(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング器具において、
ａ．ハンドルと、
ｂ．取り外し自在のクリーニングパッドとを有し、このパッドは、脱イオン水の平均吸収速度が０．５ｇ／秒以下であり、クリーニングパッド１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも１ｇであり、前記クリーニングパッドの絞り出し値は、０．２５psiで４０％以下である、ことを特徴とするクリーニング器具。
【請求項２】
前記脱イオン水の平均吸収速度が０．２ｇ／秒以下である、ことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング器具。
【請求項３】
前記脱イオン水の平均吸収速度が０．１ｇ／秒以下である、ことを特徴とする請求項２に記載のクリーニング器具。
【請求項４】
前記クリーニングパッド１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも１０ｇである、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のクリーニング器具。
【請求項５】
前記クリーニングパッド１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも２０ｇである、ことを特徴とする請求項４に記載のクリーニング器具。
【請求項６】
取り外し自在のクリーニングパッドは、
ｉ．スクラビング層と、
ｉｉ．吸収体層と、
ｉｉｉ．随意のスクリム材料とを含む、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のクリーニング器具。
【請求項７】
前記スクラビング層は前記吸収体層と直接的に流体連通している、ことを特徴とする請求項６に記載のクリーニング器具。
【請求項８】
前記クリーニングパッドは取り付け層を更に有し、前記吸収体層は前記スクラビング層と前記取り付け層との間に配置されている、ことを特徴とする請求項６又は７に記載のクリーニング器具。
【請求項９】
前記取り付け層は、本質的に流体不透過性の材料を含む、ことを特徴とする請求項８に記載のクリーニング器具。
【請求項１０】
前記クリーニングパッドの絞り出し値は、０．２５psiで２５％以下である、ことを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のクリーニング器具。
【請求項１１】
前記吸収体層は、超吸収体ゲル化ポリマー及び親水性ポリマー吸収体フォームからなる群から選択された、超吸収体を含む、ことを特徴とする請求項６乃至９のうちのいずれか一項に記載のクリーニング器具。
【請求項１２】
脱イオン水の平均吸収速度が０．５ｇ／秒以下であり、１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも１ｇであり、絞り出し値が０．２５psiで４０％以下である、ことを特徴とするクリーニングパッド。
【請求項１３】
前記脱イオン水の平均吸収速度が０．２ｇ／秒以下である、ことを特徴とする請求項１２に記載のクリーニングパッド。
【請求項１４】
前記脱イオン水の平均吸収速度が０．１ｇ／秒以下である、ことを特徴とする請求項１３に記載のクリーニングパッド。
【請求項１５】
前記１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも１０ｇである、ことを特徴とする請求項１２乃至１４のうちのいずれか一項に記載のクリーニングパッド。
【請求項１６】
前記１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも２０ｇである、ことを特徴とする請求項１５に記載のクリーニングパッド。
【請求項１７】
前記絞り出し値は、０．２５psiで２５％以下である、ことを特徴とする請求項１２乃至１６のうちのいずれか一項に記載のクリーニングパッド。
【請求項１８】
前記クリーニングパッドは、
ｉ．スクラビング層と、
ｉｉ．吸収体層と、
ｉｉｉ．随意のスクリム材料とを含む、ことを特徴とする請求項１２乃至１７のうちのいずれか一項に記載のクリーニングパッド。
【請求項１９】
前記クリーニングパッドをクリーニング器具のハンドルに機械的に取り付けるための取り付け層を更に有し、前記吸収体層が前記スクラビング層と前記取り付け層との間に配置されている、ことを特徴とする請求項１８に記載のクリーニングパッド。
【請求項２０】
前記吸収体層は、超吸収体ゲル化ポリマー及び親水性ポリマー吸収体フォームからなる群から選択された、超吸収体を含む、ことを特徴とする請求項１９に記載のクリーニングパッド。
【請求項２１】
低レベルのクリーニング溶液を使用して硬質の表面のクリーニングを行うための方法において、
（ｉ）クリーニングされるべき硬質の表面に、この硬質表面１平方フィート当り６ml以下のレベルのクリーニング溶液を塗布する工程と、
（ｉｉ）ａ．ハンドル、及び
ｂ．１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも１ｇの取り外し自在のクリーニングパッドであって、その絞り出し値が、０．２５psiで４０％以下であるクリーニングパッドを含む、クリーニング器具で前記硬質表面を払拭する工程とを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも１０ｇである、ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも２０ｇである、ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記絞り出し値が、０．２５psiで２５％以下である、ことを特徴とする請求項２１乃至２３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載のクリーニング器具で表面を払拭する工程を含む表面クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本願は、硬質の表面から汚れを除去する上で有用なクリーニング器具に関する。本願は、更に詳細には、ハンドル及び取り外し自在の吸収体クリーニングパッドを含むクリーニング器具に関する。本願は、更に、クリーニング器具で有用な吸収体クリーニングパッドに関する。クリーニングパッドは、流体を制御された速度で吸収し、吸収した流体をクリーニングプロセス中に保持する性能を備えている。
発明の背景
本明細書は、セラミックタイル製のフロア、硬質木材製フロア、カウンターの天板、等の硬質表面をクリーニングできる製品を説明する。フロアのクリーニングでは、ハンドル及び流体クリーニング組成物を吸収するための何等かの手段を含む多くの装置が記載されている。このような装置には、綿糸、セルロース及び／又は合成ストリップ、スポンジ、等を含むモップを含む、再使用可能な装置が含まれる。これらのモップは、多くの汚れを硬質表面から除去する上で有用であるけれども、代表的には、材料が塵埃、汚れ、等の残留物で飽和しないようにするために使用中に濯ぎ工程を１回又はそれ以上行う必要があるという不便がある。従って、これらのモップは、器具を再生するための濯ぎ工程を実施するためにコンテナを使用することを必要とし、代表的には、これらの濯ぎ工程は、塵埃残留物を十分に除去できない。このため、続いて行われるモップの通過中に大量の汚れを再び付着させてしまう。更に、再使用可能なモップを長時間に亘って使用すると、これらのモップはひどく汚れてしまい、悪臭を放つ。これはクリーニング性能にも悪影響を及ぼす。
再使用可能なモップと関連した悪影響を緩和するため、使い捨てクリーニングパッドを持つモップを提供しようとする試みがなされてきた。例えば、１９９２年３月１０日にリベラ等に付与された米国特許第５，０９４，５５９号には、汚れた表面から汚れを除去するためのスクラバー層、クリーニングプロセス後に流体を吸収するためのプロッター層、及びスクラバー層とプロッター層との間に配置された液体不透過性層を備えた使い捨てクリーニングパッドを含むモップが記載されている。パッドは、スクラバー層と液体不透過性の層との間に配置された破裂可能なパケット手段を更に含む。破裂可能なパケットは、破裂時にクリーニングされるべき表面に流体が差し向けられるように構成されている。スクラバー層によるクリーニング作用中、不透過性シートは、流体が吸収体プロッター層に移動しないようにする。クリーニング作用の完了後、パッドをモップハンドルから除去し、プロッター層がフロアと接触するように再取り付けする。この装置は、多数の濯ぎ工程を使用する必要をなくすことができるが、使用者がパッドを物理的に取り扱うことを必要とし、クリーニングプロセスを完了するために汚れた湿ったパッドを再取り付けする必要がある。
同様に、１９９５年５月３０日にガルシアに付与された米国特許第５，４１９，０１５号には、取り外し自在で洗浄可能な作業パッドを持つモップが記載されている。パッドは、モップヘッドに設けられたフックに取り付けることができる上層、多数の微小孔を備えた合成プラスチック製フォームでできた中央層、及びクリーニング作業中に表面と接触するための下層を持つものとして説明されている。下層の組成は、装置の最終用途、即ち洗浄、研磨、又はスクラビングに応じて決まる。上述の文献は、使用中に濯ぎを必要とするモップと関連した問題点に対処するが、この特許は、家庭の代表的な硬質の表面、詳細にはフロアに付着した汚れを、この表面に汚れが本質的にないように見えるのに十分に除去するクリーニング器具を提供できない。
詳細には、ガルシアが説明している、クリーニング溶液吸収用合成フォームは、水及び水を基材とした溶液に対する吸収力が比較的小さい。このため、使用者は、パッドの吸収力内にとどまるように少量のクリーニング溶液を使用するか或いはクリーニングされるべき表面上に大量のクリーニング溶液を残さざるを得ない。いずれの場合でも、クリーニングパッドの全体としての性能は最適でない。
硬質の表面をクリーニングするための多くの周知の装置は、代表的な消費者がクリーニングプロセス中に遭遇する汚れの大部分を除去するのに十分であるが、これらの装置は、１回又はそれ以上のクリーニング／濯ぎ工程を必要とするため、不便であり、時間がかかる。便利さ及び時間の節約の問題に向けられた従来技術の装置は、代表的には、こうした問題をクリーニング性能と引換えに解決した。そのため、便利であると同時に汚れの除去において有利である装置が未だ必要とされている。従って、本発明の目的は、使用中に濯ぎを行う必要がなく、実質的に乾燥した結果を提供する取り外し自在のクリーニングパッドを持つクリーニング器具を提供することである。詳細には、本発明の目的は、クリーニングパッド１ｇ当りの吸収された流体のｇ数について十分な吸収力を持ち、パッドの再生又は交換を行う必要なしに、表面が硬質の代表的なフロアの面積（例えば７．４３m2乃至９．２９m2（８０平方フィート乃至１００平方フィート））等の大きな面積をクリーニングできる取り外し自在のクリーニングパッドを有するクリーニング器具を提供することである。本発明の更に別の目的は、パッドが有利な汚れ除去性を提供するクリーニング器具を提供することである。本発明のクリーニング器具をクリーニング溶液と組み合わせて使用した場合、実質的に乾燥した最終的な結果を提供することである。
本発明のクリーニング器具は、木材、ビニル、リノリウム、ノーワックスフロア、セラミック、フォルミカ（フォルミカ（Ｆｏｒｍｉｃａ）は登録商標である）、ポーセライン、ガラス、壁ボード、等を含む全ての硬質表面基材に適合するように設計されている
発明の概要
本発明は、
ａ．ハンドル、及び
ｂ．圧力下性能法を使用してｔ＝０秒乃至ｔ＝１２００秒で計測した脱イオン水の平均吸収速度が約０．５ｇ／秒以下であり、圧力下性能法を使用して計測した脱イオン水のｔ１２００吸収力がクリーニングパッド１ｇ当り少なくとも１ｇの取り外し自在のクリーニングパッドを含む、クリーニング器具に関する。
湿潤クリーニング用途に限定されないけれども、本発明は、好ましくは、クリーニング溶液と組み合わせて使用される。即ち、クリーニング器具は最初は乾燥状態で存在するけれども、代表的な硬質表面のクリーニングに対して最適のクリーニング性能を得るには、本発明のクリーニング器具を用いてクリーニングを行う前に汚れた表面に付けたクリーニング流体を使用することを必要とする。本発明のクリーニング器具の開発に努力しているとき、本出願人は、驚くべきことに、クリーニング性能の重要な点がクリーニングパッドの流体吸収力を制御できる性能であるということを発見した。即ち、代表的な使用者が表面のクリーニングを行う時間中にはぼ全ての流体クリーニング溶液を吸収することが重要であるが、更に、クリーニングパッドが吸収を迅速に行わないようにすることが重要である。これは、直ちに迅速に吸収することが望ましいとする、吸収体物品に関する従来技術の教示とはほぼ逆である。
吸収を迅速に行われないようにすることによって、汚れの乳化、希釈、及びパッド内への輸送において、クリーニング溶液を最も効率的に使用できる。これに関し、本発明のクリーニング器具により、従来技術の装置を使用した場合に必要な溶液のレベルに対して低いレベルのクリーニング溶液を使用して硬質表面のクリーニングを行うことができる。これにより、クリーニング作業を行う上で必要とされるクリーニング溶液の費用の低減を含む多くの利点が提供される。本出願人は、吸収力が制御されたクリーニングパッドを使用することによって、クリーニングが施されるべき９２９．０cm2（１平方フィート）の面積当り６ml以下の溶液レベルのクリーニング溶液を使用して優れたクリーニングの結果を得ることができると同時に、最終的に実質的に乾燥した結果を提供できるのに十分高い吸収力を持つパッドを提供できるということを発見した。理論によって括ろうとするものではないが、本発明のクリーニングパッドが提供する制御された吸収速度により、効果的な流体リザーバをフロアと接触した状態にすることができる。これは、従来技術のクリーニングシステムで必要とされたよりも少量の補充流体容積を使用して汚れを希釈し、パッド内に輸送するのを助ける。そのため、本発明は、更に、
（ｉ）クリーニングされるべき硬質表面に、この硬質表面９２９．０cm2（１平方フィート）当り約６ml以下のレベルのクリーニング溶液を塗布する工程と、
（ｉｉ）ａ．ハンドル、及び
ｂ．１ｇ当りの脱イオン水のｔ１２００吸収力が少なくとも約１ｇの取り外し自在のクリーニングパッドとを含む、クリーニング器具を用いて硬質表面を払拭する工程とを含む、
低レベルのクリーニング溶液を使用して硬質表面をクリーニングするための方法に関する。
この方法は、好ましくは、９２９．０cm2（１平方フィート）の硬質表面に対して約０．５ml乃至約６ml、更に好ましくは約２ml乃至約４mlのクリーニング溶液を使用する。この方法は、好ましくは、ｔ１２００吸収力が少なくとも約５ｇ／ｇ、更に好ましくは少なくとも約１０ｇ／ｇ、更に好ましくは少なくとも約２０ｇ／ｇ、更に好ましくは少なくとも約３０ｇ／ｇのクリーニングパッドを使用することを必要とする。この方法は、クリーニングパッドを単独の製品（即ちハンドルなしの製品）として使用することまで拡げることができるということは理解されるべきである。
必須の制御された吸収速度を与えることに加え、クリーニングパッドは、使用された流体の大部分を吸収できるということも重要である。これに関し、最小の全吸収力がクリーニングパッドで必須である。この全体としての吸収力は、十分な量のクリーニング溶液を使用できるようにする上でも重要であり、表面からほぼ全ての溶液及び溶解された汚れが除去される。
本発明で有用なハンドルは、随意であるが、一端に支持ヘッドが枢着されている。取り外し自在のクリーニングパッドは、好ましくは、
ｉ．スクラビング層と、
ｉｉ．好ましくはスクラビング層と直接的に流体連通した吸収体層と、
ｉｉｉ．クリーニングパッドをハンドルに、好ましくはハンドルの随意の支持ヘッドに取り外し自在に取り付けるための随意の取り付け層とを含む。
本発明は、更に、硬質の表面を本発明のクリーニング器具又はパッドで払拭する工程を含む、硬質の表面をクリーニングするための方法に関する。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図は、装着式流体小出し装置を持つ本発明のクリーニング器具の斜視図である。
第１ｂ図は、装着式流体小出し装置を備えていない本発明のクリーニング器具の斜視図である。
第１ｃ図は、第１ｂ図に示す器具のハンドルグリップの側面図である。
第２図は、本発明の取り外し自在のクリーニングパッドの斜視図である。
第３図は、本発明の取り外し自在のクリーニングパッドの吸収体層の分解斜視図である。
第４図は、本発明の取り外し自在のクリーニングパッドの一実施形態の断面図である。
第５図は、取り外し自在のクリーニングパッドの吸収力を圧力下性能法（ＰＵＰ）で計測するための装置の概略図である。
第６図は、第５図に示すピストン／シリンダアッセンブリの拡大断面図である。
第７図は、本発明の別の取り外し自在のクリーニングパッドの分解斜視図である。
第８図は、本発明の別の取り外し自在のクリーニングパッドの斜視図である。
詳細な説明
１．定義
本明細書中で使用されているように、「を含む（comprising）」という用語は、本発明を実施する上で、様々な構成要素、成分、又は工程、を付加して使用できるということを意味する。従って、「を含む」という用語は、「本質的に〜を含む」及び「からなる」等の、より限定的な用語を包含するものである。
本明細書中で使用されているように、「直接的流体連通」という用語は、流体が二つのクリーニングパッド構成要素即ち層（例えばスクラビング層と吸収層）間で、介在層による蓄積、輸送、又は制限を実質的に伴わずに容易に移行できるということを意味する。例えば、ティッシュ、不織布ウェブ、構造用接着剤、スクリム、等が、明瞭に異なる二つの層間に存在してもよく、それにも拘わらず、流体が一方の構成要素又は層から他方の構成要素又は層に通過する際にこれらが流体を実質的に妨げたり制限したりしない限り、「直接的流体連通」がなされる。
本明細書中で使用されているように、「Ｚ軸方向寸法」という用語は、本発明のクリーニングパッド又はその構成要素の長さ及び幅に対して直交する方向の寸法に関する。Ｚ軸方向寸法は、通常は、クリーニングパッド又はパッド構成要素の厚さに相当する。
本明細書中で使用されているように、「Ｘ軸−Ｙ軸方向寸法」という用語は、クリーニングパッド又はその構成要素の厚さに対して直交する平面に関する。Ｘ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法は、通常は、クリーニングパッド又はパッド構成要素の長さ及び幅に夫々相当する。
本明細書中で使用されているように、「層」という用語は、主寸法がＸ−Ｙである、即ち長さ及び幅に沿った、クリーニングパッドの部材又は構成要素に関する。層という用語は、必ずしも単一の層又はシート材料に限定されないということは理解されるべきである。かくして、層は、必須の種類の材料からなる幾つかのシート又はウェブからなる積層体又は組み合わせからなってもよい。従って、「層」という用語は、「複数の層」及び「層状」を含む。
本明細書中で使用されているように、「親水性」という用語は、表面に付着した水性の液体によって湿潤できる表面に関して使用される。親水性及び湿潤性は、代表的には、流体及び関連した固体表面の接触角度及び表面張力に関して定義される。これは、ロバートＦ．グールドが編集した「接触角度、湿潤性、及び付着性」（著作権：１９６４年）という標題の米国化学協会の刊行物に詳細に論じられている。同文献に触れたことにより、その文献に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。流体と表面との間の接触角度が９０°以下である場合、又は流体が表面を横切って瞬間的に拡がる傾向がある場合のいずれかの場合に表面が流体で湿潤された（親水性である）と言う。これらの状態は、通常は、同時に存在する。逆に、接触角度が９０°以上である場合及び流体が表面を横切って瞬間的に拡がらない場合、表面は「疎水性」であると考えられる。
本明細書中で使用されているように、「スクリム」という用語は、クリーニングパッドのスクラビング層の表面接触側にテクスチャーを提供する任意の丈夫な材料を意味し、更に、クリーニングパッドの吸収体層への流体の必須の移動を可能にするのに十分な程度の開放性を有する。適当な材料には、合成スクリーンやワイヤメッシュスクリーン等の連続開放構造を持つ材料が含まれる。これらの材料の開放領域は、メッシュを構成する相互連結されたストランドの数を変化させることによって、相互連結されたストランドの太さを制御することによって、等の方法によって容易に制御できる。他の適当な材料には、基材に印刷されたパターンによってテクスチャーが提供された材料が含まれる。これに関し、丈夫な（例えば合成の又は樹脂製の）材料を、個々のドット、ブラシ状フィラメント（例えばブロッキング）、及び／又は線等の連続パターン又は不連続パターンで基材に印刷し、必須のテクスチャーを提供できる。同様に、連続した又は不連続のパターンを、後にスクリムとして作用する解放材料（release material）に印刷できるこれらのパターンは、繰り返しパターンであってもよいし、ランダムなパターンであってもよい。所望のテクスチャーを提供するための、上文中に説明した一つ又はそれ以上の方法を組み合わせて随意のスクリム材料を形成できるということは理解されよう。スクリム及び／又はスクラビング基材層のＺ軸高さ及び開放領域は、吸収体コア材料内への液体の流量を制御する（即ちゆっくりにする）のを補助する。スクリム及び／又はスクラビング層のＺ軸方向寸法即ち高さは、クリーニング表面と接触する液体の容積を制御する手段を提供するのを助けると同時に、吸収コア材料内への液体吸収速度を制御するのを助ける。
本発明の目的について、クリーニングパッドの「上」層は、クリーニングが施されるべき表面から比較的大きく離れた（即ち、クリーニング器具について、使用中にクリーニング器具のハンドルの比較的近くにある）層である。これとは逆に、「下」層という用語は、クリーニングが施されるべき表面に比較的近い（即ち、クリーニング器具について、使用中にクリーニング器具のハンドルから比較的大きく離れた）クリーニングパッドの層を意味する。このように、スクラビング層は、最も下の層であり、吸収体層は、スクラビング層に対して上方にある層である。「上」及び「下」という用語は、多プライ層（例えば、スクラビング層が２プライ材料である場合）に言及する場合にも同様に使用される。
全てのパーセンテージ、比、割合は、特段の記載の無い限り、重量に基づいている。
ＩＩ．クリーニング器具
本発明のクリーニング器具は、
ａ．好ましくは一端に支持ヘッドが枢着されたハンドルと、
ｂ．圧力下性能法（performance Under pressure method）を使用してｔ＝０からｔ＝１２００秒まで計測した場合の脱イオン水の平均吸収速度が約０．５ｇ／秒以下であり、ｔ１２００での圧力下性能法を使用して計測した場合のクリーニングパッド１ｇ当りの脱イオン水の吸収力が少なくとも約１ｇである取り外し自在のクリーニングパッドとを含む。
上掲のように、本発明は、吸収体パッドの流体吸収速度を制御することによりクリーニング性能全体が改善されるという発見に基づいている。詳細に説明すると、クリーニングパッドの平均吸収速度は約０．５ｇ／秒以下であり、この平均速度は、最初の１２００秒間に計測された速度に基づいて計算された速度である（以下、「平均吸収速度」という）。平均吸収速度は、圧力下性能法（以下、「ＰＵＰ」と呼ぶ）を使用して決定される。これは、以下の試験方法のセクションに詳細に記載してある。（簡単に述べると、ＰＵＰ法は、初期拘束圧力０．６kPa（０．０９psi）（この圧力は、クリーニング作業中の代表的な使用時圧力を反映する）が作用した状態でのクリーニングパッドの吸収力を様々な時期に計測する。）好ましくは、平均吸収速度は約０．３ｇ／秒以下であり、更に好ましくは約０．２ｇ／秒以下であり、更に好ましくは約０．１ｇ／秒以下である。
クリーニングパッドによって所望のクリーニング結果を得るためには、パッドが流体を迅速に吸収しないようにすることが必要であるが、使用された流体の大部分をクリーニングプロセス中にクリーニングパッドによって吸収することもまた必要である。このように、ＰＵＰ法を使用して計測した場合の１２００秒でのクリーニングパッドの吸収力（本明細書中、「ｔ１２００吸収力」と呼ぶ）は、クリーニングパッド１ｇ当り脱イオン水が少なくとも約１ｇである。好ましくは、クリーニングパッドのｔ１２００吸収力は、少なくとも約５ｇ／ｇであり、好ましくは少なくとも約１０ｇ／ｇであり、更に好ましくは少なくとも約２０ｇ／ｇであり、更に好ましくは少なくとも約３０ｇ／ｇである。
クリーニングパッドの全流体吸収力（脱イオン水吸収力）は、好ましくは少なくとも約１００ｇであり、更に好ましくは少なくとも約２００ｇであり、更に好ましくは少なくとも約３００ｇであり、最も好ましくは少なくとも約４００ｇであるが、必ずしもそうでなくてもよい。全流体吸収力が１００ｇ以下のパッドも本発明の範疇にあるが、これらのパッドは、代表的な家庭用の用途でわかるような大きな面積のクリーニングについて、吸収力が高いパッド程適していない。
請求の範囲に記載の本発明を実施するために様々な材料を使用できるということは当業者には理解されよう。かくして、様々なクリーニング器具及びクリーニングパッド構成要素についての好ましい材料を以下に説明するが、本発明の範囲は、これらの開示に限定されないということは理解されよう。
Ａ．ハンドル
クリーニング器具のハンドルは、クリーニング器具を握り易くする任意の材料でできている。クリーニング器具のハンドルは、好ましくは、実際に清掃を行うための任意の細長い丈夫な材料でできている。ハンドルの長さはクリーニング器具の最終的な用途で決まる。
ハンドルは、好ましくは、クリーニングパッドを取り外し自在に取り付けることができる支持ヘッドを一端に有する。容易に使用できるようにするため、支持ヘッドは、周知の継手アッセンブリを使用してハンドルに枢着できる。クリーニングプロセス中にクリーニングパッドが取り付けられたままである限り、クリーニングパッドを支持ヘッドに取り付けるための任意の適当な手段を使用できる。適当なファスニング手段の例には、クランプ、フック及びループ（例えばベルクロ（ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ）は登録商標である））、等が含まれる。好ましい実施形態では、支持ヘッドはその下面にフックを有する。下面は、吸収体クリーニングパッドの上層（好ましくは別個の取り付け層）に機械的に取り付けられている。
流体送出手段を備えた好ましいハンドルを第１ａ図に示す。このハンドルは、１９９６年１１月２６日にＶ．Ｓ．ピン等が出願した現在係属中の米国特許出願第 号（事件番号：６３８３号）に詳細に記載されている。同特許出願に触れたことにより、その特許出願に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。流体送出手段を持たない別の好ましいハンドルを、第１ｂ図及び第１ｃ図に示す。このハンドルは、１９９６年９月２３日にＡ．Ｊ．アーウィン等が出願した現在係属中の米国特許出願第 号（事件番号：６２６２号）に詳細に記載されている。同特許出願に触れたことにより、その特許出願に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
Ｂ．取り外し自在のクリーニングパッド
本出願人の発見によれば、吸収速度を制御することが、本発明のクリーニング器具のクリーニング性能の上で重要な役割を果たすということがわかっており、クリーニングパッドによるクリーニング溶液の流体吸収速度が、溶液及びパッドを構成する材料で決まるということは、当業者には理解されよう。これに関し、容積フラックス（Volume flux）（即ち流体吸収速度）は、層流に対するハーゲン−ポアズイユの法則を使用して算出できる。ハーゲン−ポアズイユの法則は、以下の等式に従って容積フラックスｑを与える。
ｑ＝Ｒ2〔（２γcosθ／Ｒ）−ρｇＬ〕／８Ｌμ
ここで、Ｒは管径であり、γは吸収される流体の表面張力であり、θは流体−固体界面での接触角度であり、ρは、流体の密度であり、ｇは、重力定数であり、Ｌは管の湿潤長さであり、μは流体の粘度である。この等式から、クリーニングパッドの吸収速度は、例えばクリーニングパッドを構成する材料の孔径を調節することによって、吸収された流体についての材料の表面湿潤性（cosθ）を調節することによって、等の方法によって制御できるということが明らかである。本開示の教示と相まって、周知の吸収材料のうちの任意の材料を使用し、組み合わせ、全体としての吸収力でなく、所望の吸収性の初期遅延を行うのがよい。従って、クリーニングパッドとして有用な例示の材料及び実施形態を以下に説明するけれども、本発明はこれらの材料及び実施形態に限定されない。
ｉ．スクラビング層
本発明のクリーニングパッドは、好ましくは、スクラビング層及び吸収体層を含む。スクラビング層は、クリーニング中に汚れた表面と接触するクリーニングパッドの部分である。このように、スクラビング層として有用な材料は、クリーニングプロセス中にクリーニングが施されるべき表面を損傷することなく、その一体性を保持するのに十分丈夫な層でなければならない。更に、クリーニングパッドを溶液と組み合わせて使用する場合、スクラビング層は液体及び汚れを吸収できなければならず、これらの液体及び汚れを吸収体層に移行できなければならない。これにより、スクラビング層は、クリーニングされるべき表面からの除去を実施し続けることができる。クリーニング器具をクリーニング溶液とともに（即ち湿潤状態で）使用しようと、クリーニング溶液なし（即ち乾燥状態）で使用しようと、スクラビング層は、粒状物の除去に加え、クリーニングされるべき表面に磨き、埃除去、及びバフ研磨等の他の機能を果たす。
スクラビング層は、単層構造であっても多層構造であってもよく、多層構造の場合には、その層の一つ又はそれ以上の層にスリットを設け、汚れた表面のスクラビングを行い、粒状物を除去するのがよい。このスクラビング層は、汚れた表面上を通過するときに汚れと（及びクリーニング溶液が使用されている場合にはこのクリーニング溶液と）相互作用し、しつこい汚れを緩くし且つ乳化し、これらがパッドの吸収体層内に自由に入り込むことができるようにする。スクラビング層には、好ましくは、スリットが設けられており、このスリットによって、大きな粒状の汚れが容易に進入し、内部で自由に移動し、パッドの吸収体層内に捕捉される。スクラビング層として使用するためには、パッドの吸収体層への粒状物の輸送を容易にするため、低密度構造が好ましい。
所望の一体性を提供するため、スクラビング層に特に適した材料には、ポリオレフィン（例えばポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリエステル、ポリアミド、人工セルロース（例えばレーヨン（レーヨン（Ｒａｙｏｎ）は登録商標である）、及びこれらの混合物等の合成物が含まれる。このような合成材料は、カーディング、スパンボンディング、溶融吹き出し、空気層化、ニードルパンチング等の周知のプロセスを使用して製造できる。
ｉｉ．吸収体層
吸収体層は、使用中にクリーニングパッドが吸収した任意の流体及び汚れを保持するのに役立つ。スクラビング層は、必須の流体吸収速度を提供するパッドの性能に或る程度の影響を及ぼすが、吸収体層は、本発明の吸収速度及び全体としての吸収力を得る上で大きな役割を果たす。
吸収体層は、スクラビング層から流体及び汚れを除去でき、そのため、スクラビング層は表面から汚れを連続的に除去できる。吸収体層は、更に、吸収された材料を代表的な使用時圧力下で保持し、吸収された汚れ、クリーニング溶液、等が「絞り出される」ことがないようにできなければならない。
吸収体層は、流体を必須の速度で吸収でき且つ使用中にこのような流体を保持できる任意の材料からなる。全体として所望の流体吸収力を得るため、吸収体層に吸収力（吸収体１ｇ当りの流体のｇ数に関する）が比較的高い材料を含ませるのが好ましい。本明細書中で使用されているように、「超吸収体」という用語は、２．０７kPa（０．３psi）の閉じ込め圧力が作用した状態で計測した場合の水に対するｇ／ｇ吸収力が少なくとも約１５ｇ／ｇである任意の吸収体を意味する。本発明で有用なクリーニング流体の大部分が水性であるため、超吸収体は、水及び水性流体に対するｇ／ｇ吸収力が比較的高い。
例示の超吸収体には、当該技術分野で周知の水溶性で水膨潤性の吸収体ゲル化ポリマー（以下、「超吸収体ゲル化ポリマー」と呼ぶ）が含まれる。これらの材料は、水に対して非常に高い吸収力を示す。本発明で有用な超吸収体ゲル化ポリマーは、大きさ、形状、及び／又は形態が大きな範囲に亘って変化する。これらのポリマーは、最大寸法の最小寸法に対する比が小さい粒子の形態（例えば、顆粒、フレーク、微粉砕物、粒間凝結体、粒間架橋凝結体、等）、又は繊維、シート、フィルム、フォーム、積層体、等であるのがよい。繊維形態の超吸収体ゲル化ポリマーを使用することにより、クリーニングプロセス中の超吸収体の粒子に対する保持を高める利点が提供される。これらの材料は、水性混合物については吸収力が一般的に小さいけれども、これらの材料は、それでも、このような混合物に対して大きな吸収力を示す。水膨潤性材料を開示した多くの特許文献がある。例えば、１９７２年６月１３日付けの米国特許第３，６９９，１０３号（ハーパー等）、１９７２年６月２０日付けの米国特許第３，７７０，７３１号（ハーモン）、１９８９年４月１９日付けの米国再発行特許第３２，６４９号（ブランデット等）、１９８９年５月３０日付けの米国特許第４，８３４，７３５号（アルマニー等）を参照されたい。
本発明で有用な超吸収体ゲル化ポリマーには、大量の粒子を吸収できる水不溶性であるが水膨潤性の様々なポリマーが含まれる。このようなポリマー材料は、一般的には「ヒドロコロイド（hydrocolloids）」とも呼ばれ、カルボキシメチルスターチ、カルボキシメチルセルロース、及びヒドロキシプロピルセルロース等の多糖類、ポリビニルアルコールやポリビニルエーテル等の非イオン型、ポリビニルピリジン、ポリビニルモルホリニオン、及びＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、又はＮ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルのアクリレート及びメタクリレート等の陽イオン型、及び夫々の第４塩が含まれる。代表的には、本発明で有用な超吸収体ゲル化ポリマーは、スルホン酸等の多数の陰イオン官能基及び更に代表的には、カルボキシル基を含む。本発明で使用するのに適したポリマーの例には、重合によって形成された不飽和の酸を含むモノマーから形成されたポリマーが含まれる。かくして、このようなモノマーには、炭素間オレフィン二重結合を少なくとも一つ含むオレフィン系不飽和酸及び無水物が含まれる。更に詳細には、これらのモノマーは、オレフィン系不飽和カルボン酸及び酸無水物、オレフィン系不飽和スルホン酸、及びその混合物から選択できる。
本発明で有用な超吸収体ゲル化ポリマーの形成に当り、非酸モノマーもまた或る程度、通常は微量、含まれているのがよい。このような非酸モノマーには、例えば、酸含有モノマーの水溶性又は非水溶性エステル並びにカルボキシル基やスルホン酸基を全く含まないモノマーが含まれる。かくして、随意の非酸モノマーには、以下に列挙する種類の官能基を含むモノマーが含まれる。即ち、カルボン酸又はスルホン酸のエステル、ヒドロキシル基、アミド基、アミノ基、ニトリル基、第四アンモニウム塩基、アリル基（例えばスチレンモノマーから誘導されるフェニル基）が含まれる。これらの非酸モノマーは周知の材料であり、例えば１９７８年２月２８日に付与された米国特許第４，０７６，６６３号（マスダ等）、１９７７年１２月１３日に付与された米国特許第４，０６２，８１７号（ウェスターマン）に詳細に説明されている。両特許に触れたことにより、これらの特許に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
オレフィン系不飽和カルボン酸及びカルボン酸無水物モノマーには、アクリル酸自体、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロクリル酸、ａ−シアノアクリル酸、β−メチルアクリル酸（クロトン酸）、α−フェニルアクリル酸、β−アクリロキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゼリカ酸、桂皮酸、ｐ−クロロ桂皮酸、β−ステリルアクリル酸、イタコン酸、シトロコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、マレイン酸、フマル酸、トリカルボキシエチレン、及びマレイン酸無水物が含まれる。
オレフィン系不飽和スルホン酸モノマーには、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、及びスチレンスルホン酸等の脂肪族又は芳香族のビニルスルホン酸；スルホエチルアクリレート、スルホエチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシ３−メタクリロキシプロピルスルホン酸、及び２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸等のアクリル系又はメタクリル系のスルホン酸が含まれる。
本発明で使用する上で好ましい超吸収体ゲル化ポリマーは、カルボキシル基を含む。これらのポリマーには、加水分解したスターチ−アクリロニトリルグラフトコポリマー、部分的に中和した加水分解したスターチ−アクリロニトリルグラフトコポリマー、スターチ−アクリル酸グラフトコポリマー、部分的に中和したスターチ−アクリル酸グラフトコポリマー、鹸化したビニルアセテート−アクリルエステルコポリマー、加水分解したアクリロニトリル又はアクリルアミドコポリマー、以上のコポリマーのうちの任意のコポリマーの僅かにネットワーク架橋したポリマー、部分的に中和したポリアクリル酸、及び部分的に中和したポリアクリル酸の僅かにネットワーク架橋したポリマーが含まれる。これらのポリマーは、単独で又は二つ又はそれ以上の異なるポリマーの混合物の形態のいずれかで使用できる。これらのポリマー材料の例は、米国特許第３，６６１，８７５号、米国特許第４，０７６，６６３号、米国特許第４，０９３，７７６号、米国特許第４，６６６，９８３号、及び米国特許第４，７３４，４７８号に開示されている。
超吸収体ゲル化ポリマーの製造で使用する上で最も好ましいポリマー材料は、部分的に中和したポリアクリル酸、及びそのスターチ誘導体の僅かにネットワーク架橋したポリマーである。最も好ましくは、ヒドロゲル形成吸収体ポリマーは、中和した僅かにネットワーク架橋したポリアクリル酸（即ちポリ（ナトリウムアクリレート／アクリル酸））を約５０％乃至約９５％、好ましくは約７５％、含む。ネットワーク架橋により、ポリマーは実質的に水不溶性になり、超吸収体ゲル化ポリマーの吸収力及び抽出可能なポリマー成分の性質を部分的に決定する。これらのポリマーをネットワーク架橋するためのプロセス及び代表的なネットワーク架橋剤は、米国特許第４，０７６，６６３号に詳細に記載されている。
超吸収体ゲル化ポリマーは、好ましくは、一種類の（即ち均質の）ポリマー混合物であり、本発明を実施する上でも使用できる。例えば、スターチ−アクリル酸グラフトコポリマー及び部分的に中和したポリアクリル酸の僅かにネットワーク架橋したポリマーの混合物を本発明で使用できる。
従来技術に記載された任意の超吸収体ゲル化ポリマーが本発明で有用であるけれども、現在、かなりのレベル（例えば吸収体構造の約５０重量％以上）の超吸収体ゲル化ポリマーが吸収体構造に含まれる場合、詳細には、吸収体層の一つ又はそれ以上の領域が超吸収体ゲル化ポリマーを約５０重量％以上含む場合、膨潤した粒子によるゲル閉塞の問題により粒子の流れが妨げられ、これによってゲル化剤ポリマーが所望の期間中にその全吸収力まで吸収する性能に対して悪影響が及ぼされるということがわかっている。１９９２年９月１５日に付与された米国特許第５，１４７，３４３号（ケレンバーガー等）及び１９９２年９月２２日に付与された米国特許第５，１４９，３３５号（ケレンバーガー等）には、超吸収体ゲル化ポリマーが、それらの荷重下での吸収力（ＡＵＬ）について説明されている。ここでは、ゲル化剤ポリマーは、２．０７kPa（０．３psi）の閉じ込め圧力が作用した状態で流体（０．９％塩水）を吸収する。（これらの特許の各々の開示は、これらの特許に触れたことにより、本明細書中に組入れたものとする。）ＡＵＬを決定するための方法は、これらの特許に記載されている。これらの特許に記載されたポリマーは、本発明の実施形態で特に有用であり、超吸収体ゲル化ポリマーのレベルが比較的高い領域を含む。詳細には、高濃度の超吸収体ゲル化ポリマーをクリーニングパッドに組み込んだ場合には、これらのポリマーは、米国特許第５，１４７，３４３号に記載された方法に従って計測されたＡＵＬが１５分後に少なくとも約１５ml／ｇであり、更に好ましくは１５分後に少なくとも約１８ml／ｇである。１９９４年３月２９日付けで出願された一般に譲渡された現在係属中の米国特許出願第０８／２１９，５４７号（ゴールドマン等）及び１９９５年４月６日付けで出願された米国特許出願第０８／４１６，３９６号（ゴールドマン等）もまた、ゲル閉塞の問題に対処しようとし、この現象を解決する上で有用な超吸収体ゲル化ポリマーを記載している。両特許出願に触れたことにより、これらの特許出願に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。これらの出願には、特定的には、閉じ込め圧力が高い場合（特定的には４．８３kPa（０．７psi））でもゲル閉塞が生じないようにする超吸収体ゲル化ポリマーが記載されている。本発明の実施形態では、吸収体層には、超吸収体ゲル化ポリマーのレベルが高い（例えば、約５０重量％以上）領域が含まれている。この超吸収体ゲル化ポリマーは、上掲のゴールドマン等の出願に記載された超吸収体ゲル化ポリマーであるのが好ましい。
超吸収体は、全体としての流体吸収力に寄与することに加え、パッドの吸収速度に直接的影響を及ぼす。このように、粒状形態の超吸収体ゲル化ポリマーを使用した場合、例えば平均粒径及び／又は粒径分布を調節することによって、クリーニングパッドの流体吸収速度を制御できるということは当業者には理解されよう。
他の有用な超吸収体には、１９９５年１１月２９日付けで出願された一般に譲渡された現在係属中の米国特許出願第０８／５６３，８６６号（デスマライス等）及び１９９５年２月７日に付与された米国特許第５，３８７，２０７号（ダイヤー等）に記載された親水性ポリマーフォームが含まれる。これらの文献には、高分散相油中水形乳濁液（一般にＨＩＰＥｓと呼ばれる）を重合させることによって得られる親水性ポリマー吸収体フォームが記載されている。これらのフォームは、流体取り扱い性に影響を及ぼす様々な物理的特性（孔径、毛管吸引、密度、等）を与えるように調整することが容易である。このように、これらの材料は、本発明が必要とする全体としての吸収力を提供する上で、単独で又は他の同様のフォーム又は繊維質構造と組み合わせてのいずれでも特に有用である。
超吸収体が吸収体層に含まれている場合には、吸収体層は、好ましくは、吸収体層の少なくとも約１５重量％を占める超吸収体を含み、更に好ましくは、少なくとも約２０重量％、更に好ましくは少なくとも約２５重量％を占める超吸収体を含む。
吸収体層は、繊維質材料を更に含む。本発明で有用な繊維には、天然の（改質した又は改質していない）繊維並びに合成繊維が含まれる。改質を施した又は改質を施していない適当な天然の繊維には、綿、アフリカハネガヤ、バガス、死毛、亜麻、絹、羊毛、木材パルプ、化学的に改質した木材パルプ、黄麻、エチルセルロース、及びセルロースアセテートが含まれる。適当な合成繊維は、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニリデン、オーロン（オーロン（ＯＲＬＯＮ）は登録商標である）等のポリアクリル、ポリビニルアセテート、レーヨン（レーヨン（ＲＡＹＯＮ）は登録商標である）、ポリエチルビニルアセテート、不溶性又は可溶性のポリビニルアルコール、ポリエチレン（例えばパルペックス（パルペックス（ＰＵＬＰＥＸ）は登録商標である））やポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン等のポリアミド、ダクロン（ダクロン（ＤＡＣＲＯＮ）は登録商標である）やコデル（コデル（ＫＯＤＥＬ）は登録商標である）等のポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、等から製造できる。吸収体層は、天然の繊維だけから、合成繊維だけから、又は天然の繊維と合成繊維の任意の適当な組み合わせからできているのがよい。
本発明で有用な繊維は親水性でも疎水性でもよく、親水性繊維と疎水性繊維の両方の組み合わせであってもよい。上述のように、親水性繊維又は疎水性繊維の特定の繊維は、吸収体層（及び或る程度はスクラビング層）に含まれる他の材料で決まる。即ち、繊維は、必要とされる流体遅延及び全体としての流体吸収力をクリーニングパッドが示すような性質を備えている。本発明で使用する上で適当な親水性繊維には、セルロース繊維、改質セルロース繊維、レーヨン、親水性ナイロン（ヒドロフィル（ヒドロフィル（ＨＹＤＲＯＦＩＬ）は登録商標である））等のポリエステル繊維が含まれる。適当な親水性繊維は、疎水性繊維を親水化することによって、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン、等から得られた熱可塑性繊維に界面活性剤処理やシリカ処理を施すことによっても得ることができる。
適当な木材パルプ繊維は、クラフト法や亜硫酸法等の周知の化学的プロセスによって得ることができる。南方針葉樹材からこれらの木材パルプ繊維を得るのが特に好ましい。これは、吸収性に優れているためである。更に、これらの木材パルプ繊維は、砕木パルププロセス、リファイナーメカニカルパルププロセス、サーモメカニカルパルププロセス、及びケミサーモメカニカルパルププロセス、等の機械的プロセスで得ることができる。リサイクル木材パルプ繊維又は二次木材パルプ繊維、並びに漂白を施した及び漂白を施していない木材パルプ繊維を使用できる。
本発明で使用するための別の種類の親水性繊維は、化学的に剛化したセルロース繊維である。本明細書中で使用されているように、「化学的に剛化したセルロース繊維」という用語は、化学的手段によって剛化し、乾燥状態及び湿潤状態の両方での繊維の剛性を高めたセルロース繊維を意味する。このような手段には、化学的補剛材を加えることによって、繊維を例えばコーティングし及び／又は含浸する手段が含まれる。このような手段には、化学的構造を変化させること例えばポリマー鎖を架橋することによる繊維の剛化も含まれる。
繊維を吸収体層（又はその必須の構成要素）として使用する場合には、随意であるが、繊維を熱可塑性材料と組み合わせるのがよい。この熱可塑性材料は、溶融時に少なくとも一部が、代表的には繊維間毛管勾配により、繊維の隙間に入り込む。これらの隙間は、熱可塑性材料の結合箇所となる。冷却すると、これらの隙間にある熱可塑性材料が固化して結合箇所を形成し、夫々の層の各々の母材繊維即ちウェブ繊維を互いに保持する。これは、全体としての一体性をクリーニングパッドに追加に加える上で有用である。
その様々な効果のうち、繊維隙間での結合により、熱結合された部材の圧縮率及び強度が結果的に全体として向上するという結果が得られる。化学的に剛化したセルロース繊維の場合、熱可塑性材料の溶融及び進入には、結果的に得られたウェブの平均孔径を大きくすると同時に、ウェブの密度及び坪量を製造時のウェブと同じに維持するという効果もある。これは、熱結合ウェブの流体捕捉性を、流体に最初に露呈されたときには流体透過性の改善により、これに続いて露呈されたときには、湿潤時に補剛繊維の剛性を保持する特性と湿潤時及び湿潤圧縮時に繊維隙間の熱可塑性材料が結合されたままにする特性の組み合わせにより改善できる。正味では、熱結合された補剛繊維のウェブは全体としてその元の容積を保持するが、熱可塑性材料によって占有されていた容積領域が開放し、かくして繊維間平均毛管孔径を大きくする。
本発明で有用な熱可塑性材料は、粒子、繊維、又は粒子及び繊維の組み合わせを含む様々な形態のうちの任意の形態であるのがよい。熱可塑性繊維が特に好ましい形態である。これは、多数の繊維間結合箇所を形成できるためである。適当な熱可塑性材料は、各層の一次ウェブ即ち母材を構成する繊維をほとんど損傷しない温度で溶融できる任意の熱可塑性ポリマーからできているのがよい。好ましくは、この熱可塑性材料の融点は、約１９０℃以下であり、好ましくは約７５℃乃至約１７５℃である。いずれの場合でも、この熱可塑性材料の融点は、熱結合された吸収体構造が、クリーニングパッドで使用された場合に収納される温度以下であってはならない。熱可塑性材料の融点は、代表的には、約５０℃以下ではない。
熱可塑性材料、詳細には熱可塑性繊維は、ポリエチレン（例えばパルペックス（パルペックス（ＰＵＬＰＥＸ）は登録商標である））やポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、コポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリエチルビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸樹脂、ポリアミド、コポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン、及び塩化ビニル／ビニルアセテート等のこれらのうちの任意のもののコポリマーを含む様々な熱可塑性ポリマーから製造できる。結果的に得られた熱結合された吸収体部材についての所望の特性に応じて適当な熱可塑性材料には、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアクリル酸樹脂、ポリアミド、ポリスチレン、ポリウレタン、等から得られた熱可塑性繊維に界面活性剤処理やシリカ処理等を施すことによって親水化した疎水性繊維が含まれる。非イオン系界面活性剤や陰イオン系界面活性剤等の界面活性剤によって処理を施すことによって、疎水性熱可塑性繊維の表面を親水化できる。親水化処理は、例えば、繊維に界面活性剤をスプレーすることによって、繊維を界面活性剤に浸漬することによって、又は熱可塑性繊維の製造時のポリマー溶融体の部分として界面活性剤を含むことによって、行うことができる。溶融し、再固化したとき、界面活性剤は熱可塑性繊維の表面に残る。適当な界面活性剤には、デラウェア州ウィルミントンのＩＣＩアメリカ社が製造しているブリジ（ブリジ（Ｂｒｉｊ）は登録商標である）７６やコネチカット州グリーンウィッチのグリコ化学社がペゴスパーゼ（ペゴスパーゼ（Ｐｅｇｏｓｐｅｒｓｅ）は登録商標である）の商標で販売している様々な界面活性剤等の非イオン系界面活性剤が含まれる。非イオン系界面活性剤の他に陰イオン系界面活性剤もまた使用できる。これらの界面活性剤は、熱可塑性繊維１cm2当り約０．２ｇ乃至約１ｇのレベルで熱可塑性繊維に加えることができる。
適当な熱可塑性繊維は、単一のポリマー（単成分繊維）から製造でき、一つ以上のポリマー（例えばコンジュゲート繊維）から製造できる。本明細書中で使用されているように、「コンジュゲート繊維」というのは、一つのポリマーから製造したコア繊維を異なるポリマーで製造したシース内に封入した熱可塑性繊維のことをいう。シースを構成するポリマーは、多くの場合、コアを構成するポリマーと異なる温度で溶融し、代表的には、コアを構成するポリマーよりも低い温度で溶融する。そのため、これらのコンジュゲート繊維はシースポリマーの溶融により結合し、この際、コアポリマーの望ましい強度特性を維持する。
本発明で使用する上で適当なコンジュゲート繊維には、以下のポリマー組み合わせのシース／コア繊維が含まれる。即ち、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチルビニルアセテート／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポリエステル、ポリプロピレン／ポリエステル、コポリエステル／ポリエステル、等が含まれる。本発明で使用する上で特に適当なコンジュゲート熱可塑性繊維は、ポリプロピレン又はポリエステル製のコア及びこれよりも低融点のコポリエステル、ポリエチルビニルアセテート、又はポリエチレン製のシースを持つコンジュゲート繊維（例えば、ダナクロンａ／ｓ社、チッソ社から入手できるコンジュゲート繊維、及びハーキュリーズ社から入手できるセルボンド（セルボンド（ＣＥＬＢＯＮＤ）は登録商標である））である。これらのコンジュゲート繊維は、同心であっても偏心であってもよい。本明細書中で使用されているように、「同心」及び「偏心」という用語は、シースの厚さがコンジュゲート繊維の断面に亘って均等であるか或いは不均等であるかのいずれかであるのかに関する。細い繊維で高い圧縮強度を得るためには、偏心コンジュゲート繊維が望ましい。
熱結合した繊維質材料を製造するための方法は、１９９５年７月３日に出願された現在係属中の米国特許出願第０８／４７９，０９６号（リチャーズ等）（特に第１６頁乃至第２０頁を参照されたい）、及び１９９６年８月２７日に付与された米国特許第５，５４９，５８９号（ホーニー等）（特に第９コラム乃至第１０コラムを参照されたい）に記載されている。これらの文献に触れたことにより、これらの文献に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
吸収体層は、更に、ＨＩＰＥ−誘導親水性ポリマーフォームでできていてもよい。これは、上文中に「超吸収体」として説明したもの程高い吸収力を備えていない。このようなフォーム及びその製造方法は、１９９６年８月２７日に付与された米国特許第５，５５０，１６７号（デスマライス）、及び１９９５年１月１０日に出願された一般に譲渡された現在係属中の米国特許出願第０８／３７０，６９５号（ストーン等）に記載されている。これらの文献に触れたことにより、これらの文献に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。
クリーニングパッドの吸収体層は、セルロース繊維（随意であるが、熱結合されたセルロース繊維）及び粒状膨潤性超吸収体ゲル化ポリマーの配合物等の均質な材料でできているのがよい。別の態様では、吸収体層は、熱結合した空気堆積材料層及びこれとは別の超吸収体層等の別個の材料層からできているのがよい。例えば、熱結合したセルロース繊維層を超吸収体よりも下に（超吸収体の下に）（即ち超吸収体とスクラビング層との間に）配置できる。高い吸収力及び圧力が加わった状態での流体保持性を得ると同時に流体吸い上げの初期遅延を提供するためには、吸収体層の形成時にこのような別個の層を使用するのが好ましい。これに関し、吸収力が低い層を吸収体層の最下層として設けることによって、超吸収体をスクラビング層から離して配置するのがよい。例えば、セルロース繊維層を超吸収体よりも下に（超吸収体の下に）（即ち超吸収体とスクラビング層との間に）配置できる。
好ましい実施形態では、吸収体層は、セルロース繊維（ワシントン州のウェイヤーホイスター社から入手できるフリントリバー）及びＡＬサーマルＣ（デンマーク国ヴァルデのダナクロンａ／ｓ社から入手できる熱可塑性プラスチック）及び膨潤性ヒドロゲル形成超吸収体ポリマーでできた熱結合した空気堆積ウェブからなる。超吸収体ポリマーは、好ましくは、スクラビング層から離れた吸収体層の表面の近くに別個の層が配置されるように組み込まれる。好ましくは、例えばセルロース繊維（随意であるが、熱結合されたセルロース繊維）製の薄い層を超吸収体ゲル化ポリマーの上に配置し包含性を高める。
ｉｉｉ．随意の取り付け層
本発明のクリーニングパッドは、更に、随意であるが、パッドをクリーニング器具のハンドル又は好ましくはクリーニング器具の支持ヘッドに連結できるようにする取り付け層を備えている。取り付け層は、吸収体層を使用する実施形態では必要であるが、パッドをハンドルの支持ヘッドに取り付けるには適していない。取り付け層は、流体がクリーニングパッドの上面（即ちハンドル接触面）を通って流れないようにするための手段としても機能し、パッドの一体性を更に高めることができる。スクラビング層及び吸収体層と同様に、取り付け層は、上掲の必要条件を満たす限り、単層構造であってもよいし多層構造構造であってもよい。
本発明の好ましい実施形態では、取り付け層は、周知のフック−ループ技術を使用することによってハンドルの支持ヘッドに機械的に取り付けることができる表面を有する。このような実施形態では、取り付け層は、ハンドルの支持ヘッドの下面に永久的に取り付けられたフックに機械的に取り付けることができる少なくとも一つの表面を有する。
所望の流体不透過性及び取り付け性を得るため、例えば溶融吹き出しフィルム及び繊維質不織布構造を含む積層構造を使用するのが好ましい。好ましい実施形態では、取り付け層は、溶融吹き出しポリプロピレンフィルム層が二つのスパンボンデッドポリプロピレン層間に配置された三層材料である。
ＩＩＩ．クリーニングパッド
本発明のクリーニングパッドは、上文中に説明したクリーニング器具で使用する上で特に適しているが、流体の吸収に続いて大量の流体を吸い上げて保持することを制御できるため、ハンドルと組み合わせてモップ等のクリーニング器具を形成することと切り離してクリーニングパッドを使用できる。このように、ハンドルに取り付けずにクリーニングパッド自体を使用できる。従って、クリーニングパッドは、ハンドルに取り付けることができる必要なしに形成できる。しかしながら、クリーニングパッドをハンドルと組み合わせて又はそれ自体別個の製品としてのいずれかで使用できるように形成するのが便利である。このように、パッドを随意の取り付け層とともに形成するのが好ましい。それ自体別個のクリーニングパッドは、全ての他の点において上文中に説明したのと本質的に同じである。勿論、家庭のフロアよりも寸法が小さい硬質の表面（例えば、カウンターの天板、流し台、調理面、タブ等）のクリーニングを行うようにクリーニングパッドが設計されている場合には、このようなパッドは、全体としての吸収力が比較的小さいのがよい。
ＩＶ．他の特徴及び本発明の特定の実施形態
クリーニングパッドが別個の層でできている場合には、クリーニングプロセス中にパッドに十分な一体性を提供する任意の手段を使用して様々な層が互いに結合されているのがよい。スクラビング層及び取り付け層は、これらの層が存在する場合には、均一で連続した接着剤層、パターンをなした接着剤層、又は接着剤の別々の線、螺旋、又は点からなるアレイを使用することを含む様々な結合手段のうちの任意の手段によって、吸収体層に又は互いに結合できる。別の態様では、結合手段には、熱結合、圧力結合、超音波結合、動的機械的結合又は任意の他の適当な結合手段又は当該技術分野で周知の結合手段の組み合わせが含まれる。結合は、クリーニングパッドの周囲に亘って行われている（例えばスクラビング層及び随意の取り付け層をヒートシールする）のがよく、及び／又はクリーニングパッドの表面にパターンを形成するようにクリーニングパッドの面積（即ちＸ−Ｙ平面）に亘って行われているのがよい。クリーニングパッドの層をパッドの面積に亘って超音波結合することによって、別個のパッド層が使用中に剥がれないようにする一体性を提供する。
本発明のクリーニングパッドは、クリーニングプロセス中に圧力が及ぼされた状態であっても、吸収された流体を保持できる。本明細書中、これを吸収された流体の「絞り出し」を阻止するクリーニングパッドの性能、又は逆に、圧力下の吸収された流体を保持する性能と呼ぶ。絞り出しを計測するための方法は、試験方法のセクションに詳細に記載してある。簡単に述べると、試験方法は、飽和させたクリーニングパッドに１．７２kPa（０．２５psi）の圧力が加わった場合の流体保持性能を計測する。好ましくは、本発明のクリーニングパッドの絞り出し容積は、約４０％以下であり、更に好ましくは約２５％以下であり、更に好ましくは約１５％以下であり、最も好ましくは約１０％以下である。
本発明のクリーニング器具は、好ましくは、クリーニング溶液と組み合わせて使用される。クリーニング溶液は、任意の周知の硬質表面クリーニング組成物からなるのがよい。硬質表面クリーニング組成物は、代表的には、一つ又はそれ以上の界面活性剤、溶剤、ビルダー、キレート剤、ポリマー、消泡剤、酵素、等を含む水性溶液である。適当な界面活性剤には、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、双生イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、及び陽イオン系界面活性剤が含まれる。陰イオン系界面活性剤の例には、線状アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルフェート、アルキルスルホネート、等が含まれるが、これらに限定されない。非イオン系界面活性剤の例には、アルキルエトキシレート、アルキルフェノルエトキシレート、アルキルポリクルコシド、アルキルグルカミン、ソルビタンエステル、等が含まれる。双生イオン系界面活性剤の例には、ベタイン及びスルホベタインが含まれる。両性界面活性剤の例には、アルキル両性グリシネート等のイミダゾール剤を使用して得られた材料及びアルキルイミノプロピオネートを含む。陽イオン系界面活性剤の例には、アルキルモノ−、ジ−、及びトリアンモニウム界面活性剤が含まれる。以上の材料は全て商業的に入手でき、ＭＣ出版のマクチェオン社の北米版のマクチェオンの第１巻の「乳濁液及び洗剤」１９９５年版に記載されている。
適当な溶剤には、モノ−及びジ−エチレングリコールｎ−ヘキシルエーテル、モノ−、ジ−、及びトリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、等のオキシエチレングリゴール及びオキシプロピレングリコールの短鎖（例えばＣ1−Ｃ6）誘導体が含まれる。適当なビルダーには、オルト燐酸塩及びパイロ燐酸塩等の含燐源から得られたビルダー及びニトリロ三酢酸、Ｓ，Ｓ−エチレンジアミン二琥珀酸、等の非燐源から得られたビルダーが含まれる。適当なキレート剤には、エチレンジアミン四酢酸及びくえん酸、等が含まれる。適当なポリマーには、陰イオン系、陽イオン系、双生イオン系、及び非イオン系が含まれる。適当な消泡剤には、シリコーンポリマー及び線状又は枝分かれしたＣ10−Ｃ18脂肪酸又はアルコールが含まれる。適当な酵素には、リパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、及び汚れを分解する触媒として有用であることが知られている他の酵素が含まれる。
本発明のクリーニング器具とともに使用するための適当なクリーニング溶液は、約０．１％乃至約２．０％の線状アルコールエトキシレート界面活性剤（例えば、ネオドール９１−５（ネオドール９１−５（Ｎｅｏｄｏｌ９１−５）は登録商標である）、約０％乃至約２．０％のアルキルスルホネート（例えば、ステファン社から入手できる線状Ｃ8スルホネートであるバイオタージＰＡＳ−８ｓ）、約０％乃至約０．１％の水酸化カリウム、約０％乃至約０．１％の炭酸カリウム又は二炭酸カリウム、約０％乃至約１０％の有機酸、染料及び／又は香料等の随意の補助剤、及び約９９．９％乃至約９０％の脱イオン水又は軟化水を含む。
超吸収体ポリマーをクリーニングパッドで使用する場合、クリーニング溶液のｐＨを制御することによって、流体吸い上げ速度を制御できる。詳細には、このようなポリマーが存在する場合、クリーニング溶液のｐＨは、好ましくは、約９以下であり、好ましくは、約７以下であり、更に好ましくは約８以下であり、最も好ましくは約２乃至約５である。
本発明の例示のクリーニングパッドを示す添付図面を参照すると、第２図は、取り外し自在のクリーニングパッド２００の斜視図であり、このクリーニングパッドは、スクラビング層２０１、取り付け層２０３、及びスクラビング層と取り付け層との間に配置された吸収体層２０５を含む。上文中に示したように、第２図は、層２０１、２０３、及び２０５の各々を単一の材料層として示しているけれども、これらの層のうちの一つ又はそれ以上が二つ又はそれ以上のプライからなる積層体からなってもよい。例えば、好ましい実施形態では、スクラビング層２０１は、カーデッドポリプロピレンからなる２プライ積層体であり、この場合、下層にはスリットが設けられている。更に、第２図に示すように、スクラビング層２０１と吸収体層２０５との間、及び／又は吸収体層２０５と取り付け層２０３との間に流体の流れを妨げない材料を配置できる。しかしながら、スクラビング層及び吸収体層が実質的に流体連通しており、クリーニングパッドの必須の吸収性を提供することが重要である。第２図では、パッド２００は、全てのパッド層のＸ寸法及びＹ寸法が等しいものとして示してあるが、スクラビング層２０１及び取り付け層２０３が吸収体層よりも大きく、そのため、層２０１及び２０３をパッドの周囲に亘って互いに結合して一体性を提供できるのが好ましい。スクラビング層及び取り付け層を、均等な連続した接着剤層、パターンをなした接着剤層、接着剤の別々の線、螺旋、又は点からなるアレイを含む様々な結合手段のうちの任意の手段によって吸収体層に又は互いに結合できる。別の態様では、結合手段には、熱結合、圧力結合、超音波結合、動的機械的結合、又は任意の他の適当な結合手段、又はこれらの結合手段の当該技術分野で周知の組み合わせが含まれる。結合は、クリーニングパッドの周囲に亘って行われ、及び／又はスクラビング層２０１の表面上にパターンを形成するようにクリーニングパッドの表面に亘って行われる。
第３図は、本発明のクリーニングパッドの一実施形態の吸収体層３０５の分解斜視図である。吸収体層３０５は、この実施形態では、三層構造からなるものとして示してある。特定的には、吸収体層３０５は、参照番号３０７で示す別個の粒状超吸収体ゲル化剤層が二つの別個の繊維質材料層３０６と３０８との間に配置されたものとして示してある。この実施形態では、超吸収体ゲル化剤の濃度が高い領域３０７のために超吸収体が上文中に論じたゲル閉塞を起こさないのが好ましい。特に好ましい実施形態では、繊維質層３０６及び３０８の各々は、セルロース繊維製の熱結合された繊維質基材であるのがよく、下繊維質層３０８は、スクラビング層（図示せず）と直接的に流体連通している。
第４図は、スクラビング層４０１、取り付け層４０３、及びスクラビング層と取り付け層との間に配置された吸収体層４０５を持つクリーニングパッド４００の断面図である。クリーニングパッド４００は、この図では、Ｘ寸法及びＹ寸法がスクラビング層４０１及び取り付け層４０３よりも小さい吸収体層４０５を持つように示してある。従って、層４０１及び４０３は、クリーニングパッドの周囲に沿って互いに結合されたものとして示してある。更に、この実施形態では、吸収体層４０５が二つの別個の層４０５ａ及び４０５ｂを持つものとして示してある。好ましい実施形態では、上層４０５ａは、１９９５年１１月２９日に出願された一般に譲渡された現在係属中の米国特許出願第０８／５６３，８６６号（デスマライス等）に記載された親水性ポリマーフォーム材料であり、下層４０５ｂは、１９９６年８月２７日に付与された米国特許第５，５５０，１６７号（デスマライス）又は１９９５年１月１０日に出願された一般に譲渡された現在係属中の米国特許出願第０８／３７０，６９５号（ストーン等）に記載されたポリマーフォーム材料である。上文中に論じたように、層４０５ａ及び４０５ｂの各々は、夫々の材料で形成された二つ又はそれ以上の個々の層を使用して形成できる。
第７図は、随意のスクリム材料６０２を持つクリーニングパッド６００の分解斜視図である。このスクリム材料６０２は、スクラビング層６０１と吸収体層６０５との間に配置された別個の材料として示してある。別の実施形態では、スクリム６０２は、スクラビング層６０１（好ましくは上面）又は吸収体層６０５（好ましくは下面）に印刷によって設けられた樹脂又は他の合成材料の形態であるのがよい。第７図は、吸収体層６０５の上に配置された随意の取り付け層６０３を更に示す。上文中に論じたように、スクリムは、使用されたクリーニング溶液に容易には溶けない汚れのクリーニングを改善できる。スクリム６０２の比較的開放した構造は、スクラビング層６０１と吸収体層６０５との間に必要な流体連通を提供し、必須の吸収速度及び吸収力を提供する。この場合も、第７図では、層６０１、６０３、及び６０５の各々は単一の材料層として示してあるが、これらの層のうちの一つ又はそれ以上が二つ又はそれ以上のプライからなってもよい。
第７図では、パッド６００は、全てのパッド層のＸ寸法及びＹ寸法が等しいものとして示してあるが、スクラビング層６０１及び取り付け層６０３が吸収体層よりも大きく、そのため、層６０１及び６０３をパッド６００の周囲に亘って互いに結合して一体性を提供できるのが好ましい。更に、パッドの周囲でのスクラビング層６０１と取り付け層６０３との結合を容易にするため、スクリム材料６０２をＸ寸法及びＹ寸法の少なくとも一方と等しくするのが好ましい。これは、スクリム材料が別個の層である（即ち、基材に印刷されていない）場合に特に好ましい。これらの実施形態では、スクリムは、例えば樹脂を基材に印刷することによって形成されており、スクリムを周囲結合の部分であるように配置することは重要でない。スクラビング層６０１、スクリム６０２、及び取り付け層６０３は、均等な連続した接着剤層、パターンをなした接着剤層、接着剤の別々の線、螺旋、又は点からなるアレイを含む様々な結合手段のうちの任意の手段によって吸収体層に結合されているか或いは互いに結合されているのがよい。別の態様では、結合手段には、熱結合、圧力結合、超音波結合、動的機械的結合、又は任意の他の適当な結合手段、又はこれらの結合手段の当該技術分野で周知の組み合わせが含まれる。結合は、クリーニングパッドの周囲に亘って行われ、及び／又はスクラビング層６０１の表面上にパターンを形成するようにクリーニングパッドの表面に亘って行われる。
第８図は、スクリム７０２を持つパッド７００の好ましい実施形態の斜視図である。第８図は、吸収体層７０５、取り付け層７０３、及びスクリム７０２の例示を容易にするために一部を切除したスクラビング層７０１を含む。（スクリム７０２は、別個の材料層であるか或いはスクラビング層又は吸収体層のいずれかの構成要素であるのがよい。）パッド７００は、硬質の表面と接触する下面７００ａ及びクリーニング器具と接触する上面７００ｂを有するものとして示してある。パッド７００は、パッドの「Ｘ」寸法と一致する二つの両側縁部７００ｃ及びパッドの「Ｙ」寸法と一致する二つの両端縁部７００ｄを有する。（使用に当たっては、パッド７００はＸ−Ｙ寸法で矩形であり、代表的な清掃動作は、一般的には、矢印７１０が示す「前後方向」で行われる。）図示のように、この好ましい実施形態では、スクリム７０２は端縁部７００ｄまで延びており、取り付け層７０３及びスクラビング層７０１に結合できる（図示してないけれども、吸収体層７０５は、スクリム及び取り付け層及びスクラビング層の結合を容易にするため、好ましくは、Ｘ寸法及びＹ寸法が短い）。しかしながらスクリム７０２は、側縁部７００ｃまで延びていない。側縁部７００ｃの手前でスクリムが終端することにより、パッド７００のスクラビング層７０１の領域７１１は、スクリム７０２のテクスチャーを呈せず、及び従って、比較的滑らかである。これらの滑らかな領域７１１により、払拭プロセス中に汚れ／溶液を均等に除去できる。
Ｖ．試験方法
Ａ．圧力が加わった状態での性能
この試験は、脱イオン水に対するクリーニングパッドの吸収力をｇ／ｇで決定し、平均吸収速度をｇ／秒で決定する。クリーニングパッドは、ピストン／シリンダアッセンブリ内で約０．６kPa（０．０９psi）の初期拘束圧力（これは、クリーニングパッド試料の組成に応じて変化し、拘束圧力は、試験期間中に試料が水を吸収して膨潤する際に僅かに低下する）が作用した状態で横方向に拘束されている。試験の目的は、クリーニングパッドが使用状態に露呈されている（水平方向毛管吸引力（holizontal wicking）及び圧力が作用している）場合の、クリーニングパッドによる流体の平均吸収速度を実際の期間に亘って評価することである。
ＰＵＰ吸収力試験の試験流体は脱イオン水である。この流体は、ほぼゼロの静水圧での要求吸収状態下でクリーニングパッドによって吸収される。
この試験についての適当な装置５１０を第５図に示す。この装置の一端には、カバー５１４を持つ流体リザーバ（例えばペトリ皿）５１２が設けられている。リザーバ５１２は、全体に参照番号５１６を附した分析用秤に載っている。装置５１０の他端は、全体に参照番号５１８を附したフリッテッド漏斗、この漏斗５１８内に嵌着する全体に参照番号５２０を附したピストン／シリンダアッセンブリ、及び漏斗５１８の周りに嵌まる全体に参照番号５２２を附したプラスチック製円筒形フリッテッド漏斗カバーが設けられている。このカバーは、底部が開放しており頂部が閉鎖しており、頂部にピンホールが設けられている。装置５１０は、流体をいずれかの方向に搬送するためのシステムが設けられている。このシステムは、参照番号５２４及び５３１ａを附したガラス製毛管チューブ区分、参照番号５３１ｂを附した可撓性プラスチックチューブ（例えば内径が６．３５mm（１／４インチ）で外径が９．５３mm（３／８インチ）のタイゴン（Ｔｙｇｏｎ）製チューブ）、ストップコックアッセンブリ５２６及び５３８、及びガラスチューブ５２４及び５３１とストップコックアッセンブリ５２６及び５３８とを連結するテフロン製コネクタ５４８、５５０、及び５５２を有する。ストップコックアッセンブリ５２６は、主流体システムの三方弁５２８、ガラス製毛管チューブ５３０及び５３４、及びリザーバ５１２を補充し、フリッテッド漏斗５１８内のフリッテッドディスクを前方ブラッシングするためのガラス製毛管チューブ５３２を含む。ストップコックアッセンブリ５３８は、同様に、三方弁５４０、主流体ラインのガラス製毛管チューブ５４２及び５４６、及びシステムのドレンとして作用するガラス製毛管チューブ区分５４４を含む。
第６図を参照すると、アッセンブリ５２０は、シリンダ５５４、参照番号５５６を附したカップ状ピストン、及びこのピストン５５６の内側に嵌まった重り５５８を有する。シリンダ５５４の底端には、４００番メッシュのステンレス鋼製クロススクリーン５５９が取り付けられている。このスクリーンは、取り付け前にぴんと張られているように二軸延伸されている。全体に参照番号５６０を附したクリーニングパッド試料がスクリーン５５９に載っており、表面接触層（即ちスクラビング層）がスクリーン５５９と接触している。（クリーニングパッドが切り出される試料が、クリーニング作業中にその両面が表面と接触するように設計されている場合には、主に初期スクラビング作用に向けられた表面がスクリーン５５９と接触しなければならない。）クリーニングパッド試料は、直径が５．４cmの円形の試料である。（試料５６０は単一の層として描いてあるが、試料は、実際には、試料が切り出されるパッドに含まれる全ての層を持つ円形の試料からなる。）シリンダ５５４は、透明なレクサン（レクサン（ＬＥＸＡＮ）は登録商標である）ロッド（又はその等価物）でボアを形成したものであり、内径が６．００cm（面積＝２８．２５cm2）であり、壁厚が約５mmであり、高さが約５cmである。ピストン５５６は、テフロン製カップの形態をなしており、シリンダ５５４内にぴったりとした許容差で嵌着するように機械加工されている。ステンレス鋼製の円筒形重り５５８は、ピストン５５６内にぴったりと嵌着するように機械加工されており、その頂部には、取り外しを容易にするためにハンドル（図示せず）が設けられている。ピストン５５６及び重り５５８の組み合わせ重量は、１４５．３ｇであり、これは２２．９cm2の面積に対する０．６kPa（０．０９psi）の圧力に相当する。
装置５１０の構成要素の大きさは、１０cmの静水頭での脱イオン水の流量が少なくとも０．０１ｇ／cm2／秒であり、これは、流量をフリッテッド漏斗５１８の面積で正規化した値である。流量に特に大きな影響を及ぼす要因は、フリッテッド漏斗５１８のフリッテッドディスクの透過性、及びガラス製チューブ５２４、５３０、５３４、５４２、５４６、及び５３１ａ、及びストップコックバルブ５２８及び５４０の内径である。
リザーバ５１２は、０．０１ｇの精度でドリフトが０．１ｇ／時の分析用秤５１６上に配置されている。秤は、（ｉ）均合重りの変化をＰＵＰ試験の開始時から所定の間隔で監視し、（ｉｉ）秤の感度に応じて０．０１ｇ乃至０．０５ｇの重量変化について自動的に開始するように設定されたソフトウェアを介してコンピューターに繋がれている。リザーバ５１２に続く毛管チューブ５２４は、リザーバの底部又はカバー５１４のいずれとも接触していてはならない。リザーバ５１２内の流体（図示せず）の容積は、計測中に空気が毛管チューブ５２４に吸い込まれないのに十分でなければならない。リザーバ５１２内の流体のレベル即ち液面高さは、計測の開始時には、フリッテッド漏斗５１８内のフリッテッドディスクのディスクの上面の約２mm下でなければならない。これは、流体の小滴をフリッテッドディスクに置き、リザーバ５１２内へのゆっくりとした逆流を重量的に監視することによって確認できる。このレベルは、ピストン／シリンダアッセンブリ５２０が漏斗５１８内に配置されている場合には大幅に変化してはならない。リザーバは、４０mlまでの部分を引き出すことによって生じる流体の高さの変化が３mm以下であるように、十分大きな直径（例えば１４cmまで）を備えていなければならない。
計測を行う前にアッセンブリを脱イオン水で充填する。フリッテッド漏斗５１８内のフリッテッドディスクを前方フラッシングし、新たな脱イオン水で充填する。フリッテッドディスクの底面及び漏斗をリザーバに連結するシステムから気泡をできる限り除去する。三方ストップコックの順次作動により、以下の手順を実施する。
１．フリッテッドディスクの上面上の余分の流体をフリッテッド漏斗５１８から除去（注ぎ出）し、
２．リザーバ５１２の高さ／重量の解を適正なレベル／値に合わせて調節し、
３．フリッテッド漏斗５１８をリザーバ５１２に対して正しい高さに配置し、
４．次いで、フリッテッド漏斗５１８をフリッテッド漏斗カバー５２２で覆い、
５．リザーバ５１２及びフリッテッド漏斗５１８を、開放連結位置にあるストップコックアッセンブリ５２６及び５３８のバルブ５２８及び５４０で均衡させ、
６．次いで、バルブ５２８及び５４０を閉鎖し、
７．その後、バルブ５４０を廻し、漏斗をドレンチューブ５４４に対して開放し、
８．システムをこの位置で５分間に亘って均衡させ、
９．次いで、バルブ５４０をその閉鎖位置に戻す。
第７工程、第８工程、及び第９工程は、フリッテッド漏斗５１８の表面を５cmまでの小さな静吸引力に露呈することにより、この表面を一時的に「乾燥」させる工程である。この吸引力は、チューブ５４４の開放端がフリッテッド漏斗５１８内のフリッテッドディスクのレベルの下５cmまで延びており、脱イオン水で充填されている場合に加えられる。この手順中、代表的には、０．０４ｇまでの流体がシステムからドレンされる。この手順により、ピストン／シリンダアッセンブリ５２０がフリッテッド漏斗５１８内に配置されている場合に脱イオン水の早期吸収が阻止される。ピストン／シリンダアッセンブリ５２０なしで２０分間の期間に亘ってＰＵＰ試験（下文参照）を実施することによって、この手順でフリッテッド漏斗からドレンされる流体の量を計測する。この手順によってフリッテッド漏斗からドレンされたほぼ全ての流体は、試験の開始時に漏斗によって非常に迅速に再吸収される。かくして、ＰＵＰ試験（下文参照）中にリザーバから除去された流体の重量からこの補正重量を減じる必要がある。
円形にダイカットされた試料５６０が、約１ｇの脱イオン水が入ったペトリ皿内で約１秒間に亘って吸収した後、これを直ちにシリンダ５５４に置く。ピストン５５６をシリンダ５５４に滑り込ませ、クリーニングパッドシリンダ５６０上に配置する。ピストン／シリンダアッセンブリ５２０を漏斗５１８のフリット部分上に置き、重り５５８をピストン５５６内に滑り込ませ、漏斗５１８の上をフリッテッド漏斗カバー５２２によってカバーする。秤の読みを安定化させた後、バルブ５２８及び５４０を開いて漏斗５１８とリザーバ５１２とを連結することによって試験を開始する。自動開始に伴って、漏斗５１８が流体の再吸収を開始したときにデータ収集を直ちに開始する。
データを全部で約２２００秒間の期間に亘って所定の間隔で記録し、ＰＵＰ吸収力を以下のように決定する。
ｔ１２００吸収力（ｇ／ｇ）＝
〔Ｗｒ（ｔ＝０）−Ｗｒ（ｔ＝１２００）−Ｗｆｆｃ〕／Ｗｄｓ
ここで、ｔ１２００吸収力は、１２００秒後のパッドの（ｇ／ｇ）吸収力であり、Ｗｒ（ｔ＝０）は、開始前のリザーバの重量をｇで表した値であり、Ｗｒ（ｔ＝１２００）は、開始してから１２００秒後のリザーバ５１２の重量をｇで表した値であり、Ｗｆｆｃは、フリッテッド漏斗の補正重量であり、Ｗｄｓはクリーニングパッド試料の乾燥重量である。１２００秒の試験手順中に流体吸収速度もまた計測される。吸収速度の結果から、試料パッドの平均吸収速度は、ｔ＝０乃至ｔ＝１２００の期間に亘って得られる。
Ｂ．絞り出し
使用時圧力に露呈された場合にクリーニングパッドが流体を保持できる性能及び従って、流体の「絞り出し」が起こらないようにする性能は、本発明の別の重要なパラメータである。「絞り出し」は、１．５kPa（０．２５psi）の圧力が加わった状態でホワットマン濾紙によって試料から吸収できる流体の量を確認することによって、クリーニングパッド全体について計測される。絞り出しは、水平方向毛管吸引により（詳細には、スクラビング層又は表面接触層を含むパッドの表面から毛管吸収によって）脱イオン水で容量一杯に飽和させた試料について行われる。（飽和試料を得るための一つの手段が、１９９５年１０月１３日に出願された米国特許出願第０８／５４２，４９７号（ダイヤー等）の水平方向重力毛管吸収法として記載されている。同特許出願に触れたことにより、その特許出願に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。）好ましくは空気で充填された袋を使用することによって、夫々の圧力を加えることができる装置内に流体含有試料を水平に置く。袋は、均等に分配された圧力を試料の表面に亘って加える。絞り出し値は、湿潤状態の試料の重量に対する失われた試験流体の重量として報告される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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