可膨胀的皮肤清洁工具 发明所属之技术领域
本发明关于一种改良的皮肤清洁工具。该皮肤清洁工具系可膨胀的。该可膨胀皮肤清洁工具便于储放在家中以及在旅行时储放在行李内。
先前技术
许多消费者利用一当作清洁材料之肥皂块及一用来将肥皂加诸于身体的工具(譬如毛巾、海绵、或类似物)来进行个人清洁。近年来液体清洁剂日益盛行。液体清洁剂通常是藉由一工具(譬如毛巾、海绵、毛球(puff)/软垫(pouf)及类似物)加诸于身体。有褶襉的工具(譬如毛球/软垫)因其提供清洁和剥除表皮能力的好处而受到欢迎。
清洁工具之一相关问题在于其通常相当的大。举例来说，典型的软垫工具具有约3英时至约6英时的直径。实心的清洁剂保持工具亦为人所熟知。此等工具通常成传统肥皂块的形状。此等工具大约是3英时长、3英时宽、一英时厚。此类清洁工具不管是在架子上或是在行李里都占用相当大的空间。因此需要一种在使用前相当的薄且会在使用中膨胀的清洁工具。
市面上贩售的清洁工具有时会被消费者认为对皮肤太硬或太软。因此需要一种对皮肤而言感觉恰到好处的清洁工具。
美国专利第5,727,278号揭示一种清洁装置，其为网状聚胺基甲酸酯海绵。该网状聚胺基甲酸酯海绵在使用中不会膨胀。
美国专利第6,092,257号及6,038,727号揭示清洁装置。该等装置具有多样结构和纤维以产生一多层式起皱本体构成一″沐浴球(bath ball)″。
美国专利第6,015,242号揭示一种身体清洁用毛球，其含有小块的固体肥皂。此装置经装填固体肥皂且在固体肥皂用完时重新装填。
美国专利第6,368,003号揭示一种手持式清洗装置，在其内部容纳着肥皂。肥皂系容纳在一储槽内且经由一喷嘴施配。该肥皂可为多样形式，块状物和流体皆包含在内。
欧洲专利申请案EP 1125540号揭示一种由至少一层有褶襉的花式薄膜所制得之花式薄膜清洁装置。
美国专利第6,063,397号揭示适用于个人清洁的干擦拭物。
尽管已有上述参考案所揭示物，当今仍需要一种在使用前相当薄且会在使用中膨胀的清洁工具。本发明回应此需求。
【发明内容】
本发明提出一种清洁工具，其包含：一第一外层；一第二外层；及一配置并固持在该等外层之间的内层，其中该等外层当中至少一层是透水性的，且该内层在接触水之后膨胀致使该清洁工具膨胀。
实施方式
本发明之清洁工具有一第一外层及一第二外层。该第一外层及第二外层可为相同材料制成，或可为不同材料制成。该第一外层和第二外层当中至少一层必须是由一透水性材料制成。该第一外层及第二外层之适用材料在擦拭物技术中为为人所知且非局限性包含一织造织物、一针织织物、一非织造织物、一织物与一聚合物膜(譬如聚烯烃薄膜)之层压物、一植绒织物、一聚烯烃薄膜、穿孔薄膜、网眼结网、及以上之组合。适合的聚合物膜材料非局限性包含：聚烯烃类，譬如聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、和聚丙烯，聚酯类，以及乙烯-乙酸乙烯酯。
制造织造布料和针织布料的方法并非本发明的一部分且在此技术中已为为人所知，故在此不另赘述。有一种用于本发明之非织造布料基质系由气流成网或湿式成网制程所制得，其中首先将纤维或单丝从长股丝束切成期望长度、将其送入一水流或气流中、然后沉积在一让载有纤维的气流或水流通过的筛网上。然后使沉积的纤维或单丝以黏着剂黏合在一起、且依需求进行其他处理以构成织造、非织造、或纤维素布料。
本发明所用第一外层和第二外层可为一热黏合非织造布料(不管是否含有树脂)，此布料可为聚酯类、聚醯胺类、聚烯烃类、或其他热塑性纤维(其得为纺黏的，亦即纤维被纺到一平坦表面上且藉由热或化学反应黏合(熔接)在一起)所制得。
在使用非织造物时，非织造布料基质通常是具有一网状或粗梳纤维结构(前提是纤维强度容许粗梳)或者包括纤维或单丝系杂乱分布或成随机阵列(亦即纤维之部分取向经常出现以及一完全杂乱分布取向地粗梳织物纤维阵列)或大致对准之纤维垫的黏着剂黏合纤维或是单丝产品。此等纤维或单丝得为天然物(例如羊毛、蚕丝、黄麻、大麻、棉、亚麻、西纱尔麻、或苎麻)或合成物〔人造丝、纤维素酯、聚乙烯衍生物、聚烯烃类(譬如聚乙烯和聚丙烯)、聚醯胺类(譬如尼龙6、尼龙6，6)或聚酯类(譬如聚对苯二甲酸乙烯酯和聚对苯二甲酸丁烯酯)〕，或是以上之组合。此等非织造材料大致见于INDA″非织造织物指南(NONWOVEN FABRICS HANDBOOK)″(1999)，其纳入本说明书做为非织造基质及其制造方法的参考。
该等非织造外层之单位重量可以改变，但通常是在约20公克/平方公尺至约500公克/平方公尺的范围内，举例来说从约50公克/平方公尺至约150公克/平方公尺。
该内层被固持在该第一外层与该第二外层之间。适于固持该内层之机构在此技术中为为人所知，且非局限性包含黏着剂黏合、热黏合、缝合、钩与环、及类似方式。整体而言，第一外层与第二外层可藉由上述机构就外周密封在一起。
本发明之工具有一配置在外层之间的内层。该内层在接触水之后膨胀，从而使该工具膨胀。在本说明书提到″使该工具膨胀″意指加大该工具的高度。在储藏期间，该工具有一初始高度。在接触水之后，该工具之高度加大至一最终高度。该工具之最终高度约大于该工具之初始高度的1.5倍，且在该工具之初始高度的约1.5倍至约10倍、较佳为约3倍至约5倍的范围内。
该内层可为会在接触水之后膨胀的任何材料。适用材料的实例包含吸收性粉末，譬如超吸收性聚丙烯酸盐及类似物。超吸收性纤维及超吸收性垫可能也适用。一适用的超吸收性垫为EAM Corporation以NOVATHINTM之名出品的木质纤维素与聚丙烯酸酯之一混合物。另一适用的超吸收性材料为Camelot Technologies Ltd.所出品之FIBERDRITM纤维，此纤维是一烯烃无机盐/烷基羧化物之共聚物。
适合的吸收性粉末更包含(但不局限于)：天然聚合物，譬如梧桐胶、黄耆胶、阿拉伯胶、印度胶、古阿胶、蝗豆胶、榅桲树种子、欧车前种子、红藻胶、藻酸盐类、洋菜、果胶类、淀粉类、黄原胶、聚右糖、酪蛋白、明胶、角蛋白、和虫胶；改性天然聚合物，譬如包含羟丙基纤维素和羟乙基纤维素的纤维素衍生物，及羟丙基古阿胶(guar)；合成聚合物，譬如丙烯酸聚合物类，聚丙烯醯胺类，及烯烃基/烯烃基氧化物聚合物；以及无机物，譬如黏土和非晶二氧化硅。
压缩材料譬如海绵、非织造物、及穿孔薄膜亦可用作该工具之内层。海绵亦可由纤维素衍生物譬如黏胶、纤维素酯和纤维素醚及以上之组合制成。适合的非织造材料包括如前所述者。以高膨松(loft)非织造物特别适用。为获得此可膨胀芯部，使一海绵或非织造材料例如在一压机内被压缩。可在海绵或非织造材料被压缩的同时对其加热。可将水溶性黏结剂施加于海绵或非织造材料使该材料在该工具接触水之前保持压缩状态。适合的水溶性黏结剂非局限性包含淀粉类黏结剂、丙烯酸酯类黏结剂、及类似物。在接触到水之后，该水溶性黏结剂溶解掉且该内层(在本例中是海绵或非织造物)膨胀。
该内层可经此技术中为人所知的方式浸渍一清洁用组合物。适合的清洁用组合物通常包含一或多个表面活性剂。一般而言，在该清洁用组合物内会包含一起泡表面活性剂。″起泡表面活性剂″系指一在与水结合且经机械性搅拌时会产生泡沫的表面活性剂。起泡表面活性剂之实例非局限性包含阴离子性、非离子性、阳离子性、和两性起泡表面活性剂。
阴离子性起泡表面活性剂之非局限性实例包含由以下群中选出者：肌胺酸盐类，硫酸盐类，羟基乙磺酸盐类，牛磺酸盐类，磷酸盐类，乳酸盐类，及麸胺酸盐类。特定实例非局限性包含由以下群中选出者：十二烷基硫酸钠，十二烷基硫酸铵，十二醚硫酸铵，十二醚硫酸钠，十三烷基硫酸钠，十六烷基硫酸铵，十六烷基硫酸钠，椰子羟基乙磺酸铵，十二醯乳酸羟基乙磺酸钠，十二醯乳酸钠，三乙酸胺十二醯乳酸盐，己醯乳酸钠，十二醯肌胺酸钠，十四醯肌胺酸钠，椰子肌胺酸钠，十二醯甲基胺基乙磺酸钠，椰子甲基胺基乙磺酸钠，十二醯麸胺酸钠，十四醯麸胺酸钠，椰子麸胺酸钠，及以上之混合物。
非离子性起泡表面活性剂之非局限性实例包含由以下群中选出者：烷基葡萄糖苷，烷基聚葡萄糖苷，聚羟基脂肪酸醯胺，烷氧化脂肪酸酯，起泡蔗糖酯，氧化胺类，及以上之混合物。特定实例非局限性包含由以下群中选出之非离子性表面活性剂：C8-C14葡萄糖醯胺，C8-C14烷基聚葡萄糖苷，蔗糖椰酸酯，蔗糖十二酸酯，十二醯胺氧化物，椰子醯胺氧化物，及以上之混合物。
两性起泡表面活性剂(其亦包含两性离子起泡表面活性剂)之非局限性实例包含由以下群中选出者：甜菜碱类，磺基甜菜碱，羟磺基甜菜碱，烷基亚胺乙酸酯类，亚胺基二烷酸酯类，胺基二烷酸酯类，及以上之混合物。
本发明之两性表面活性剂的非局限性实例包含：十二基两性二乙酸二钠，十二基两性乙酸钠，十六烷基二甲基甜菜碱，椰子醯胺丙基甜菜碱，椰子醯胺丙基羟磺基甜菜碱，及以上之混合物。
亦可将护肤添加物、保湿剂、及类似物浸渍到本发明之工具内。此组合物可藉由将该工具浸泡在该组合物内、将该组合物喷洒在该工具上、及此技术中已知的其他方式而搭载到内层上。该内层可利用加热设备或真空干燥器使其干燥以提供干的工具。另一选择，可将一清洁或护肤配方以一浓缩物之形式施加于该内层以提供干的工具。
此等清洁工具系以干的状态贩售。消费者在准备好要使用时用水沾湿该工具。在本说明书中，″干的″系指该清洁工具以其总重量为基准系含有约低于15％重量百分比且较佳约低于10％重量百分比的水。在接触水之后，该工具膨胀。
本发明亦提出让皮肤感觉不会太硬或太软的皮肤清洁工具。此等工具之Z向湿压缩分数在约100至约5000的范围内。较佳来说该湿压缩分数在约500至约3000的范围内。Y向湿压缩分数可为在约100至约5000的范围内。较佳来说Y向湿压缩分数可为在约500至约3000的范围内。″湿压缩″在下文实例中详细说明。
以下实例系仅供范例说明。不应将本发明解释为受限于其细节。
实例
下列测试方法运用于该等实例中。
干压缩/弹性测试方法
此测试方法使用一Instron Model II22测量一样本在一给定压缩高度的尖峰负载以及该样本在其负载回到零负载时所回复的高度。所有测试均在23及50％相对湿度的条件下进行。将-50lb加载/压缩单元安装在机器上。将该加载单元插入并容许其以至少20分钟暖化。然后以一5lb重物校准该机器。在此特殊测试中使用一订制探头，因为其最能表现用手挤压该工具的效果。
就样本将被压缩之方向(Y向或Z向)测量该样本的卡规测径。将测量值除以二且设定为该样本的伸长点。使样本在探头底下对正，以样本的最长边平行于探头的最长边。要就Y向压缩时，将二个金属块(大约25mm×40mm×25mm)添附于底板，使此二金属块之间的宽度大约是样本的Z向宽度，且以金属块的40mm边与底板接触。将样本放在该等金属块之间进行测试以使其不会在循环之间移动。此外，将受测样本之Y向″镶边″(fringe)(热封合处以外的多余材料)切到热封合处的外缘以避免可能因此等镶边造成的不真实数据。
一旦样本已经对正，将探头往下带到其刚好稍微碰到样本(负载小于1g力)的程度且将负载设定为零。在完成此作业且设定好伸长点之后，即准备好开始测试。
使探头伸入样本内直至其到达伸长点然后将其往回缩，这些都是以12英时/分钟的速率进行。将此循环重复九次，即总计十个循环。然后就每一样本回报尖峰负载(在伸长点)。此外，就每一循环将探头回程中负载回到零的高度纪录下来。将此视为是样本的″回复高度″。回复高度除以原始高度即是″弹性百分比″。
湿压缩/弹性测试方法
湿压缩/弹性测试方法在测量样本的卡规测径之前的步骤(包括该测量步骤)皆与干压缩/弹性测试方法依循相同程序。将一塑胶托盘放在Instron的底板上以接住过剩的水(在Y向压缩之条件下，金属块系添附于此塑胶托盘而非底板)。然后使样本浸在水中10秒，持续用手动方式使样本大约每秒一次地在水内翻转。使样本以XY平面平行于水表面的状态移出。样本对正及负载归零和循环测试皆依干压缩/弹性测试方法当中所提之相同方式进行。又，纪录每一循环的尖峰负载及回复高度。
水激活可膨胀工具之湿压缩/弹性测试方法
在一开始时系为一较扁平状态且经水激活而膨胀之工具的案例中，仅适用湿压缩/弹性测试方法。此外，做出两点修改：将样本浸泡一段时间且不每秒翻转一次(参见个别实例以得知更进一步的细节)，以及在已进行泡水作业之后才测量卡规测径。
水激活膨胀度测试
清洁工具在接触足量的水之后膨胀成一柔软清洁囊袋。水激活膨胀度系直接就该清洁工具浸泡在1公升的水内0至120秒(以30秒为间隔)之后的厚度和重量变化百分比进行测量。
实例1：样本1至3，工具含有聚酯高膨松织物
样本1系由两层非织造材料外层及一高膨松非织造材料内芯部制成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45公克/平方公尺(″gsm″)。
该内芯部为一来自Union Wadding的102mm×610mm高膨松聚酯。其单位重量为102 gsm且松弛状态卡规测径为3.5。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。将该高膨松织物依整块布料的长度方向持续卷成一类似圆筒的形状。将此卷稍微弄平以插入该囊袋内。然后将该等外层的最后一边热封合。
样本2系由两个外层材料及一高膨松非织造材料内芯部制成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。该内芯部为一来自Union Wadding的102mm×305mm高膨松聚酯。其单位重量为102gsm且松弛状态卡规测径为3.5。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。将该高膨松织物依整块布料的长度方向持续卷成一类似圆筒的形状。将此卷稍微弄平以插入该囊袋内。然后将该等外层的最后一边热封合。
样本3系由两个外层材料及一高膨松非织造材料内芯部制成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。该内芯部为一来自Union Wadding的102mm×140mm高膨松聚酯。其单位重量为102gsm且松弛状态卡规测径为3.5。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。将该高膨松织物依整块布料的长度方向对折并插入该囊袋内。然后将该等外层的最后一边热封合。
实例2：样本4至6，工具含有穿孔薄膜
样本4由两个外层材料及一穿孔薄膜内芯部组成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。此囊袋的内芯部为一来自Tredegar Film Products的乙烯-乙酸乙烯酯共聚混杂物六角穿孔薄膜。该薄膜的单位重量是30gsm。使用八片120mm×610mm薄膜制作此样本的内芯部。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。依下述方式铺叠该等薄膜：阳面向上，然后阳面向下，阳面向上，然后阳面向下，依此类推。一旦铺好该等8片薄膜，对其进行折叠。将该等层就各片长度之1/4和3/4处向内折而在1/2处会合。然后将其对折。最后，将其三等分折叠。依此构造，将该薄膜塞进该囊袋内且将该囊袋的开口侧热封合，留下的镶边不超过3mm。
样本5由两个外层材料及一穿孔薄膜内芯部组成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。此囊袋的内芯部为一来自Tredegar Film Products的乙烯-乙酸乙烯酯共聚混杂物六角穿孔薄膜。该薄膜的单位重量是30gsm。使用四片120mm×610mm薄膜制作此样本的内芯部。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。依下述方式铺叠该等薄膜：阳面向上，然后阳面向下，阳面向上，然后阳面向下。一旦铺好该等4片薄膜，对其进行折叠。将该等层就各片长度之1/4和3/4处向内折而在1/2处会合。然后将其对折。最后，将其三等分折叠。依此构造，将该薄膜塞进该囊袋内且将该囊袋的开口侧热封合，留下的镶边不超过3mm。
样本6由两个外层材料及一穿孔薄膜内芯部组成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。此囊袋的内芯部为一来自Tredegar Film Products的乙烯-乙酸乙烯酯共聚混杂物六角穿孔薄膜。该薄膜的单位重量是30gsm。使用两片120mm×610mm薄膜制作此样本的内芯部。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。依下述方式铺叠该等薄膜：阳面向上，然后阳面向下。一旦铺好该等2片薄膜，对其进行折叠。将该等层就各片长度之1/4和3/4处向内折而在1/2处会合。然后将其对折。最后，将其三等分折叠。依此构造，将该薄膜塞进该囊袋内且将该囊袋的开口侧热封合，留下的镶边不超过3mm。
实例3：样本7，工具含有一丙烯酸类黏结高膨松织物
样本7由两个外层材料及一丙烯酸类黏结高膨松聚酯内芯部组成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。该内芯部有一来自Carlee Corporation的102mm×140mm丙烯酸类黏结高膨松聚酯块。此材料的单位重量为78gsm且松弛状态卡规测径为10.32。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。将该高膨松织物对折然后插入该囊袋内。最后，将该等外层的最后一边热封合。
实例4：样本8，工具含有一具备一皮肤清洁剂之压缩纤维素材料
样本8由两个外层材料及一含有一温和表面活性剂系统之压缩纤维素海绵的内芯部组成。每一外层为一来自PGI的89mm×127mm聚丙烯纺黏非织造材料。该非织造物的单位重量为40至45gsm。此工具之内芯部为一在沾湿时会膨胀的50mm×90mm压缩纤维素海绵。该海绵材料的单位重量为623gsm。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。将一大约2.0公克的市售皮肤清洁剂施加于该压缩海绵且用6小时使其风干。最后将该压缩海绵插入该囊袋内且热封合该等外层的最后一边。为了依据水激活可膨胀工具之湿压缩/弹性测试方法进行测试，在测量湿的卡规测径之前将该样本泡在水里30秒。
实例5：样本9，工具含有一具备一皮肤清洁剂之超吸收性垫
样本9由两个外层材料及一含有一皮肤清洁剂之超吸收性垫组成。每一外层为一来自Tredegar Film Products的70mm×90mm聚乙烯共聚混杂物五角穿孔薄膜。该薄膜的单位重量是30gsm。此工具之内芯部为一来自EAMCorporation.之60mm×80mmNOVATHINTM超吸收性垫。该超吸收性垫的单位重量为208gsm。
将该二外层铺叠在一起且就三侧热封合而形成一囊袋，封合处以外的镶边不超过3mm。将一大约2.2公克的市售皮肤清洁剂施加于该垫且用6小时使其风干。将该垫对折并插入该囊袋内。最后热封合该等外层的最后一边。为了依据水激活可膨胀工具之湿压缩/弹性测试方法进行测试，在测量湿的卡规测径之前将该样本泡在水里120秒。
实例6：干压缩和湿压缩结果
以上述样本1至9之工具进行干压缩、湿压缩、及弹性测试。有关Z向之干压缩和湿压缩测试，将在第一循环中使工具压缩成起始高度之50％的力量以公克重为单位列在下表一。Y方向之干压缩和湿压缩测试数据列于下表二。有关弹性测试，将经过第十次压缩循环后之起始高度复原百分率列于表三。
表一Z向数据 样本 湿压缩 干压缩 1 2,317 2,516 2 955 1,338 3 847 162 4 1,683 1,811 5 549 588 6 1 50 166 7 1,417 134 8 1,156 NA 9 2,667 NANA＝未分析(Not Analyzed)
表二Y向数据 样本 湿压缩 干压缩 1 2,602 2,509 2 1,245 1,480 3 245 238 4 2,353 2,716 5 1,168 1,122 6 126 129 7 251 172 8 614 NA 9 304 NA
表三 弹性 样本 弹性 1 81 2 77 3 72 4 84 5 87 6 80 7 72 8 69 9 60
实例7：水激活膨胀度结果
以样本8和9之工具进行水激活膨胀度测试。将工具在水中60秒后的厚度加大百分率列于下表四。
表四 样本 膨胀度 8 614 9 192