)小于上述制品中所用的長(zhǎng)絲的平均直徑。本發(fā)明制品中還可以加人本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所知的其它組分。例如，顏料、填料、潤(rùn)滑劑、濕潤(rùn)劑、表面活性劑、防泡沫劑、染料、偶合劑、增塑劑、懸浮劑、抗靜電劑等。洗滌劑和肥皂也可以涂在本發(fā)明制品上，或者用其它方法以某種已知方式施加在本發(fā)明制品上。圖4是本發(fā)明制品制造過程的示意圖。制造過程一般從裝包的纖維開始，這對(duì)于非織造和紡織領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說是已知的。在加工過程中，許多纖維轉(zhuǎn)變成一塊平墊形式的網(wǎng)，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榇止?jié)纖維束。處理纖維束使纖維結(jié)合在一起，如此處理過的纖維束裁剪成最終制品，如上所述。最初，對(duì)裝包的不連續(xù)的纖維(最好是卷曲的)進(jìn)行最初的松包處理，可以用手工松包或者更好用機(jī)器松包。長(zhǎng)絲的最初松包最好使用常規(guī)的可購得機(jī)器來完成，例如從RandoMachineCorporationofMacodon，NewYork購得的機(jī)器，或者從theformerCarolinaMachineryCompanyofCharlotte，NorthCarolina購得的機(jī)器。在拆包工段22纖維被拆成可輸送的纖維團(tuán)(如直徑為100厘米或更小)，這些纖維團(tuán)接著被輸送入纖維成墊工段24。纖維的輸送可以通過空氣輸送、手工輸送等來完成。在纖維成墊工段24中，纖維團(tuán)進(jìn)一步變小，用某種已知方式加工纖維使得纖維的取向變得更為一致，形成具有一定膨松度和寬度的粗墊，膨松度和寬度取決于所用的設(shè)備、加工條件以及制造過程中所用的纖維的類型。如此形成的墊子的膨松度一般約為5cm，墊子的寬度隨著所用的設(shè)備而異，一般在約1米至約4米的范圍內(nèi)。在纖維成墊工段24中，使用可購得的纖維成墊設(shè)備，例如從RandoMachineCorporation、Dr.OttoAngleitnerGmbH&Co.KGofWells，Austria或theformerCarolinaMachineCompany購得的設(shè)備?？蛇M(jìn)行混合操作使多種纖維類型或纖維纖度的纖維混合，例如形成一條單墊。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)該懂得不同纖維的混合可以在形成最終產(chǎn)品前任何階段完成，本發(fā)明并不受限于此較佳實(shí)施方案所進(jìn)行的操作步驟的具體次序，也不受限于混合不同纖維的任何具體方法。例如，參見圖4，可以將另一個(gè)拆包工段22’所提供的另一種纖維在另一個(gè)成墊工段24’中形成另一條纖維粗墊。這另一條墊子可以通過某種已知方式與工段24形成的墊子結(jié)合，該方式隨兩條墊子各自的重量或加工速度而異。從工段24和24’得到的兩條墊子的結(jié)合最好要配合它們各自的加工速度，使得到的混合墊子是按一預(yù)定重量比率的從工段24得到的墊子纖維和從工段24’得到的墊子纖維的結(jié)合物。可以定期地變化加工速度以調(diào)節(jié)成墊工段24提供的纖維與工段24’提供的纖維的重量比。較好的是連續(xù)地監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)加工速度以保持所需的纖維比率?？梢允褂觅弫淼脑O(shè)備監(jiān)測(cè)上述纖維墊子的重量，例如用從Dr.ErnstFehrerCGofLinz，Austria購得的設(shè)備或從GarnettControlsLtd.ofBradford，WestYorkshire，England購得的設(shè)備。在梳理工段28中，上述兩條墊子結(jié)合起來形成單一的纖維網(wǎng)，在該工段中，使用購來的設(shè)備通過某種已知的方式產(chǎn)生經(jīng)梳理的纖維網(wǎng)29(圖6)?？少彽玫脑O(shè)備例如從J.D.HollingsworthonWheelsInc.ofGreenville，SouthCarolina、GeorgiaTextileMachineryCorporationofChatsworth，Georgia或MarzolleInternationalInc.ofSpartanburg，SouthCarolina購得的設(shè)備。在工段28制得的纖維網(wǎng)29是一批沿梳理加工方向取向即排列的纖維，這是梳理設(shè)備的作用和該設(shè)備形成纖維網(wǎng)29的工作方式所導(dǎo)致的，這對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員是已知的。接著，已梳理的纖維網(wǎng)29被輸送至形成纖維束的工段30(圖6)去形成纖維束40。纖維網(wǎng)29先收攏起來，然后通過旋轉(zhuǎn)式喂料管32拉出得到一般粗的較松收攏的纖維束40，它已先通過旋轉(zhuǎn)式喂料管32繞其縱軸(如圖5所示的線C-C，如縱向)進(jìn)行了捻轉(zhuǎn)。本方法這一段通過管32的捻轉(zhuǎn)是可有可無的，但是最好還是采用捻轉(zhuǎn)，因?yàn)楣?2的內(nèi)表面與纖維束40的摩擦接觸被認(rèn)為有助于至少使纖維束的表面纖維捻合，進(jìn)一步增加了纖維束本體結(jié)構(gòu)的完整性，從而有助于防止其斷裂。喂料管32旋轉(zhuǎn)速度的要求并不苛刻，其旋轉(zhuǎn)可以通過任何某種已知的手段來驅(qū)動(dòng)。纖維束40通過牽引輥34和36從管32中拉出，然后在盤繩機(jī)或圈條機(jī)38內(nèi)驅(qū)動(dòng)輥42和44的作用下穿過圈條機(jī)38牽引出來。在輥34和36與輥42和44之間沿纖維束的縱軸方向保持著張力，這是通過后面的一對(duì)輥比前面的一對(duì)輥以稍快的速度牽引得到的。纖維束40內(nèi)的張力不可太大使其斷裂，但應(yīng)足夠大使得纖維束內(nèi)的組分纖維都沿縱軸C-C互相拉開，進(jìn)一步使纖維沿縱軸排列即取向。盤繩機(jī)38以某種已知方式旋轉(zhuǎn)，使纖維束40沿軸C-C方向(如繞其縱軸)有一定的捻度，如圖5和圖6箭頭所示。以這種方式可得到粗節(jié)纖維束，它還可進(jìn)一步拉伸和捻轉(zhuǎn)以得到所需的更大的強(qiáng)度和膨松度，并進(jìn)一步根據(jù)需要調(diào)節(jié)纖維密度。通過盤繩機(jī)38使得纖維束具有的捻度將有助于決定由纖維束制得的最終制品(如上述手持墊料等)的強(qiáng)度。纖維束40一般為每30.5cm(1英尺)捻轉(zhuǎn)180°以上。較好地，纖維束40是繞其縱軸C-C捻轉(zhuǎn)180°以上。然而，應(yīng)該意識(shí)到在最終制品的強(qiáng)度(由捻轉(zhuǎn)決定)和膨松度之間必須有個(gè)合適的平衡，因?yàn)檫^度地捻轉(zhuǎn)纖維束40，雖然增加了強(qiáng)度，但是會(huì)對(duì)纖維束的膨松度產(chǎn)生很不利的影響。對(duì)于一定纖維束所給的，捻度取決于其組成(考慮到其中所用的各種旦尼爾纖維的組成)、纖維的纖度、短纖長(zhǎng)度等。一般來說，對(duì)于用纖度在15至200旦尼爾之間，纖維長(zhǎng)度在5至6cm之間的聚酯和/或尼龍纖維制造手持墊料來說，大約180°的捻度已經(jīng)足夠了。適用于上述方法的商品盤繩機(jī)包括J.D.HollingsworthonWheelsInc.ofGreenville，SouthCarolina的商品名為“COILMASTER”的機(jī)器。如此制備的粗節(jié)纖維束可以儲(chǔ)存起來以備在晚些時(shí)候進(jìn)行下一步處理。然而，應(yīng)該注意到纖維束從盤繩機(jī)38中一出來，一般就會(huì)開始失去至少一部分捻度。因此，在制造過程中的這一階段儲(chǔ)存纖維束是不合適的，接著，就處理纖維束使纖維在它們的互相接觸點(diǎn)上結(jié)合。當(dāng)熔融粘結(jié)方法時(shí)，就是接著使用加熱操作(未示出)對(duì)可熔融粘結(jié)的纖維加熱，使粗節(jié)纖維束中至少有一些纖維產(chǎn)生部分熔融。然后冷卻纖維束，得到所需的結(jié)合。對(duì)可熔融粘結(jié)的纖維加熱可以通過任何合適的方式來完成，例如將粗節(jié)纖維束送過常規(guī)的爐子，或采取紅外加熱，或者在盤繩機(jī)38內(nèi)的上述輥?zhàn)?2和44上配備合適的熱源，這樣在纖維經(jīng)過輥?zhàn)?2和44之間時(shí)就將其熔融，同時(shí)纖維束通過盤繩機(jī)38捻轉(zhuǎn)。其它加熱方式對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員是顯而易見的。纖維束的冷卻可在環(huán)境條件下完成。經(jīng)熔融粘過的粗節(jié)纖維束還可以再用合適的粘合劑涂覆，粘合劑中還可以加入另外的磨料顆粒，以適用于需要研磨強(qiáng)度更強(qiáng)的擦洗用場(chǎng)合，均如以下所述。在涂覆工段41(見圖4)，用可涂覆的樹脂組合物涂覆在粗節(jié)纖維束(經(jīng)過或未經(jīng)過熔融粘結(jié)的)上。涂覆這種樹脂粘合劑可以采用任何合適的方法，這些方法包括輥涂、液態(tài)樹脂噴涂、干粉涂覆、懸浮粉料涂覆、落粉法、液相蘸涂、流化床粉料涂覆、靜電粉料涂覆、臨界氣體稀釋液態(tài)樹脂涂覆或其它本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可用的通常涂覆方法。較好的是，使用雙輥涂料機(jī)來涂覆纖維束，如從WebProcessingLimitedofNorthStockport，Cheshire，England和從N.Schlumberger(USA)Inc.ofFortMill，SouthCarolina購得的涂料機(jī)。如果需要，磨料顆?？梢杂萌魏文撤N已知的方法加入本發(fā)明制品中。例如，顆粒可以在可涂覆的樹脂組合物施加到纖維束上以前在與樹脂組合物以漿料形式混合，因此上述涂覆步驟可以同時(shí)將磨料顆粒隨同樹脂組合物一起施加在纖維束上?；蛘撸チ项w?？梢栽跇渲M合物涂覆之后但在硬化之前落涂或靜電涂覆在纖維束上。以上所有涂覆磨料顆粒的技術(shù)均為已知，這里不再描述。將樹脂涂覆于本發(fā)明制品上時(shí)要采用較好的樹脂∶纖維的干重比。對(duì)于需要研磨性較強(qiáng)用途的本發(fā)明制品(如那些包括較硬磨料顆粒的制品)，較好的樹脂∶纖維干重比約為2.0。對(duì)于研磨性較低的墊料，較好的樹脂∶纖維比約為1.0。然后硬化樹脂粘合劑，最好在兩段式加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱固化(記述于本文的實(shí)施例中)。固化后，形成的纖維束40(圖3)被輸送到裁剪工段去裁剪(如用沖壓裁剪法)，得到最終制品如手持墊料等。應(yīng)該懂得上述過程的各步驟可以在制造過程中的不同階段進(jìn)行，本發(fā)明并不受限于這些步驟的任何特定次序。例如，樹脂粘合劑的涂覆可以在纖維束捻轉(zhuǎn)之前完成，或者甚至在纖維束裁剪之后進(jìn)行，這是可以想到的。對(duì)于本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說，對(duì)于過程的其它變化是顯而易見的。在以下的實(shí)施例中，用到下述試驗(yàn)方法。席弗爾磨損試驗(yàn)為了評(píng)估本發(fā)明制品的相對(duì)研磨性，將要試驗(yàn)的制品切割成直徑約為8.25厘米的圓形樣品。樣品用塑性硬毛夾持件(plasticbristlefastener)(商品名為“INSTA-LOK”，從MinnesotaMiningandManufacturingCompany購得)夾緊在席弗爾磨損試驗(yàn)機(jī)(購自FrasierPrecisionCompanyofGaithersburg，Maryland)的傳動(dòng)板上。對(duì)于每一個(gè)試驗(yàn)樣品，均使用圓形的聚丙烯酸酯工件(商品名為“ACRYLITE”，購自AmericanCyanamidCo.)。所有工件的直徑約為10.16cm，厚度約為0.317cm。記錄每塊工件的初始干重，然后使用雙面發(fā)泡膠粘帶將工件固定在試驗(yàn)機(jī)的下轉(zhuǎn)臺(tái)上。用2.26kg的負(fù)載，在向聚丙烯酸酯工件盤表面滴加水(速率為每分鐘40-60滴)的情況下，進(jìn)行試驗(yàn)，轉(zhuǎn)5000轉(zhuǎn)。然后測(cè)量工件的最終于重，試驗(yàn)期間聚丙烯酸酯盤的重量損失作為結(jié)果(以每5000轉(zhuǎn)損失的克數(shù)表示)。對(duì)于每一塊試驗(yàn)樣品的兩個(gè)主要表面(“面1”和“面2”)均記錄了結(jié)果。食物類污垢清除試驗(yàn)將已稱量的混合食物類污垢組合物(表1)涂在一塊不銹鋼圓盤(直徑10.16cm×厚度0.31cm)上，于232℃烘烤30分鐘，用來測(cè)量擦洗用制品從不銹鋼圓盤上清除經(jīng)碳化的食物類污垢的初始有效程度。圓盤交替涂和烘3次，稱重，然后固定在席弗爾磨損試驗(yàn)機(jī)的下轉(zhuǎn)臺(tái)上，該試驗(yàn)機(jī)作了必要的調(diào)整使之適應(yīng)此圓盤。將2.26kg(5lb)的壓力負(fù)載用作外加力。將試驗(yàn)制品吸滿水，在試驗(yàn)機(jī)上對(duì)準(zhǔn)中心，裝在其上轉(zhuǎn)臺(tái)上。以每秒滴加1滴水潤(rùn)滑圓盤的濕潤(rùn)條件對(duì)制品試驗(yàn)200、300、500和1,000轉(zhuǎn)。在規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)后測(cè)量圓盤的干重，記錄干燥圓盤的重量損失。表1食物類污垢組合物</tables>干燥纖維網(wǎng)的拉伸強(qiáng)度使用配備有226.8kg(500lb)載荷傳感器的電子拉伸試驗(yàn)機(jī)來測(cè)試織造材料和非織造材料的斷裂強(qiáng)力。所用的試驗(yàn)機(jī)為Thwing-AlbertInstrumentCompany，Philadelphia，Pa.的QC-II型試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)樣品被切割成矩形的樣品(5.08cm×17.78cm)，其長(zhǎng)邊的取向平行于材料的制造方向(如加工方向)。每個(gè)樣品均夾在試驗(yàn)機(jī)的夾爪中，兩個(gè)夾爪的最初間距為12.7cm，將試驗(yàn)機(jī)調(diào)整到以25.4cm/min的速度對(duì)樣品進(jìn)行拉伸。對(duì)每一個(gè)試驗(yàn)樣品記錄其最終負(fù)載(在屈服點(diǎn))。在以下的實(shí)施例和制備過程中所用到的組分縮寫說明如下。PR1是酚醛樹脂1，含2.1％單體苯酚，1.9-2.2％單體甲醛、約70％的固體、余量為水。該樹脂制備成在含氫氧化鉀催化劑的水溶液中甲醛∶苯酚的摩爾比為2∶1的可熔酚醛樹脂預(yù)縮合物。PR2是酚醛樹脂2，含1.37％單體苯酚，少于2％的單體甲醛、約74％的固體、余量為水。該樹脂制備成在含氫氧化鈉催化劑的水溶液中甲醛∶苯酚的摩爾比為2∶1的可熔酚醛樹脂預(yù)縮合物。A1280是280等級(jí)的棕色氧化鋁細(xì)粒，購自WashingtonMillsElectromineralsCorporationofNiagaraFalls，NewYork。A1320是320等級(jí)的氧化鋁顆粒，購自SunbeltIndustriesofOklahomaCity，Oklahoma。CC是碳酸鈣顆粒(No.1White)，購自ECCAmerica，Inc.ofSylacauga，Alabama。H2679是膠乳樹脂(丙烯酸酯共聚物陰離子乳狀液)，商品名為“Hycar2679”，購自B.F.GoodrichofBrecksville，Ohio。AF是防泡沫劑，商品名為“Q2-5169Surfactant”，購自DowCorningCorporationofMidland，Michigan。POA是聚氧亞烷基胺，商品名為“75838JeffamineD-400”，購自TexacoChemicalCompanyofHouston，Texas。HEE是羥乙基亞乙基脲，商品名為“SR-511”，購自SartomerCompany，Inc.ofExton，Pennsylvania。PET15是纖度為15旦尼爾的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)短纖維，纖維長(zhǎng)度為5.08cm(2in.)，每厘米3.74個(gè)半卷，韌度為每旦尼爾4.7克，商品名為“HoechstPolyesterType294”，購自AmericanHoechstCorporationofSomerville，NewJersey。PET15B是纖度為15旦尼爾的雙組分PET粘合纖維，纖維長(zhǎng)度為5.84cm(2.3in.)，每厘米3.93個(gè)半卷，韌度為每旦尼爾2.0克，根據(jù)Hayes等的美國專利No.5,082,720的實(shí)施例1制備。PET50是纖度為50旦尼爾的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯短纖維，纖維長(zhǎng)度為5.58cm(2.2in.)，每厘米3.93個(gè)半卷，韌度為每旦尼爾4.0克。NYL58是纖度為58旦尼爾的尼龍6短纖維，纖維長(zhǎng)度為5.08cm(2.0in.)，每厘米4.33個(gè)半卷，韌度為每旦尼爾4.0克。BLK是一種黑色顏料，商品名為“AQUASPERSE”，購自HuelsAmerica，Inc.ofPiscataway，NewJersey。BLU是一種藍(lán)色顏料，商品名為“AQUASPERSE”，購自HuelsAmerica，Inc。TI是一種白色二氧化鈦顏料，商品名為“AQUASPERSE”，購自HuelsAmerica，Inc。在以下實(shí)施例中制備制品時(shí)用到下述一些制備過程。制備過程A(粗節(jié)纖維束)使用用增強(qiáng)框架改進(jìn)的商用梳理系統(tǒng)和盤繩機(jī)(“COILMASTER”)(兩者均購自J.D.Hollingsworth，onWheels，Inc.ofGreenville，SouthCarolina)來制備PET粗節(jié)纖維束。調(diào)節(jié)盤繩機(jī)使其以約6.1米/分鐘(20英尺/分鐘)的速率制出纖維束。對(duì)于50和15旦尼爾的PET纖維混合物(例如，分別為70∶30％的PET50和PET15的混合物，85∶15％的PET50和PET15的混合物)，纖維束重量在20.7至26.6gm/m(350至450格令/碼)的范圍內(nèi)。對(duì)于85％PET50和15％PET15B粘合纖維的纖維混合物，纖維束重量在22.2至25.2gm/m(375-425格令/碼)的范圍內(nèi)。制備過程B(樹脂A)將表2所列的各組分在電動(dòng)攪拌器(商品名為“LIGHTNIN”，購自MixingEquipmentCompanyofRochester，NewYork)中以中等剪切速率混合，制備含磨料的樹脂約18.14kg(40lbs)。首先加入酚醛樹脂，接著加水、防泡沫劑、氧化鋁顆粒和顏料。在所有組分加完后，混合約10分鐘，以使磨料顆粒充分分散。使用BrookfieldLV型粘度計(jì)測(cè)量粘度。制備過程C(樹脂B)將表2所列的組分在電動(dòng)攪拌器(“LIGHTNIN”，購自MixingEquipmentCompanyLightnin’Company)中以中等剪切速率混合，制備含磨料的樹脂約18.14kg(40lbs)。首先加入酚醛樹脂，接著加水、膠乳樹脂、防泡沫劑、氧化鋁顆粒和顏料，混合約10分鐘，使膠乳樹脂和酚醛樹脂充分混合，并使磨料顆粒分散。使用BrookfieldLV型粘度計(jì)測(cè)量粘度。制備過程D(樹脂C)將表2所列的組分在電動(dòng)攪拌器(“LIGHTNIN”，購自MixingEquipmentCompanyLightnin’Company)中以中等剪切速率混合，制備不含磨料的樹脂約18.14kg(40lbs)。首先加入酚醛樹脂，接著加水、防泡沫劑和顏料，混合約10分鐘。使用BrookfieldLV型粘度計(jì)測(cè)量粘度。制備過程E(樹脂D)將表2所列的組分在電動(dòng)攪拌器(“LIGHTNIN”，購自MixingEquipmentCompanyLightnin’Company)中以中等剪切速率混合，制備膠乳改性的不含磨料的樹脂約18.14kg(40lbs)。首先加入酚醛樹脂，接著加水、膠乳樹脂、防泡沫劑和顏料?；旌蠒r(shí)間約為10分鐘。使用BrookfieldLV型粘度計(jì)測(cè)量粘度。制備過程F(樹脂E)將表2所列的組分在電動(dòng)攪拌器(“LIGHTNIN”，購自MixingEquipmentCompanyLightnin’Company)中以中等剪切速率混合，制備含磨料的樹脂約18.14kg(40lbs)。首先加入酚醛樹脂，接著加水、防泡沫劑、聚氧亞烷基胺、羥乙基亞乙基脲(作為增塑劑)、氧化鋁和碳酸鈣顆粒，然后再加顏料。混合時(shí)間約為15分鐘，使磨料粒子充分分散。使用BrookfieldLV型粘度計(jì)測(cè)量粘度。表2(樹脂料)</tables>1.用LV型Brookfield粘度計(jì)測(cè)量，使用心軸3，轉(zhuǎn)速為12rpm。實(shí)施例以下實(shí)施例說明了本發(fā)明制品的制備、功用和相對(duì)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例中所列舉的材料及其用量以及其它條件不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的不恰當(dāng)限制。除非另外指出，所有的份和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。實(shí)施例1使用85％PET50和15％PET15的纖維混合物根據(jù)上述制備方法A制備粗節(jié)纖維束。將約18.3米(20碼)的纖維束用雙輥涂料機(jī)輥涂上樹脂A，樹脂與纖維的干重比約為2.2。將經(jīng)此涂覆的纖維束兩次送過兩段式加熱爐固化。兩段式加熱爐中第一段的溫度在105℃至127℃之間，第二段的溫度在146℃至150℃之間。有效爐長(zhǎng)分為兩段，第一段占有效長(zhǎng)度的60％，第二段占剩下的40％。送過加熱爐一次的停留時(shí)間約為4分鐘。將經(jīng)固化的纖維束裁剪成擦洗用墊料，其長(zhǎng)度為6.98厘米(2.75英寸)，其平均重量約為7.43克。實(shí)施例2按實(shí)施例1制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂B，樹脂與纖維的干重比約為1.95。將樹脂一次送過加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為137℃，第二段溫度為146℃。在加熱爐中的停留時(shí)間約為10分鐘。所得經(jīng)涂覆墊料的平均重量為6.21克。實(shí)施例3按實(shí)施例1制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂C，樹脂與纖維的干重比約為0.96。將樹脂一次送過加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為127℃，第二段溫度為146℃。在加熱爐中的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為4.55克。實(shí)施例4按實(shí)施例1制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂D，樹脂與纖維的干重比約為0.81。將樹脂一次送過加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。在加熱爐中的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆了的墊料的平均重量為3.82克。實(shí)施例5按實(shí)施例1制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用70％PET50和30％PET15的纖維混合物，樹脂與纖維的干重比約為2.5。所得經(jīng)涂覆墊料的平均重量為7.53克。實(shí)施例6按實(shí)施例5制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂B，樹脂與纖維的干重比約為2.2。將粘合劑一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為6.15克。實(shí)施例7按實(shí)施例5制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂C，樹脂與纖維的干重比約為0.96。將粘合劑一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為127℃，第二段溫度為146℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為4.61克。實(shí)施例8按實(shí)施例5制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂D，樹脂與纖維的干重比約為0.81。將粘合劑一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為3.93克。實(shí)施例9按實(shí)施例1制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用85％PET50和15％PET15B，樹脂與纖維的干重比約為2.2。將經(jīng)涂覆的纖維束兩次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為137℃，第二段溫度為178℃。每次送過加熱爐的停留時(shí)間約為4分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為6.64克。實(shí)施例10按實(shí)施例9制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂B，樹脂與纖維的干重比約為1.9。將經(jīng)涂覆的纖維束一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為5.97克。實(shí)施例11按實(shí)施例9制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂C，樹脂與纖維的干重比約為1.0。將經(jīng)涂覆的纖維束一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為127℃，第二段溫度為146℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為4.23克。實(shí)施例12按實(shí)施例9制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂D，樹脂與纖維的干重比約為0.81。將經(jīng)涂覆的纖維束一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為3.91克。實(shí)施例13按實(shí)施例1制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用70％PET50和30％PET15的纖維混合物。將纖維束輥涂上樹脂A，樹脂與纖維的干重比約為2.41。將經(jīng)此涂覆的纖維束兩次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為137℃，第二段溫度為178℃。每次送過加熱爐的停留時(shí)間約為4分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為5.4克。實(shí)施例14按實(shí)施例13制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂B，樹脂與纖維的干重比約為2.15。將經(jīng)涂覆的纖維束一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為4.75克。實(shí)施例15按實(shí)施例13制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂C，樹脂與纖維的干重比約為0.96。將經(jīng)涂覆的纖維束一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為127℃，第二段溫度為146℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為3.03克。實(shí)施例16按實(shí)施例13制備粗節(jié)纖維束，不同的是使用樹脂D，樹脂與纖維的干重比約為0.81。將經(jīng)涂覆的纖維束一次送過兩段式加熱爐固化，加熱爐的第一段溫度為124℃，第二段溫度為147℃。送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。所得的經(jīng)涂覆墊料的平均重量為2.88克。實(shí)施例17使用70％NYL58和30％15PET15纖維的纖維混合物根據(jù)制備方法A制備粗節(jié)纖維束。制備得到較輕的纖維束，其纖維網(wǎng)重量為26.6gm/m(450格令/碼)。將約18.2米(20碼)的纖維束用雙輥涂料機(jī)輥涂上樹脂E，樹脂與纖維的干重比約為2.6。將纖維束兩次送過兩段式加熱爐固化。兩段式加熱爐中兩段的溫度均為150℃。每次送過加熱爐的停留時(shí)間約為10分鐘。將經(jīng)此固化的纖維束沖切成直徑8.25厘米(3.25英寸)的圓形擦洗用墊料，該墊料的平均重量為8.33克。實(shí)施例18按實(shí)施例17制備墊料，不同的是制成的纖維束較重，纖維網(wǎng)重量為42.5gm/m(600格令/碼)。樹脂與纖維的干重比約為2.0。經(jīng)涂覆墊料的平均重量為8.60克。實(shí)施例19使用70％PET50和30％PET15根據(jù)制備方法A制備粗節(jié)纖維束，纖維束重量約為25.23gm/m(356格令/碼)。使用“Bronson”聲波封口機(jī)(購自BronsonSonicPowerCompanyofDanbury，Connecticut)將纖維束沿其長(zhǎng)度每隔7cm進(jìn)行超聲波熔接。纖維束沿熔接區(qū)域裁剪，形成的墊料長(zhǎng)7cm，寬6.5cm，沿每塊墊料中線的膨松厚度約為3.8cm。在墊料邊緣熔接區(qū)的深度約為1mm。本實(shí)施例墊料的制備中，使用了美國專利No.5,025,096中揭示的聲波熔接技術(shù)。把實(shí)施例19的墊料與比較實(shí)施例B和E的墊料(以下將描述，兩者均按‘096專利的方法制備)作比較。在纖維重量相同的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)實(shí)施例19的墊料膨松度更大，一般大于這兩個(gè)比較實(shí)施例的墊料。比較實(shí)施例A將購得的擦洗用墊料作為比較實(shí)施例A用于以下試驗(yàn)。該墊料使用非織造基質(zhì)，纖維網(wǎng)重量約為155gm/m2，在網(wǎng)上粘著了240/F等級(jí)的氧化鋁磨料顆粒。樹脂與纖維的涂覆干重比約為3∶1。這些購得的擦洗用墊料產(chǎn)自MinnesotaMiningandManufacturingCompanyofSt.Paul，Minnesota，商品名為“Scotch-Brite’No.96。比較實(shí)施例B將購得的產(chǎn)自MinnesotaMiningandManufacturingCompany的商品名為“NeverRust”的擦洗用墊料作為比較實(shí)施例B。這些墊料是由美國專利No.5,025,096所述的連續(xù)纖維束制得的非織造纖維網(wǎng)，纖維重量約為21.5gm/m，在網(wǎng)上粘著了240/F等級(jí)的氧化鋁磨料顆粒。樹脂涂層與纖維的涂覆干重比約為2.55∶1。比較實(shí)施例C購得的產(chǎn)自CloroxCorporationofOakland，California的商品名為“S.O.S.”的鋼絲絨擦洗用墊料。比較實(shí)施例D將購得的產(chǎn)自MinnesotaMiningandManufacturingCompany的商品名為“SoftScour”的輕型擦洗用制品作為比較實(shí)施例D，用于以下的比較試驗(yàn)。這些墊料是一種非織造纖維網(wǎng)，其纖維重量約為410gm/m2，在網(wǎng)上粘著了有機(jī)聚合物(聚氯乙烯)磨料顆粒。樹脂涂層與纖維的涂覆干重比約為1.9∶1。比較實(shí)施例E將購得的產(chǎn)自MinnesotaMiningandManufacturingCompany的商品名為“NeverScratch”的擦洗用制品作為比較實(shí)施例E。這些墊料適合于較輕型的研磨用途，選來進(jìn)行以下的比較試驗(yàn)。這些墊料是一種由美國專利No.5,025,096所述的連續(xù)纖維束制得的非織造纖維網(wǎng)，其纖維重量約為21.5gm/m，在網(wǎng)上沒有粘上磨料顆粒。樹脂涂層與纖維的涂覆干重比約為1.3∶1。比較試驗(yàn)(高強(qiáng)度型墊料)實(shí)施例1，5，6，9，10，13，14，17和比較實(shí)施例A-C的墊料被認(rèn)為非常適合于需要研磨性很大的擦洗或其它表面處理用途。它們通過席弗爾磨損試驗(yàn)進(jìn)行研磨作用較大的比較試驗(yàn)，又通過食物類污垢清除試驗(yàn)進(jìn)行研磨作用較小的比較試驗(yàn)(實(shí)施例13和14的墊料除外)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表3(席弗爾磨損試驗(yàn))和表4(食物類污垢清除試驗(yàn))。表3(席弗爾磨損試驗(yàn))</tables>表4(食物類污垢清除試驗(yàn))</tables>以上席弗爾磨損試驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明，以上試驗(yàn)的本發(fā)明制品的耐研磨性至少與已有技術(shù)的比較實(shí)施例相同。比較實(shí)施例A墊料較高的磨去重量值是由于其較高的磨料顆粒填充量所致。十分明顯，本發(fā)明實(shí)施例的墊料與比較實(shí)施例B的擦洗用制品相比，至少是同樣有效，大半是更有效；而與比較實(shí)施例C的鋼絲絨墊料相比，效果大得多。在以上食物類污垢清除試驗(yàn)中，實(shí)施例的墊料與比較實(shí)施例的墊料在清除食物能力方面也有相同的結(jié)果。從起初階段(200轉(zhuǎn))至最終階段(500轉(zhuǎn))，實(shí)施例17的本發(fā)明墊料所表現(xiàn)的性能與比較實(shí)施例C的鋼絲絨墊料一樣好。與例如制造比較實(shí)施例B墊料的方法相比，本發(fā)明墊料的制造成本更低，制造方法更簡(jiǎn)單，同時(shí)又得到了這些優(yōu)良的擦洗結(jié)果。比較試驗(yàn)(輕型墊料)實(shí)施例4，11，12，16和比較實(shí)施例D和E的墊料被認(rèn)為非常適合于輕研磨作用的擦洗用途，作了食物類污垢清除的比較試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表5。表5(食物類污垢清除試驗(yàn))</tables>數(shù)據(jù)表明，在清除食物類污垢方面，實(shí)施例的本發(fā)明墊料與已有技術(shù)的輕型墊料同樣有效。比較實(shí)施例D墊料所得的較高值是由于其較厚的粘合劑涂層以及這些制品的粘合劑涂層中存在著磨料顆粒所致。然而，1000轉(zhuǎn)總的結(jié)果表明，本發(fā)明墊料與比較實(shí)施例的已有技術(shù)墊料具有同樣的擦洗效果和耐用性。從起初200轉(zhuǎn)的測(cè)量直至1000轉(zhuǎn)的測(cè)量，所有的實(shí)施例墊料與比較實(shí)施例E的墊料相比，均同樣好或比之更好。這表明本發(fā)明墊料具有與比較實(shí)施例墊料相同的最初擦洗性能，并且其總重量較輕。比較試驗(yàn)(拉伸強(qiáng)度)將實(shí)施例1，6，9，10和比較實(shí)施例A的墊料的干拉伸強(qiáng)度的數(shù)據(jù)列在一起進(jìn)行比較，其縱向網(wǎng)(如加T方向)和橫向網(wǎng)的數(shù)據(jù)列于表6中。表6(拉伸強(qiáng)度)</tables>拉伸數(shù)據(jù)表明實(shí)施例的本發(fā)明墊料的縱向網(wǎng)拉伸強(qiáng)度和橫向網(wǎng)拉伸強(qiáng)度不相同，而與之相比，比較實(shí)施例A的非織造墊料的兩個(gè)拉伸強(qiáng)度幾乎相同。比較實(shí)施例A的縱向網(wǎng)/橫向網(wǎng)的拉伸強(qiáng)度比率稍稍大于1.0，而本發(fā)明實(shí)施例墊料的該比率均大于2.0，實(shí)施例6墊料的該比率大于6。雖然本發(fā)明的較佳實(shí)施例描述了一些細(xì)節(jié)，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)該明白以上描述僅用作說明，不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的情況下，可以對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行變化和改動(dòng)。本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍由以下權(quán)利要求所界定。權(quán)利要求1.一種用于清潔、擦洗、拋光和其它表面修整場(chǎng)合的制品，其特征在于一捆不連續(xù)的纖維，這些纖維在接觸點(diǎn)上互相結(jié)合在一起，所述纖維在所述捆內(nèi)的排列形成致密的一直延伸到所述捆兩端的縱向中央部分和致密度較差的邊緣部分，并提供縱向拉伸強(qiáng)度和橫向拉伸強(qiáng)度，其中縱向拉伸強(qiáng)度大于橫向拉伸強(qiáng)度。2.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述纖維是選自聚酰胺、聚烯烴、聚酯、棉、人造纖維、洋麻、纖維素、金屬及其混合物的材料。3.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于該制品還含有硬化的樹脂粘合劑，該粘合劑涂覆在所述纖維上。4.如權(quán)利要求3所述的制品，其特征還在于使用所述粘合劑將磨料顆粒粘著在所述纖維上，所述顆粒選自燧石、硅石、浮石、碳酸鈣、聚酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、氧化鋁、碳化硅、氧化鋁鋯、金剛石、氧化鈰、立方氮化硼、石榴石以及以上顆粒的混合物。5.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述纖維是卷曲的，其纖度在1.5至400旦尼爾的范圍內(nèi)。6.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于所述纖維在所述捆內(nèi)進(jìn)一步排列使得所述捆在沿所述中央部分的膨松度大于沿所述邊緣部分的膨松度。7.一種用于清潔、擦洗、拋光和其它表面修整場(chǎng)合的制品的制造方法，其特征在于形成沿第一軸方向延伸排列的不連續(xù)纖維束；繞所述第一軸捻轉(zhuǎn)所述纖維束，形成粗節(jié)纖維束；使所述纖維在它們的接觸點(diǎn)上互相結(jié)合；裁剪所述粗節(jié)纖維束得到制品。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述形成步驟還有以下特征排列所述纖維沿第一軸延伸，使得所述纖維束的纖維密度和膨松度沿所述第一軸最大，在沿橫向延伸的垂直的第二軸方向上隨著遠(yuǎn)離所述第一軸而逐漸減小。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的結(jié)合是在所述纖維上施用可涂覆的樹脂組合物、固化所述組合物使所述纖維在它們的互相接觸點(diǎn)上結(jié)合。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征還在于在所述固化以前，將磨料顆粒粘著于所述粘合劑，所述顆粒選自燧石、硅石、浮石、碳酸鈣、聚酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、氧化鋁、碳化硅、氧化鋁鋯、金剛石、氧化鈰、立方氮化硼、石榴石以及以上顆粒的混合物，其中，所述磨料顆粒的莫氏硬度大于1，平均粒徑在約4.0至約300微米的范圍內(nèi)。11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述結(jié)合的特征為部分熔融至少一部分所述纖維，硬化所述該部分的纖維使所述纖維互相結(jié)合。12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述捻轉(zhuǎn)的特征為進(jìn)行所述結(jié)合之前，將所述纖維束繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，每30.5厘米段的所述纖維束至少旋轉(zhuǎn)約180°。全文摘要本發(fā)明描述了膨松的低密度非織造墊料及其制造方法。本發(fā)明墊料是一捆在接觸點(diǎn)上互相結(jié)合的不連續(xù)纖維。這些纖維在捆內(nèi)排列,形成延伸到所述捆的兩端的致密的縱向中央部分和致密度較差的邊緣部分,并形成縱向和橫向拉伸強(qiáng)度,其中縱向拉伸強(qiáng)度大于橫向拉伸強(qiáng)度。墊料根據(jù)以下方法制造:形成沿第一軸延伸排列的不連續(xù)纖維束;繞第一軸捻轉(zhuǎn)該纖維束,形成粗節(jié)纖維束;使纖維在它們的接觸點(diǎn)上互相結(jié)合;把粗節(jié)纖維束裁剪成擦洗用墊料等。文檔編號(hào)D04H1/58GK1183817SQ96193701公開日1998年6月3日申請(qǐng)日期1996年3月21日優(yōu)先權(quán)日1995年5月4日發(fā)明者L·V·帕拉基斯,G·L·奧爾森,R·C·桑德斯申請(qǐng)人:美國3M公司