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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen halb geschlossenen bzw. halb
eingeschlossenen Einweg-Applikator von Nutzen für die Verteilung von Substanzen
auf Zieloberflächen.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung solche Applikatoren,
worin eine Substanz auf eine Seite des Applikators aufgetragen und
auf der Oberfläche
des Zielgegenstands verteilt, danach von der zweiten Seite des Applikators von
der Oberfläche
entfernt und absorbiert werden kann.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Auf
dem Reinigungsgebiet sind übliche
Ansätze
verbunden mit der Abgabe einer Substanz wie eines Reinigers oder
Schutzhilfsmittels aus einer Flasche oder einem anderen geschlossenen
Gefäß auf die
Zieloberfläche,
um der anschließenden
Nutzung eines Schwamms, Handtuchs, einer Bürste oder eines anderen Hilfsmittels,
um das Produkt anschließend
auf der Oberfläche
zu verteilen und, wenn gewünscht, überschüssiges Produkt
zu absorbieren, potenziell mit einem anderen Hilfsmittel oder Trägermaterial.
Derartige Praktiken sind üblich
bei Oberflächen
wie Glas, Arbeitsplatten und anderen Oberflächen in Küche und Bad. Während solche
Praktiken weitgehend akzeptiert sind, führen sie jedoch häufig zu
einer ineffizienten Verwendung des Produktes und/oder Kontakt mit
den beteiligten Substanzen. Darüber
hinaus bietet die Verwendung solch eines Hilfsmittels in der Regel
nur eine Art von Materialoberfläche
für den
Kontakt zwischen der Substanz und der Zieloberfläche. Das Auftragen der Substanz
auf den Applikator aus einem Gefäß am Anwendungspunkt
führt auch
häufig
zu einer nicht effizienten Verwendung des Produkts, da das Produkt
vom Applikator absorbiert werden kann und/oder ein Kontakt mit den
Substanzen stattfindet.
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Eine übliche Herangehensweise
zum Reinigen von Glas oder anderen Oberflächen ist z.B. das Sprühen von
Reinigungslösung
auf die Oberfläche und
anschließendes
Abwischen der Oberfläche
mit einem Papierhandtuch. Das Sprühen der Reinigungslösung führt in der
Regel zum Verlust von etwas Reinigungslösung durch am Ziel vorbeigesprühtes Spray
oder Overspray, das auf Bereichen landet, die nicht gereinigt werden
sollen. Dieses Overspray ist häufig
unerwünscht,
da einige Oberflächen
durch diese Reinigungslösung
in Mitleidenschaft gezogen werden können oder mindestens eine Reinigung
zusätzlicher
Oberflächen
nötig ist.
Das Papierhandtuch wird verwendet, um sowohl die Reinigungslösung auf der
Oberfläche
zu verteilen, als auch überschüssige Reinigungslösung zu
absorbieren. Das Verteilen der Reinigungslösung mit dem Papierhandtuch
ist schwierig, da Papierhandtücher
in der Regel so konstruiert sind, dass sie Substanzen sehr gut absorbieren.
Zum Ausgleich kann ein Einweg-Papierhandtuch teilweise
gesättigt
werden, um so das Verteilen des Reinigers zu erleichtern. Dies schwächt jedoch
in der Regel das Tuch durch die geringere Nassfestigkeit eines Papiertuchs.
Dann kann ein separates Papierhandtuch verwendet werden, um das
Glas trocken zu reiben und überschüssigen Reiniger
zu absorbieren. Diese Herangehensweise erfordert das Auftragen einer
größeren Menge
Reinigungslösung
sowie eine größere Anzahl
Papierhandtücher
als erwünscht. Zum
Ausgleich für
diese Herangehensweise verwenden einige Verbraucher Papier mit Zeitungsqualität oder Papierhandtücher mit
geringem Absorptionsvermögen.
Diese Art Papier verfügt über ein
geringeres Absorptionsvermögen
und eignet sich naturgemäß besser
zum Verteilen der Reinigungslösung,
anstatt den Reiniger in das Papierhandtuch zu absorbieren. Diese
Arten von Handtüchern
verfügen
außerdem über eine
steifere und härtere
Ausrüstung,
die dazu tendiert, das Polieren des Glases bis zu einem streifenfreien
Glanz zu unterstützen.
Diese Herangehensweise ist jedoch weniger wünschenswert, da sie spezielle
Papierhandtücher
und sehr viel Polieren erfordert, um das gewünschte Endergebnis zu erhalten.
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Folglich
wäre es
wünschenswert,
einen Einweg-Applikator zum Auftragen einer Substanz auf eine Zieloberfläche bereitzustellen,
der während
des Auftragsvorgangs eine bessere Steuerung bzw. Kontrolle durch
den Benutzer zulässt.
Es wäre
auch wünschenswert,
solch einen Einweg-Applikator bereitzustellen, der es dem Benutzer
ermöglicht,
eine Substanz mit reduzierter Unsauberkeit und Vergeudung der Substanz
auf eine Zieloberfläche
aufzutragen. Ferner wäre
es wünschenswert,
einen Einweg-Applikator bereitzustellen, der eine Mehrzahl von Oberflächen aus
unterschiedlichen Materialien und/oder eine Mehrzahl von Substanzen
für die
Anwendung bei einer Mehrzahl von Aufgaben bereitstellt und vom Anwender
kein Manipulieren, Umdrehen oder Wegklappen einer ersten Oberfläche vor
Benutzung der zweiten Oberfläche
verlangt. Weiterhin wäre
es wünschenswert, über eine
Einweg-Hilfseinrichtung zu verfügen,
die eine Seite hätte,
die sich zum Verteilen von Reinigungslösung mit minimalem Aufwand
und guter Nassfestigkeit eignet, und eine andere Seite, die sich
zum schnellen Absorbieren von überschüssigem Reiniger
und Polieren einer Oberfläche
bis zu einem streifenfreien Glanz eignet. Es wäre auch wünschenswert, über einen
Einweg-Applikator zu verfügen,
der Overspray eliminiert und eine Vergeudung von Reinigungslösung vermeidet.
Ferner wäre
es wünschenswert,
einen Applikator bereitzustellen, wie einen halb geschlossenen Applikator,
der die Hände des
Anwenders vor Kontakt mit Flüssigkeiten
und anderen Stoffen, die zur Behandlung der Zieloberfläche benutzt
werden, während
des Auftragens und/oder Beseitigens der Flüssigkeit oder eines anderen
Stoffs schützt.
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Dem
Fachmann auf dem Gebiet ist eine Auswahl von halb geschlossenen
Applikatoren bekannt. In US-Patent Nr. 5,807,296, erteilt an Tommy
Stubbs am 15. September 1998, US-Patent Nr. 5,864,883, erteilt an
Patricia Reo am 2. Februar 1999, und US-Patent Nr. 5,649,336, erteilt
an Valerie Finch et al. am 22. Januar 1997, sind halb geschlossene
Applikatoren mit zumindest einem Absorptionsabschnitt offenbart,
in CH-Patent Nr. 682207 ist ein aus einem schwammartigen Material
hergestellter Waschhandschuh beschrieben, der auf einer Seite eine
aus filzartigem synthetischem Material hergestellte scheuernde Schicht
aufweist. In US-Patent Nr. 5127127, die jedoch nicht ideal für ein Verteilen
oder Auftragen eines Fluids und ein anschließendes separates Absorbieren
oder Entfernen desselben geeignet sind.
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US
Patent 5,979,007, erteilt an Min Tet Soon am 9. November 1999, offenbart
einen Mehrweg-Applikator, der mehr als eine Schicht aus Material
zur Behandlung einer Zieloberfläche
aufweist, wobei eine erste Schicht weggeklappt werden muss, damit die
Funktionalitäten
der zweiten Schicht genutzt werden können.
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US-Patent
Nr. 5,373,601, erteilt an Dennis Miller am 20. Dezember 1994, offenbart
einen halb geschlossenen Applikator in der Form einer nicht-abrasiven
röhrenförmiger Muffe
(wie Lammwolle) mit einer rechtwinklig orientierten abrasiven Oberfläche.
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US-Patent
Nr. 4,807,322, erteilt an Tomislav Littledeer am 8. Februar 1989,
offenbart einen Mehrweg-Fausthandschuh zur Reinigung von Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben
mit einer Wildleder ähnlichen
Oberfläche
und anderen funktionellen Erweiterungen.
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US-Patent
Nr. 5,134,746, erteilt an Steven William am 4. August 1992, offenbart
einen anderen Mehrwerg-Reinigungsfausthandschuh mit sowohl einer
nichtabsorbierenden als auch einer absorbierenden Seite.
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US-Patent
Nr. 3,806,260, erteilt an Hobson Miller am 23. April 1974, und US-Patent Nr. 3,793,121
offenbaren Reinigungsfausthandschuhe zum Auftragen von Poliermaterialien
wie Schuhputzmaterial, die ein Applikatormittel auf einer Seite
und ein Poliermittel auf der entgegengesetzten Seite aufweisen.
Derartige Fausthandschuhe können
zwar nützlich
für das
Auftragen von Materialien sein, bei denen beabsichtigt ist, dass
sie auf einer Zieloberfläche
verbleiben oder von dieser absorbiert werden, sie sind jedoch nicht
vorgesehen, um überschüssige Flüssigkeit
zu absorbieren, was bei der Behandlung oder Reinigung der Zieloberfläche von
Nutzen sein kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen halb geschlossenen Einweg-Applikator
zur Verteilung einer Substanz auf einer Zieloberfläche nach
Anspruch 1 bereit. Der Applikator hat eine erste Seite, eine zweite
Seite und einen inneren Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten
Seite. Der Applikator umfasst mindestens eine Öffnung, so dass der innere Hohlraum
von außen
zugänglich
ist. Die erste Seite umfasst ein poröses Flächengebilde, das mindestens 50
Gew.-% nicht absorbierendes Material enthält, die zweite Seite umfasst
ein poröses
Flächengebilde, das
mindestens 50 Gew.-% Cellulosematerial enthält, und der Applikator weist
außerdem
eine im Wesentlichen fluidundurchlässige Sperrschicht im inneren
Hohlraum angrenzend an die erste Seite auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die erste Seite ein poröses,
nicht absorbierendes Flächengebilde
mit einem Basisgewicht von nicht mehr als etwa 100 g/m2 (gsm),
die zweite Seite ein absorbierendes Flächengebilde mit einem Basisgewicht
von nicht mehr als etwa 140 g/m2 (gsm) auf, und
der Applikator weist außerdem
eine im Wesentlichen fluidundurchlässige Sperrschicht im inneren Hohlraum
an der angrenzenden ersten Seite auf. Der Applikator weist ein Absorptionsverhältnis zwischen der
zweiten Seite und der ersten Seite von mindestens etwa 1,5 auf.
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Im
Allgemeinen weisen die erste Seite und die zweite Seite der Applikatoren
hierin vorzugsweise eine ebenflächige
Geometrie auf und sind im Wesentlichen parallel zueinander. Mit
im Wesentlichen parallel ist gemeint, dass die Ebenen der Seiten
entweder exakt parallel zueinander sind oder dass sie, wenn nicht
exakt parallel, von der exakten Parallelität in einem Ausmaß abweichen,
das geeignet ist, dem Anwender das Einführen von dessen Hand, Finger oder
eines anderen Körperteils
in den Hohlraum des Applikators zu gestatten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Während die
Patentschrift mit Ansprüchen schließt, welche
die vorliegende Erfindung besonders herausstellen und deutlich beanspruchen,
wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung durch die folgende
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen,
in denen gleiche Positionsnummern identische Elemente kennzeichnen,
Positionsnummern mit den gleichen zwei letzten Stellen entsprechende
Elemente kennzeichnen, besser verstanden wird und wobei:
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1 eine
Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines halb geschlossenen
Applikators gemäß der vorliegenden
Erfindung, in Form eines Fausthandschuhs, ist;
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2 eine
Querschnittansicht des Fausthandschuhs aus 1 entlang
Linie 2-2 ist;
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3 eine
Querschnittansicht eines Applikators ähnlich dem von 1 und 2 ist,
die jedoch die Nutzung von Rauigkeiten auf mindestens einer Oberfläche erläutert;
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4 eine
teilweise Perspektivdarstellung eines zur Bildung der Rauigkeiten
gem. 3 verwendbaren Materials ist;
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5 ein
anderes, zur Bildung der Rauigkeiten gem. 3 verwendbares
Material zeigt; und
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6 eine
andere Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform mit inneren Taschen
zur Separation von Fingern in einem Fausthandschuh ist.
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7 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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9 eine
Draufsicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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10 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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11 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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12 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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13 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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14 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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15 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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16 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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17 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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18 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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19 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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20 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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21 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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22 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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23 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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24 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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25 eine
Draufsicht auf ein Temperaturänderungselement
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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26 eine
Seitenansicht eines Temperaturänderungselements
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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27 eine
Draufsicht auf eine Ausführungsform
eines berstfähigen
Zweikomponenten-Heiz- oder Kühlbehälters, geeignet
zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung, ist;
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28 eine
Vorderansicht des berstfähigen Heiz-
oder Kühlbehälters von 27 ist;
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Der
Ausdruck „Handartikel", wie hier verwendet,
bezieht sich auf eine Abdeckung der Hand oder eines Teils der Hand
wie eines Fingers oder Daumens. Die Bezeichnung „Einweg" wird hierin zur Beschreibung von Handartikeln
gebraucht, die nicht für eine
Wiederherstellung oder Wiederverwendung vorgesehen sind (d.h. sie
sind zum Wegwerfen nach einer einmaligen oder einer begrenzten Anzahl
von Anwendungen (typischerweise drei oder weniger) und vorzugsweise
zum Recyceln, Kompostieren oder zur anderweitigen Entsorgung auf
umweltgerechte Weise vorgesehen). Der Ausdruck „Fingerhandschuh", wie hier verwendet,
bezieht sich auf eine Abdeckung der Hand mit separaten Sektionen
für jeden
Finger. Der Begriff „Fausthandschuh", wie hierin gebraucht, bezeichnet
eine Abdeckung für
die Hand mit einer Hülle,
die die Finger unsepariert lässt
und die einen Raum für
den Daumen in der Haupthülle
lässt oder einen
Raum für
den Daumen in einer separaten Hülle für den Daumen
bereitstellen kann oder überhaupt keinen
Raum für
einen Daumen haben kann. Dieser Ausdruck ist auch anwendbar auf
eine Vorrichtung, welche nur einen oder mehrere Finger eines Benutzers
abdeckt, wie im Falle eines „Fingerlings", wie unten beschrieben.
Während
die Ausdrücke „Fingerhandschuh" und „Fausthandschuh" mit Bezug auf die menschliche
Hand definiert worden sind, könnten ähnliche
Strukturen verwendet werden, um andere Elemente der menschlichen
Anatomie abzudecken oder zu umhüllen,
wie Fußabdeckungen
oder andere Artikel, für
die Abdeckungen mit einer bestimmten Form bevorzugt werden.
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Die
Begriffe „absorbieren" und „absorbierend", wie hierin gebraucht,
bezeichnen die Fähigkeit eines
Materials zum Zurückbehalten
von Flüssigkeit unter
einer angewandten Kraft (z.B. Handdrücken, wie Zusammendrücken oder
Ausdrücken,
Fliehkräften
usw.). Im Allgemeinen absorbieren hierin geeignete absorbierende
Materialien Flüssigkeiten
durch Quellen (z.B. Cellulosematerialien) chemisches Binden und/oder
Einschließen
von Flüssigkeiten
in einer inneren Aufnahmestruktur (z.B. Naturfasern, wie Baumwolle). „Absorbierend" bezieht sich nicht
allgemein auf Flüssigkeiten,
die in interstitiellen Hohlräumen
zwischen einzelnen konstruktiven Elementen eines Materials oder
einer Struktur eingeschlossen sind. Die Absorptionseigenschaften
von Materialien, auf die hierin Bezug genommen wird, werden gemäß ASTM D2654-89a „Standard
Test Methods for Moisture in Textiles" bestimmt, wobei die Feuchtigkeitsaufnahme
(die Menge resorbierten Wassers bei einer Standardatmosphäre für Prüfzwecke
durch das Material, geteilt durch die Masse des getrockneten Materials)
bestimmt wird. In ASTM D1909-96 „Standard Table of Commercial
Moisture Regains for Textile Fibers" sind die formal angenommenen Feuchtigkeitsaufnahme-Prozentwerte
für verschiedene
Materialien aufgelistet. Der Begriff „Ab sorptionsvermögen", wie hierin gebraucht,
bezeichnet die Feuchtigkeitswiederaufnahme.
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Der
Ausdruck „im
Wesentlichen nicht absorbierend",
wie hierin gebraucht, bezieht sich auf ein Material oder eine Struktur,
das oder die sich gewichtsbezogen aus einem überwiegenden Anteil (mindestens
50 Gew.-%) nicht absorbierender Fasern oder Materialien zusammensetzt.
Der Ausdruck „im
Wesentlichen absorbierend",
wie hierin gebraucht, bezieht sich auf ein Material oder eine Struktur,
das oder die sich gewichtsbezogen aus einem überwiegenden Anteil (mindestens
50 Gew.-%) absorbierender Fasern oder Materialien zusammensetzt.
Die Ausdrücke „absorbierende
Faser" oder „absorbierendes
Material", wie hierin
gebraucht, beziehen sich auf eine Faser oder ein Material mit einem
Absorptionsvermögen
von mindestens 5,0%. Die Ausdrücke „nicht
absorbierende Faser" oder „nicht
absorbierendes Material" beziehen
sich auf eine Faser oder ein Material mit einem Absorptionsvermögen von
weniger als 5,0%. Zum Beispiel wird eine Nylonfaser oder ein Nylonmaterial
mit einem Absorptionsvermögen
von 4,5% als nicht absorbierend betrachtet. Eine Celluloseacetatfaser
mit einem Absorptionsvermögen
von 6,5% wird als absorbierend betrachtet.
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Der
Begriff "Flächengebilde", wie hierin gebraucht,
bezeichnet eine ebenflächige
Struktur, die ohne Einschränkung
die Form einer Bahn oder einer Folie haben kann.
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Wie
hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Dehnkraft" auf Kräfte, die durch Handbewegungen
auf eine Oberfläche
ausgeübt
werden, um diese Oberfläche
linear oder krummlinig zu dehnen und/oder zu biegen. Der „halb geschlossene
Applikator" soll
eine Applikatorvorrichtung bezeichnen, die mindestens einen von
außen
zugänglichen
inneren Hohlraum zur Aufnahme eines Teils der menschlichen Anatomie,
wie einer Hand oder eines Fingers, aufweist, so dass die Applikatorvorrichtung
als eine Hilfsvorrichtung benutzt werden kann. Ein Fingerhandschuh,
Fausthandschuh oder Fingerling wäre ein
Beispiel eines solchen halb geschlossenen Applikators im Kontext
der vorliegenden Erfindung.
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Konstruktion und Handhabung
des Applikators:
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Eine
typische Ausführungsform
eines halb geschlossenen Applikators der vorliegenden Erfindung
in Form eines Handartikels ist der Einwegfausthandschuh 10,
der in 1 dargestellt ist. 1 ist eine
Draufsicht auf den Fausthandschuh 10 der vorliegenden Erfindung
in dessen ausgebreitetem Zustand, der den Körperteil 20, Manschettenteil 21,
Mittelteil 22 und distalen Teil 23 zeigt. Im Allgemeinen hat
der Fausthandschuh 10 einen inneren Hohlraum, der durch
eine Öffnung
im Manschettenteil zugänglich
ist und sich nach innen bis zum distalen Teil, der geschlossen ist,
erstreckt.
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In 2 sind
die konstruktiven Einzelheiten des Fausthandschuhs 10 genauer
dargestellt. Der Fausthandschuh 10 hat eine vorderseitige
Außenfläche 31,
eine vorderseitige Innenfläche 32,
eine rückseitige
Außenfläche 33 und
eine rückseitige
Innenfläche 34.
Die vorder- und rückseitigen
Innenflächen definieren
einen Hohlraum 29, in den eine Hand durch eine Öffnung im
Manschettenteil 21 eingeführt werden kann. Der Fausthandschuh 10 weist
eine Vorderseite bzw. ein vorderes vorderes Teil 24 auf, das
die vorderseitige Außenfläche 31 definiert,
und eine Rückseite
bzw. ein hinteres Teil 26, das die rückseitige Außenfläche 33 definiert.
Die vorderen und hinteren Teile sind entlang ihres Umkreises so
miteinander verbunden, dass sich eine Naht 36 bildet.
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Die
Naht 36 kann gerade oder schräg abfallend ausgeführt sein.
Beispielsweise kann die Naht 36 im Bereich des Bündchens
nach innen schräg
abfallend sein, damit der Applikator besser auf der Hand des Anwenders
sitzen bleibt. Zusätzlich
oder anstelle von schräg
abfallenden Nähten
kann im Bereich des Bündchens
elastisches Material hinzugefügt
sein, um den Applikator an der Hand des Benutzers zu halten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist das vordere Teil 24 eine poröse Platte,
zum Beispiel aus fasrigem Vliesbahnmaterial, auf. Um für eine Verweilzeit
der Flüssigkeit
auf der Zieloberfläche
zu sorgen, ist das für
das vordere Teil 24 verwendete Material vorzugsweise im
Wesentlichen nicht absorbierend. Nicht absorbierende Fasern zum
Beispiel von Vlies nehmen kein Wasser auf und quellen somit nicht,
wenn sie Wasser ausgesetzt werden. Beispiele umfassen Polyolefin- (d.h. Polyethylen-,
Polypropylen-) und Polyesterfasern. An Stelle von nicht absorbierenden
Fasern können
auch eine durchlässige Folie
oder Bahn als ein poröses,
nicht-absorbierendes Material verwendet werden. Beispiele für Materialien
von Interesse umfassen Vlies, durchlässige Folie, absorbierendes
oder fasriges absorbierendes Material oder Laminate und/oder Kombinationen
davon. Die Herstellung der Vliese kann nach einem der folgenden,
aber nicht eingeschränkt
auf diese Verfahren erfolgen: Spunlacing, Spunbonding, Schmelzblasen,
Kardieren, Luftlegung und Wasserstrahlverfestigung. Ein derartiges
Material von ausreichender Beständigkeit
und Festigkeit zur Bereitstellung einer kräftigen Reinigungsfläche ist
ein spungebondetes Polypropylenvlies wie z.B. von BBA Nonwovens, Simpsonville,
South Carolina. Andere Strukturen, wie wasserstrahlverfestigte Materialien,
die Cellulose, Rayon, Polyester sowie jegliche Kombinationen aus diesen
umfassen, können
auch verwendet werden. Eine Gruppe solcher Materialien wird hergestellt
von Dexter Corporation, Windsor Locks, CT, und vermarktet unter
der Handelsbezeichnung Hydraspun®. Für den Fachmann
auf diesem Gebiet versteht sich, dass eine breit gefächerte Auswahl
an Materialien verwendet werden kann, solange das in Rede stehende
Material die erforderliche Beständigkeit
zur Erfüllung
der Reinigungsaufgabe bietet.
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Der
Faserdurchmesser beträgt
günstigstenfalls
weniger als etwa 100 Mikrometer, mehr bevorzugt weniger als etwa
50 Mikrometer und liegt noch mehr bevorzugt im Bereich von etwa
10 Mikrometer bis etwa 35 Mikrometer. Eine größere Anzahl von Fasern mit
kleinerem Durchmesser unterstützt
das Festhalten von Schmutz durch mechanische Verfestigung und ergibt
außerdem
ein weicheres Trägermaterial.
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Das
Basisgewicht der ersten Seite des Applikators hierin (der nicht
absorbierende Seite) oder des vorderen Teils 24, wie zum
Beispiel dargestellt in 1, sollte im Allgemeinen etwa
100 Gramm pro Quadratmeter (im Folgenden m2)
oder weniger, vorzugsweise etwa 75 g/m2 (gsm)
oder weniger, mehr bevorzugt etwa 55 g/m2 (gsm)
oder weniger, am meisten bevorzugt etwa 45 g/m2 (gsm)
oder weniger betragen. Das Basisgewicht beträgt aus praktischen Gründen typisch
mindestens 10 g/m2 (gsm), mehr typisch mindestens
etwa 15 g/m2 (gsm), vorzugsweise mindestens
etwa 25 g/m2 (gsm).
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Fakultativ
sind die Fasern auch hydrophob, oleophil und positiv geladen, was
das Festhalten von Schmutz, Ölen
und anderen Verunreinigungen, deren Beseitigung von der Oberfläche erwünscht ist, unterstützt. Ein
oleophiles Material, an das sich Öle naturgemäß von selbst anlagern, wird
bevorzugt. Vorzugsweise behalten die Fasern ihre positive Ladung
auch in nassem Zustand bei. Eine Herangehensweise, um diese positive
Ladung zu erreichen, ist das Beschichten der Fasern mit einer Ausrüstung in
Form eines kationischen Polymers wie Polyacrylamid (PAM), Polyethylenimin
(PEI), Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyamidepichlorhydrin (PAE).
Ein PAE-Harz, hergestellt von Hercules unter der Handelsbezeichnung
Kymene® ist
ein solches Material. Für
einen Glasreiniger und allgemeinen Vielzweckoberflächenreiniger
haben sich beispielsweise Polypropylen- oder Polyethylenvliese als
gute Materialien für
die Anwendung einer Reinigungsformel auf Glas, glänzenden
Oberflächen
und anderen Oberflächen erwiesen.
Das Vlies quillt nicht mit dem Reiniger und setzt, verglichen mit
einem Einwegtuch auf Papierbasis, den Reiniger beim Reiben mit minimaler
Retention frei. Das thermoplastische Vlies besitzt gute Nassfestigkeit
und entsprechende Rubbelfähigkeit
ohne Verkratzen der zu reinigenden Oberfläche. Das Vlies hat außerdem einen
niedrigen Reibungskoeffizienten, der dem Trägermaterial ein sehr einfaches
Gleiten über
die zu reinigende Oberfläche
mit minimalem Kraftaufwand und sehr einfacher Ausbreitung der Reinigungslösung gestattet.
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Angesichts
der Tatsache, dass Polypropylenvliese und viele andere geeignete
Materialien für das
vordere Teil 24 stark porös sind und schnell von Flüssigkeiten
durchdrungen werden, weisen die Fausthandschuhe der vorliegenden
Erfindung fakultativ ein Flächengebilde
aus im Wesentlichen absorbierendem Material 37 (z. B. eine
Schicht aus Tissue-Papier) zwischen der Sperrfolie 25 und
dem vorderen Teil 24 auf. Dieses Flächengebilde aus im Wesentlichen
absorbierendem Material besitzt vorzugsweise die Fähigkeit,
durch Dochtwirkung die jeweilige Flüssigkeit auf einer großen Oberfläche der äußeren Schicht
(des vorderen Teils 24) bereitzustellen. Abhängig von
der Viskosität
der Flüssigkeit
und der gewünschten
Oberfläche
zur Lieferung der Flüssigkeit können Flächengebilde
mit unterschiedlichen Fähigkeiten
und Dochtwirkungsgraden zur Steuerung der Flüssigkeitsverteilung benutzt
werden. Das Basisgewicht eines solchen Flächengebildes 37, vorzugsweise
Tissue-Papier, beträgt
typisch etwa 60 g/m2 (gsm) oder weniger,
vorzugsweise etwa 40 g/m2 (gsm) oder weniger
und liegt noch mehr bevorzugt im Bereich von etwa 10 bis etwa 30
g/m2 (gsm). Ein geeignetes Material ist
eine Lage eines Einweg-Küchenpapiers wie
Bounty®,
ein Produkt der Procter & Gamble
Company. Wenn ein langsamerer Fluidtransport erwünscht ist, können Materialien
mit höherer
Aufnahmefähigkeit
verwendet werden, wie zweilagiges Bounty®. Wenn
ein schnellerer Fluidtransport erwünscht ist, können weniger
absorbierende Materialien verwendet werden, wie Cellu Tissue 7020,
ein Produkt der Cellu Tissue Corporation, East Hartford, CT, sowie
gekreppte oder andere gewellte Materialien, die den Fluidtransport
unterstützen.
Für den Fachmann
versteht sich, dass das Tissue-Material aus einer großen Bandbreite
von Tissue-Materialien ausgewählt werden
kann, um so gut wie möglich
die erforderliche Aufnahmefähigkeit
und Dochtwirkungsrate für
eine gegebene Ausführungsform
zu erzielen.
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Ein
weiteres Verfahren, das eingesetzt werden kann, um die Flüssigkeitsverteilung
zur äußeren Schicht 24 zu
steuern, ist das Aufbringen von Klebstoffen in einer Matrix aus
Linien, Spiralen, Punkten oder in jedem anderen offen gemusterten
Netz aus Fasern, um die äußere Schicht 24 mit
der Schicht 37 zu verbinden, um die Schicht 37 mit
der fluidundurchlässigen
Sperrschicht 25 zu verbinden, um das Flächengebilde 37 mit
der fluidundurchlässigen
Sperrschicht 25 zu verbinden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Applikator eine vertikale
Wellung einschließt,
beschrieben im Folgenden, damit der Klebstoff in einer Matrix aus
horizontalen Linien aufgetragen werde. Diese horizontalen Linien
können
mithilfe von Hotmelt-Spaltbeschichtungsgeräten sowie durch Besprühen von
Hotmelt-Applikatoren bei abgeschalteter Luft aufgetragen werden.
Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, wird angenommen, dass
das Vorhandensein von horizontalen Klebstoffkügelchen die Flüssigkeit
in der horizontalen Richtung kanalisiert, während die vertikale Wellung
die Flüssigkeit vertikal
kanalisiert. Auf diese Weise ermöglicht
die Kombination dieser Kanalisierungsmechanismen die gleichzeitige
Verteilung von Flüssigkeit
in sowohl horizontaler als auch vertikaler Richtung. Abhängig von der
gewünschten
Flüssigkeitsverteilung
für eine
gegebene Ausführungsform
kann der Abstand der Klebstofflinien geändert werden. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
liegt der Abstand zwischen diesen Klebstofflinien zwischen ungefähr 1 mm
und 10 mm, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 2 mm und 5 mm. Der Klebstofftyp
und das Flächengewicht
hängen
von den beiden Materialien, die verbunden werden, der Kompatibilität mit der
jeweils verwendeten Flüssigkeit
und dem Verarbeitungsverfahren ab. Das Klebstoff Basisgewicht beträgt vorzugsweise
weniger als etwa 12 g/m2 (gsm), mehr bevorzugt
etwa 0,1 g/m2 (gsm) bis etwa 8 g/m2 (gsm). Der Klebstofftyp kann ein beliebiger
Klebstoff auf Wasser- oder Lösemittelbasis,
ein Hotmelt-Klebstoff, ein druckempfindlicher Klebstoff oder ein
anderer Klebstoff sein, der dem Stand der Technik entspricht. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
sorgt ein druckempfindlicher Klebstoff, hergestellt von Ato Findlay
aus Wauwatosa, Wisconsin, Produkt H2031, für die Haftung beim Verbinden
der Schichten 24 und 37 sowie der Schichten 37 und 25.
Andere Verfahren zur Musterlegung von Klebstoffen sind z.B. das
Auftragen des Klebstoffs mittels Tiefdruck in Kanälen, die
den Fluidfluss leiten. In Verbindung mit oder anstelle von Klebstoffen
kann das Mittel zum Verbinden der Schichten 24, 37 und 25 Druckbindungen,
Ultraschallbindungen, mechanische Bindungen oder jedes andere geeignete
Bindungsmittel oder Kombinationen aus diesen Bindungsmitteln umfassen,
die dem Stand der Technik entsprechen. Auf dieselbe Art und Weise,
wie Klebstoffe zum Steuern der Fluid-Dochtwirkung aufgetragen werden
können, können diese
Bindungsverfahren Kanäle
in der gewünschten
Richtung bilden, um den Fluidfluss zu steuern. Ohne sich an eine Theorie
binden zu wollen, wird angenommen, dass diese Kanäle gebildet
werden, wenn Materialien in diskreten Bereichen erwärmt werden,
wodurch ein wirksamer Verschluss hergestellt wird, den Flüssigkeit
nicht durchdringen kann, und um den sie daher herumfließen muss.
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Zum
Schutz der Hand des Benutzers vor Kontakt mit dem Produkt während des
Abgabe- und/oder Verteilungsvorgangs können die Fausthandschuhe der
vorliegenden Erfindung eine im Wesentlichen fluidundurchlässige Sperrschicht 25 aufweisen,
deren Innenseite die vorderseitige Innenfläche 32 definiert,
welche während
des Gebrauchs auf die Hand des Benutzers gerichtet ist. Die Sperrschicht
ist aus einem wasserundurchlässigen
Material hergestellt. Mit im Wesentlichen fluidundurchlässig ist
gemeint, dass Wasser oder andere Fluide des für Anwendung mit dem Applikator
hierin vorgesehenen Typs während
der verstreichenden Zeit der vorgesehenen Anwendung nicht von einer
Seite der Sperrschicht zur anderen dringen können. Geeignete Sperrschichtmaterialien
umfassen Polymerfolien (d.h. Polyethylen, Polypropylen, EVA und
Polymermischungen oder Coextrusionen), die durch die nachstehend
beschriebenen Verfahren dehnbar gemacht werden können. Die Sperrschicht, ob
dehnbar gemacht oder nicht, kann durch jegliche in der Technik bekannte
Mittel strukturiert werden, einschließlich von, aber nicht beschränkt auf
Prägen,
Ringwalzen und inkrementelles Färben.
Materialien, die geprägt sind,
ob dehnbar gemacht oder nicht, können
verbesserte Fühlbarkeitseigenschaften
und bessere Steuerung des Applikators im Hinblick auf Kontakt und
Reibungskoeffizient bezogen auf die Hand bereitstellen. Vorzugsweise
erfolgt die Abänderung
des Materials und der Oberfläche
derart, dass der Reibungskoeffizient zwischen der Innenoberfläche 32 und
der Hand eines Trägers
größer ist
als der Reibungskoeffizient zwischen der Außenfläche 31 und der Zieloberfläche. Dies
reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass der Fausthandschuh 10 während des
Gebrauchs verrutschen oder sich versehentlich verdrehen kann. Die Sperrschicht kann
auch mit einem anderen Material kombiniert werden, welches die Weichheit
verbessert, und auf diese Weise für zusätzlichen Komfort, Weichheit
und verbesserte Haptik für
die Hand des Benutzers auf der vorderseitigen Innenfläche 32 sorgt.
Derartige Materialien können,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein, Fasermaterialien (natürliche,
synthetische oder Kombinationen aus diesen) oder geschäumte Materialien
einschließen.
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Nach
dem Verteilen des flüssigen
Produkts auf der Zieloberfläche
ist es in der Regel erwünscht, überschüssige Flüssigkeit,
Verunreinigungen und/oder Partikel von der Zieloberfläche aufzunehmen
und zu entfernen, und dabei die Bildung eines Films, von Streifen
oder Rückständen zu
minimieren. Dementsprechend weist die zweite Seite des Fausthandschuhs
(d.h. – bezogen
auf die Figuren – das hintere
Teil 26 des Fausthandschuhs 10) ein absorbierendes
Flächengebilde
auf. Vorzugsweise setzt sich das absorbierende Flächengebilde
aus im Wesentlichen absorbierendem Material zusammen. Die bevorzugten
Materialien zur Aufnahme in das absorbierende Flächengebilde umfassen fasrige
Materialien, insbesondere absorbierende Fasern in Menge von mindestens
50 Gew.-% des absorbierenden Flächengebildes.
Beispiele umfassen von Cellulose abgeleitete Kunstfasern (d.h. Rayon,
Celluloseacetat, Cellulosetriacetat) und Cellulose-Naturfasern (d.h. abgeleitet
von Papierstoff, z.B. von Bäumen
oder anderen Pflanzenquellen). Andere Beispiele für absorbierende
Materialien sind z.B. Partikel und Fasern aus superabsorbierenden
Polymeren (z.B. vernetzten Copolymeren von Acrylsäure/Acrylate),
die in das hintere Teil 26 aufgenommen werden können. Beispiele
für Materialien
von Interesse für
das hintere Teil 26 umfassen Vlies, durchlässige Folie,
absorbierendes oder fasriges Material, superabsorbierende Polymerfasern
oder -pulver oder Laminate und/oder Kombinationen davon. Die Herstellung
der Vliese kann nach einem der folgenden, aber nicht eingeschränkt auf
diese Verfahren erfolgen: Spunlacing, Spunbonding, Schmelzblasen,
Kardieren, Luftlegung und Wasserstrahlverfestigung. Das Basisgewicht
der zweiten Seite (d.h. des hinteren Teils 26 in den Figuren)
des Applikators hierin darf nicht mehr betragen als etwa 140 g/m2 (gsm), vorzugsweise nicht mehr als etwa
120 g/m2 (gsm), mehr bevorzugt nicht mehr als
etwa 100 g/m2 (gsm). Typisch beträgt aus praktischen
Gründen
das Basisgewicht mindestens etwa 10 g/m2 (gsm),
vorzugsweise mindestens etwa 25 g/m2 (gsm),
mehr bevorzugt mindestens etwa 40 g/m2 (gsm),
noch mehr bevorzugt mindestens etwa 60 g/m2 (gsm),
und am meisten bevorzugt mindestens etwa 80 g/m2 (gsm).
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Bei
einer Ausführungsform
haben sich vier Lagen Einweg-Küchenpapier,
wie BOUNTY®,
ein Produkt der Procter & Gamble
Company, als geeignet für
die Verwendung erwiesen. Dieses Papierhandtuchmaterial verfügt in der
Regel über
das Aufnahmevermögen,
um das etwa Acht- bis Neunfache seines Eigengewichts an Wasser zu
absorbieren, und seine Fasern quellen, um die Flüssigkeit zu halten. Wenn eine
höhere
Nassfestigkeit erwünscht
ist, können
andere Strukturen wie wasserstrahlverfestigte Materialien, die Cellulose,
Rayon und Polyester und jegliche Kombination hiervon umfassen, eine
höhere
Festigkeit bieten. Eine Gruppe solcher Materialien wird hergestellt
von Dexter Corporation, Windsor Locks, CT, und vermarktet unter
der Handelsbezeichnung Hydraspun®. Zusätzliche
Zusatzstoffe wie nassfeste Zusatzstoffe, kationische Ausrüstungen,
kationische Promotoren und Absorptionshilfsstoffe können auf
Wunsch eingesetzt werden. Ferner ist aufgrund der Verdunstung, Absorption
in die Zieloberfläche
und anderer Wirkungen jedoch bei dem hinteren Teil keine Absorption
der gesamten, auf der Zieloberfläche
verteilten Flüssigkeitsmenge
zu erwarten.
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Wie
oben beschrieben, ist bei einer Ausführungsform eine Seite des Applikators
mit einer Mehrheit nicht absorbierender Fasern (bezeichnet als „im Wesentlichen
nicht absorbierendes" Material
oder „im
Wesentlichen nicht absorbierende" Fasern)
konstruiert, und die andere Seite ist mit einer Mehrheit absorbierender
Fasern (bezeichnet als „im
Wesentlichen absorbierendes" Material
oder „im
Wesentlichen absorbierende" Fasern)
konstruiert. Am meisten bevorzugt setzt sich die absorbierende Seite
des Applikators hierin aus im Wesentlichen absorbierendem Material
zusammen, wobei Cellulosematerial oder insbesondere Cellulose fasern
die absorbierende Komponente darstellen. Im Kontext der Erfindung sind
diese Ausdrücke
relativ zueinander. Abhängig von
der jeweiligen Anwendung, der zu verteilenden Flüssigkeit, den Umgebungsbedingungen
und dem erwünschten
Nutzen, werden die Menge der Flüssigkeit,
welche die im Wesentlichen absorbierende Seite absorbiert, und die
Menge der Flüssigkeit,
welche die im Wesentlichen nicht absorbierende Seite absorbiert,
keine Konstanten sein. Vielmehr wird die im Wesentlichen absorbierende
Seite für
das bestimmte Produkt immer ein relativ höheres Absorptionsvermögen aufweisen
als die im Wesentlichen nicht absorbierende Seite.
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Der
Absorptionsgrad der zweiten Seite, d.h. der absorbierenden Seite,
des Applikators hierin gegenüber
der ersten Seite, d.h. der nicht absorbierenden Seite, beträgt mindestens
etwa 1,5, mehr bevorzugt mindestens etwa 2, noch mehr bevorzugt
mindestens etwa 4.
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Bei
einigen Ausführungsformen
ist bevorzugt, über
mehrere Schichten auf entweder dem vorderen Teil 24 oder
dem hinteren Teil 26 zu verfügen, um zusätzliches Absorptionsvermögen und/oder
zusätzliche
Reinigungsoberflächen
zu bieten. Vorzugsweise können
zusätzliche
Schichten nur entlang des Umfangs verschweißt und derart verschweißt sein, dass
die Schicht abgezogen werden kann. Schichten können jedoch durch andere Verfahren
befestigt und entfernt werden, wie Perforationen, abziehbare Klebstoffe
und Ähnliche.
Die Schichten können
im Bündchenbereich
(21) leicht versetzt sein, oder zusätzliches Material wie Laschen
können
aus der Schicht herausragen, um dem Benutzer das Entfernen jeweils
einer Schicht zu erleichtern. Abziehbare Wärmesiegelungen können durch
Wärmesiegeln
der einzelnen Schichten mit einer niedrigeren Temperatur oder kürzeren Siegelungszeit
erzielt werden, so dass eine abziehbare Versiegelung entsteht. Diese Schichten
können
auch durch Verwendung einer Kontaminationsschicht oder anderer Verfahren,
die dem Stand der Technik entsprechen, hergestellt werden. Ein Beispiel
für eine
mögliche
Verwendung abziehbarer Schichten wäre ein strapazierfähiger Glas-Reinigungshandschuh
zum Reinigen stark verschmutzter Oberflächen. Bei stark verschmutzten Oberflächen ist
festgestellt worden, wo die Oberflächen 24 und 26 des
Fausthandschuhs bis zu einem unerwünschten Grad verschmutzt werden,
bevor die gesamte Flüssigkeit
im Behälter
vollständig
aufgebraucht ist. Um dies zu überwinden,
kann eine zusätzliche
Schicht bzw. können
mehrere zusätzliche Schichten
eines Polypropylen-Vlieses auf der nassen Reinigungsseite verwendet
werden, die es dem Benutzer ermöglicht
bzw. ermöglichen,
erforderlichenfalls eine verschmutzte Schicht abzuziehen, um eine frische
neue saubere feuchte Rubbelschicht zu erhalten. In ähnlicher
Weise könnte
das absorbierende hintere Teil 26 über mehrere Schichten eines
absorbierenden Papierhandtuchs verfügen, wie Bounty®, hergestellt
von Procter & Gamble.
Die absorbierenden rückseitigen
Schichten könnten
mit einer dünnen Beschichtung
eines Sperrmaterials wie Polyethylen oder Polypropylen beschichtet
sein, das verhindert, dass Fluid andere Schichten, außer der
verwendeten äußeren Schicht,
sättigt.
Wenn diese äußere Schicht zu
feucht oder zu schmutzig wird, kann die äußere Schicht entfernt werden
und legt eine neue saubere Schicht frei.
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Zum
Schutz der Hand des Trägers
vor Kontakt mit vom hinteren Teil 26 absorbierten Flüssigkeiten
kann es für
einige Anwendungen wünschenswert sein,
eine optionale zusätzliche
fluidundurchlässige Sperrschicht 27 einzuschließen, deren
Innenseite die rückseitige
Innenfläche 34 definiert,
die während
des Gebrauchs auf die Hand des Trägers gerichtet ist. Geeignete
Sperrschichtmaterialien umfassen Polymerfolien (d.h. Polyethylen,
Polypropylen, EVA und Polymermischungen oder Coextrusionen), die
durch die nachstehend beschriebenen Verfahren dehnbar gemacht werden
können.
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Die
inneren Oberflächen
des Fausthandschuhs, insbesondere die rückseitige Innenfläche 34, können fakultativ
mit reibungsverstärkenden
Elementen oder Beschichtungen 28 versehen sein, um einem
Gleiten zwischen der Hand des Anwenders und der rückseitigen
Innenfläche
vorzubeugen, das zu einem Rollen oder Verdrehen des Fausthandschuhs
führen
könnte,
wenn die Reibungskräfte
zwischen dem hinteren Teil und der zunehmend trockenen Zieloberfläche ansteigen.
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Geeignete
Materialien, die als die reibungsverstärkenden Elemente verwendet
werden können, sind
z.B. Gummi, thermoplastische Elastomere (z.B. KRATON®, hergestellt
von der Shell Chemical Company), Polyolefine mit Ethylenvinylacetat
oder alpha-Olefin-Copolymere und Polyolefin-Plastomere (z.B. Affinity®,
hergestellt von Dow Chemical aus Midland, MI und Exact®-Polyolefin-Plastomere,
hergestellt von Exxon Chemical aus Houston, TX). Bei einer bevorzugten
Ausführungsform,
kann zum Beispiel eine Hotmelt-Beschichtung,
hergestellt von Ato Findlay, Wauwatosa, Wisconsin, unter der Produktbezeichnung
195-338, mittels Spaltbeschichtung auf die rückseitige Innenfläche 34 aufgetragen
werden. Die Beschichtung kann auch in einem geschäumten Zustand
aufgetragen werden, wie durch das Hinzufügen von physikalischen Treibmitteln
wie Stickstoff und/oder Kohlendioxid. Zusätzlich zur Spaltbeschichtung
können
geeignete Materialien (geschäumt
oder nicht geschäumt)
in einer Matrix oder mehreren Matrizes aus Linien, Spiralen, Punkten
und/oder jedem anderen gemusterten Netz, durch Sprühen, Tiefdruck oder
durch Befestigen separater vorgeformter Elemente mittels Klebstoffs
oder anderer geeigneter Materialien aufgebracht werden.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weist die rückseitige
Innenfläche 34 ein reibungsverstärkendes
Element auf, dessen Reibungskoeffizient zwischen seiner Oberfläche und
der Hand des Trägers
höher ist
als der Reibungskoeffizient zwischen der Außenfläche 33 und der Zieloberfläche. Bei
einer Ausführungsform
zur Glasreinigung kann es sich bei dem hinterem Teil 26 zum
Beispiel um ein absorbierendes Papierhandtuchmaterial handeln, das
zum Absorbieren der Flüssigkeit
und zum Trockenpolieren der Zieloberfläche nach dem Reinigen verwendet
wird. Der Reibungskoeffizient zwischen einer Glasoberfläche mit
Cinch®-Fensterreiniger,
einem Produkt der Procter & Gamble
Company mit Sitz in Cincinnati, Ohio, und einem Papierhandtuch kann
im Bereich von ungefähr
0,7 bis ungefähr 0,9
liegen, wie gemessen gemäß ASTM D1894-90, betitelt „Standard
Test Method for Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic
Film and Sheeting". Ein
bevorzugtes rei bungsverstärkendes
Element bei dieser Ausführungsform
wäre somit
eine Beschichtung, die einen höheren
Reibungskoeffizienten zwischen der Hand eines Trägers und der rückseitigen Innenfläche 34 des
Fausthandschuhs 10 ergibt, so dass der Fausthandschuh 10 nicht
auf der Hand verrutscht oder sich an der Hand dreht, während die Zieloberfläche mit
dem hinteren Teil 26 poliert wird.
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Als
Alternative kann der Fausthandschuh 110, wie in 6 gezeigt,
mit einem Siegel oder mehreren Siegeln verklebt oder mit diesem
bzw. diesen kombiniert sein, um eine Voll- oder Teiltasche für einen
oder mehrere Finger des Benutzers zu bieten. Die Liniennaht 150 kann
das Drehen des Fausthandschuhs 110 an der Hand des Benutzers
verhindern, und kann ferner eine Möglichkeit zum Greifen des Fausthandschuhs
bieten, wenn die Finder während des
Gebrauchs zusammengepresst werden. Die Liniennaht 150 kann
eine Teiltasche 152 für
einen oder mehrere Finger bilden und sich zum Beispiel vom äußeren Umfang
136 im oberen Bereich 123 des Fausthandschuhs 110 in
Richtung zum mittleren Bereich 129 erstrecken. Bei einer
Ausführungsform
kann sich die Liniennaht über
eine Strecke von etwa 5,18 cm (2 in) bis etwa 10,36 cm (4 in) vom äußeren Umfang 136 des
Fausthandschuhs 110 erstrecken.
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Während des
Gebrauchs schiebt ein Träger des
Fausthandschuhs 10 eine Hand in das hohle Innere durch
die bereitgestellte Öffnung
im Bündchenbereich 21,
wobei das hintere Teil des Fausthandschuhs den Handrücken des
Trägers
berührt
und das vordere Teil des Fausthandschuhs den Handballen des Trägers berührt. Da
die Konstruktion des Fausthandschuhs 10 allgemeiner ist
als diejenige eines Fingerhandschuhs mit definierter anatomisch
korrekter Geometrie, kann der Fausthandschuh für beide Hände verwendet werden und/oder
kann größenmäßig angepasst
werden, um an den Fuß des
Trägers oder
jede andere Extremität
des Körpers
zu passen.
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Falls
gewünscht,
kann der Fausthandschuh am Ende seines Gebrauchs umgestülpt werden,
indem die Hand mit dem Fausthandschuh zur Faust geballt und die
Struktur ausgehend vom Bündchenbereich 21 des
Fausthandschuhs 10 über
der Hand gezogen wird. Auf diese Weise werden die Schichten umgeordnet,
und die Innenoberfläche
des vorderen Teils und die Innenoberfläche des hinteren Teils werden
zu den Außenseiten
des nun zu entsorgenden Artikels. Einfacher ausgedrückt wird
der Handschuh nach Gebrauch gewendet und anschließend weggeworfen.
Das heißt,
der Träger
oder die Trägerin macht
eine Faust, greift mit seiner oder ihrer anderen Hand einen Punkt
am Bündchenbereich
und zieht die zur Faust geballte Hand vorsichtig in Richtung der Öffnung des
Fausthandschuhs, bis das gesamte Ende des Fausthandschuhs durch
das Bündchen
gezogen ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Fausthandschuh 10 ein unterschiedlich dehnbarer
Handartikel, wobei mindestens ein Teil des Handschuhs sich über die
Hand eines Trägers
und/oder das Handgelenk hinaus dehnt/zusammenzieht, ohne dass ein
herkömmliches
elastisches Material wie Natur- oder Synthesekautschuk verwendet
wird. Der Ausdruck „unterschiedlich
dehnbar" oder „unterschiedliche
Dehnbarkeit" soll
hierbei die Qualität
der Dehnbarkeit beschreiben, bei der Teile des Handschuhs als Reaktion
auf variierende Handgrößen und Bewegungen
sich unabhängig
von anderen Teilen dehnen oder zusammenziehen. Vorzugsweise ermöglicht diese
unterschiedliche Dehnbarkeit einer Reihe verschiedener Handgrößen einen
bequemen Sitz des Fausthandschuhs. Der Fausthandschuh 10 kann
mit unterschiedlicher Dehnbarkeit bereitgestellt werden, indem eine
konstruktive, einem elastischen Material ähnliche Folienbahn verwendet
wird, wie in den U.S.-Patenten Nr. 5,518,801, erteilt an Chappell et
al. am 21. Mai 1996, und 5,650,214, erteilt am 22. Juli 1997 im
Namen von Anderson et al., deren Rechte übertragen wurden, sowie der
ebenfalls eingereichten U.S.-Patentanmeldung Serial No. 08/635,220,
beantragt am 17. April 1996 im Namen von Davis et al., betitelt „Fitted
Glove", beschrieben. Alternativ
kann eine unterschiedliche Dehnbarkeit zur Anpassung an unterschiedliche
Handgrößen einfach
erreicht werden durch unterschiedliche, einem elastischen Material ähnliche
Materialien, Kompositmaterialien, die einem elastischen Material ähnliche Eigenschaften
ergeben und/oder Verfahren, um ein Material oder Materialien einem
elastischen Material ähnlicher
zu machen. Beispiele für
geeignete, einem elastischen Material ähnliche Materialien sind z.B. Polyolefine
niedriger Dichte, wie Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen
niedriger Dichte, Ethylen-Copolymere ultraniedriger Dichte (copolymerisiert
mit alpha-Olefinen wie Buten-1, Octen-1, Hexen-1 usw.), Affinity®-Polyolefin-Plastomere, hergestellt
von der Dow Chemical Company aus Midland, MI und Exact®-Polyolefin-Plastomere,
hergestellt von Exxon Chemical aus Houston, TX. Wie hier verwendet,
beschreibt der Ausdruck „einem
elastischen Material ähnlich" das Verhalten von
Bahnmaterialien wie Bahnmaterialien welche, wenn sie einer Dehnung
in Längsdehnung
unterworfen werden, sich in die Richtung der Dehnung in Längsdehnung
dehnen. Auch kehren die Bahnmaterialien bis zu einem wesentlichen
Grad in ihren ungedehnten Zustand zurück, wenn die Dehnung in Längsrichtung
aufgehoben wird. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Bahn" auf ein flächiges Material,
das eine einzelne Materialschicht oder ein Laminat aus zwei oder mehreren
Schichten umfasst.
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Die
Verwendung unterschiedlich dehnbarer Materialien und geeigneter
Herstellungsverfahren, wie die im Folgenden beschriebenen, kann
eingesetzt werden, um ein Wellen oder Fälteln von mindestens einer
Oberfläche
des Applikators zu erzielen, auch beschrieben als eine Vielzahl
von „Rauigkeiten". 3 illustriert
eine Querschnittansicht eines Applikators ähnlich dem der 1 und 2,
die jedoch die Verwendung von Rauigkeiten auf einer Applikatoroberfläche darstellt.
Der Applikator 10 von 3 ähnelt vom
Aufbau her der Querschnittansicht von 2, daher
wurden zum Zwecke der Übersichtlichkeit
viele der Positionsnummern weggelassen. Wie in 3 gezeigt,
wird die fluidundurchlässige Sperrschicht 25 jedoch
mit Eigenschaften der unterschiedlichen Dehnbarkeit bereitgestellt,
vorzugsweise in Übereinstimmung
mit den oben erwähnten U.S.-Patenten
für Chappell
et al., und Anderson et al., deren Rechte übertragen wurden, und bietet
daher eine Vielzahl von Rauigkeiten 50 für die vorderseitige
Außenfläche 31 mittels
der Fältelung
oder Wellung der Tissue-Schicht 37 und des vorderen Teils 24.
Die Größe und Anzahl
der Wellung und/oder Fältelung
kann, bei einer Ausführungsform,
durch das Klebemuster und die Stärke
der angelegten Dehnung gesteuert werden. Je stärker die Dehnung, die an die
Sperrschicht 25 angelegt wird, desto größer die Menge des für die Wellung
und/oder Fältelung
zur Verfügung
stehenden Materials. Außerdem
kann das Klebemuster zwischen einem gedehnten Material und der ungedehnten
Tissue-Schicht 37 und/oder des vorderen Teils 24 verwendet
werden, um die Anzahl und Position der Wellung und/oder Fältelung
zu steuern. Solche Rauigkeiten wären,
in der Ausführungsform
von 3, parallele Fältelungen
oder Wellungen, die sich in Richtung in das Blatt hinein und aus
dem Blatt heraus erstrecken. Ohne sich an eine Theorie binden zu
wollen, wird angenommen, dass eine solche Wellung oder Rauigkeit
die Rubbel- und Verteilungsleistung der vorderseitigen Außenfläche verbessert
und integrierten Hohlraum zur Aufnahme von Staub, Schmutz und teilchenförmigem Material
bildet. Die Richtung der Wellung kann zum Beispiel genutzt werden,
um den Flüssigkeitsfluss
zu steuern, sie hat ihre Wirksamkeit beim Verhindern des Ablaufens
von Flüssigkeit
vom Fausthandschuh in Fällen
einer Überdosierung
durch den Benutzer bewiesen. Flüssigkeit
wird naturgemäß der Richtung der
Wellung folgen, vorzugsweise im Vergleich zur Querverteilung über die
Wellung. Daher wird eine Wellung, die entlang der Länge des
Fausthandschuhs verläuft,
dazu tendieren, die Flüssigkeit
entlang der Länge
des Fausthandschuhs zu leiten. Dies verhindert auch ein Ablaufen
der Flüssigkeit
von der Seite mit der schmaleren Breite, wenn der Fausthandschuh
in einem Winkel gehalten wird. Die Wellung kann auch als Leitelement
fungieren, so dass Flüssigkeit,
die sich auf der Oberfläche
befindet, sich nicht quer zum Leitelement verteilen wird, sondern sich
statt dessen in die Richtung, in die das Leitelement verläuft, bewegen
wird. Folglich können
Muster, Richtung und Häufigkeit
der Wellung so gesteuert und konstruiert werden, dass die Flüssigkeit
wie gewünscht
verteilt wird. Die Textur der dehnbaren Folie bietet auch ein angenehmeres
Gefühl
für die
Hand und eine elastische Passform, die bei einem Fingerhandschuh
oder Fausthandschuh gewünscht
ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines geeigneten Materials und einer
konstruktiven Gestaltung für
eine Sperrschicht 25 gemäß 3, wobei solch
ein Material im Einklang steht mit den offenbarten und beanspruchten
Materialien in den oben genannten U.S.-Patenten an Chappell et al.,
und Anderson et al., deren Rechte übertragen wurden. Solche Materialien
bieten in der Regel Dehnbarkeit und (falls zutreffend) Elastizität in einer
vorherrschenden Richtung, illustriert durch den Pfeil „D" von 4.
Wenn solch ein gerichtetes Material bei der Konstruktion eines Applikators
im Einklang mit 3 verwendet wird, wäre die Richtung „D" senkrecht zur Richtung ausgerichtet,
in der eine Dehnung der Rauigkeiten gewünscht ist. Mit anderen Worten:
Bei der Ausführungsform
von 3 ist die Richtung „D" für
die Sperrschicht 25 von links nach rechts über 3, während die
Rauigkeiten 50 sich in Richtung in das Blatt hinein und
aus dem Blatt heraus erstrecken. Das Prägemuster der Folie bietet ferner
eine bessere Ästhetik
und angenehmeres Gefühl
für die
Hand, indem sie zulässt,
dass mehr Luft um die Hand des Trägers zirkuliert, wodurch eine
Kühlungswirkung
erzielt wird, die mit einer flachen Folie nicht möglich ist.
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Das
Verfahren zum Erzielen der oben beschriebenen Rauigkeiten ergibt
sich aus einer dehnbaren Bahn, die gedehnt, auf eine ungedehnte
Bahn geklebt (entweder das vordere Teil 24 oder ein Laminat
aus vorderem Teil 24 und der Tissue-Schicht 37) und wieder entspannt
wird, um Rauigkeiten zu schaffen. Ein anderer Weg zur Herstellung
entweder der ersten oder der zweiten Seite des Applikators mit einer
größeren Oberfläche, ohne
die Grundfläche
des Applikators zu vergrößern, ist
das Strukturieren oder Umformen der Bahn in Falten, Rippen, Wellen
usw. mit einem beliebigen Verfahren, das dem Stand der Technik entspricht.
Solche Verfahren schließen
z.B. Prägen,
Ringwalzen und zusätzliches
Färben
ein, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. Die Bahn kann
eine einzelne Schicht Material oder ein Laminat aus mehreren Schichten
Material sein. Zum Beispiel können,
wie in 5 gezeigt, das vordere Teil 24, wie ein
Polypropylen-Vlies, und die Sperrschicht 25, wie eine Polyethylenfolie,
gemäß der Herangehensweise,
die im oben erwähnten
Chappel-Patent beschrieben ist, strukturiert und dehnbar gemacht
werden. Fakultativ kann eine Tissue-Schicht 37, wie eine Lage
Bounty®-Papierhandtuch,
zwischen die Schichten 24 und 25 eingebracht werden,
wenn das Laminat strukturiert ist. Diese Schichten können durch
folgende Verfahren verbunden werden, ohne sich jedoch auf diese
zu beschränken:
Wärmebonden,
Ultraschallbonden, Bonden mittels Klebstoffen (unter Verwendung
eines der folgenden Klebstoffe, jedoch nicht beschränkt auf
diese: Sprühklebstoffe,
Hotmelt-Klebstoffe, Klebstoffe auf Latexbasis, Klebstoffe auf Wasserbasis
und Ähnliche),
und direktes Aufbringen von Vliesfasern auf ein Trägermaterial.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Materialien mittels eines Hotmelt-Klebstoffes verbunden.
Ein solcher Klebstoff ist H2031, ein Produkt von Ato Findlay aus
Wauwatosa, Wisconsin. Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen,
wird angenommen, dass die thermoplastischen Elastomereigenschaften
des Klebstoffs die Verformung der Materialien zu der gewünschten
Form und das Fixieren der Materialien in dieser gewünschten
Form unterstützen,
wodurch eine dickere Fältelung
und eine Fältelung
mit einem höheren
Widerstand gegenüber
Druckkräften
möglich
ist.
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Applikatoren
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
in vielen Situationen zur Anwendung kommen. Ein Beispiel für einen
Applikator, hergestellt gemäß der vorliegenden
Erfindung, ist ein Glasreinigungs-Fausthandschuh, bereitgestellt
als flexible Struktur für
das Verteilen von Glasreinigungssubstanz auf einer Glas-Zieloberfläche. Der
Fausthandschuh kann vorzugsweise eine Lage aus Polypropylen-Spunbond-Vliesmaterial
einschließen,
die ein Trägermaterial
zum Verteilen der Reinigungssubstanz und Abreiben der Oberfläche mit
der Reinigungslösung
bereitstellt. Ein solches Spunbond-Vlies ist im Handel erhältlich,
wie von BBA Nonwovens, Simpsonville, South Carolina. Dieses Material
wäre auch
vorzugsweise im Wesentlichen frei von oberflächenaktiven Substanzen oder
anderen Ausrüstungen,
die Rückstände auf
der gereinigten Oberfläche hinterlassen
könnten.
Eine erfolgreiche Anwendung tritt ein, wenn ein Teil des aufgebrachten
Trägermaterials
anschließend
einen Teil der Zieloberfläche
bedeckt, auf den die Substanz ursprünglich nicht aufgebracht worden
war. Beim Entfernen des nicht absorbierenden Materials von der Zieloberfläche verbleibt zumindest
etwas Substanz auf der Zieloberfläche, vorzugsweise in einer
im Wesentlichen gleichförmigen
Weise. Für
Glasreiniger kann vierlagiges Bounty®-Papierhandtuch, ein
Produkt der Procter and Gamble Company, ein geeignetes absorbierendes Material
zur Beseitigung von Schmutz, Ablagerungen und überschüssigem Reiniger sein. Die Reinigungslösung kann
direkt auf die Zieloberfläche
aufgetragen, mit der im Wesentlichen nicht absorbierenden Seite
verteilt und mit der absorbierenden Seite bis zu streifenfreiem
Glanz poliert werden. Alternativ kann die Reinigungslösung direkt
auf die nicht absorbierende Seite des Applikators aufgetragen werden,
um ein übermäßiges Versprühen von
Produkt auf Flächen
neben der Zieloberfläche
zu verhindern.
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Die
Fausthandschuhe können
zum Reinigen von Glasflächen
einschließlich
von, aber nicht beschränkt
auf Innen- und Außenoberflächen von Fenstern,
Spiegeln, Bildschirmen von Fernsehern, Tischen und Autofenstern
verwendet werden. Sie können
auch vorteilhaft verwendet werden, um andere Oberflächen zu
reinigen, wie Vinyl, Formica®, Email, Porzellan, Holz,
Aluminium, Stahl, Chrom und Ähnliches.
Anwendungen schließen
Reinigen oder Auffrischen von Arbeitsplatten, Möbel im Innen- und Außenbereich,
Polster, gestrichene Wände,
Tapeten und Böden
ein. Die jeweiligen Anwendung richtet sich weitgehend nach dem erwünschten
Nutzen. Die Fausthandschuhe der vorliegenden Erfindung stellen zum
Beispiel einen Applikator zum Auftragen eines desinfizierenden Reinigungsmittels
auf eine Zieloberfläche
und ein Mittel zur Beseitigung von überschüssigem Reinigungsmittel und
Ablagerungen bereit. Ein Fausthandschuh mit Sperrschichten auf beiden
Innenoberflächen
stellt nicht nur einen Schutz der Hand vor der Reinigungslösung, sondern
auch vor den von der Zieloberfläche
beim Reinigen entfernten Materialien bereit. Im Unterschied zu herkömmlichen Reinigungs-Hilfsvorrichtungen
sind die Fausthandschuhe in idealer Weise geeignet zur Reinigung
von gekrümmten
oder anderen Oberflächen
mit unregelmäßigen Kanten
oder schwer zugänglichen
Bereichen. Daher ist die Produktform nicht nur praktisch, weil sie
eine im Wesentlichen nicht absorbierende und eine andere, im Wesentlichen
absorbierende Außenschicht
zum Benetzen, Reinigen und Polieren von Oberflächen bereitstellt, sondern
auch, weil sie ein Mittel zum Durchführen der Arbeit an schwer zugänglichen
Bereichen oder Oberflächen
bereitstellt. Eine derartige Kombination von Vorteilen fehlt bei heutigen
Reinigungssystemen. Die Fausthandschuhe können einzeln aufbewahrt oder,
gefaltet oder ungefaltet, in Behältern
abgelegt und gestapelt werden. Selbst benötigen sie wenig Platz und können auf
kleinem Raum aufbewahrt werden, was die Bequemlichkeit für die Benutzer
verbessert. Durch die Kombination von leichter Aufbewahrung und
der Fähigkeit, schwer
zugängliche
Bereiche, wie die Innenseite von Autoscheiben, Intrumententafeln,
Lenkräder
und Spiegel zu reinigen, sind sie in idealer Weise geeignet für die Verwendung
im Auto (Aufbewahrung im Handschuhfach), wo herkömmlicherweise eingesetzte Gleisreinigungsverfahren
schwierig, ineffektiv und potenziell gefährlich sind.
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Erwärmen/Kühlen
-
Der
Fausthandschuh der vorliegenden Erfindung kann auch ein Heiz- und/oder
Kühlelement, auch
Temperaturänderungselement
genannt, aufweisen, wie in den 7 bis 28 gezeigt.
Das Heiz-/Kühlelement
kann zum Beispiel im vorderen Teil 24 oder im hinteren
Teil 26 angeordnet sein. Andere spezifische Stellen, an
denen das Heiz-/Kühlelement
im Fausthandschuh angeordnet sein kann, sind in der U.S.-Patentanmeldung
Serial No._____ mit dem Titel „Semi-Enclosed
Applicator for Distributing a Substance Onto a Target Surface", eingereicht von
Gruenbacher et al. am 10. Oktober 2000 (P&G Case 7819R2), dargestellt. Das
Heiz-/Kühlelement kann
ein exothermes oder endothermes System umfassen, dass eine Heiz-
beziehungsweise Kühlwirkung
bereitstellt. Die Systeme können
z.B. Erwärmen/Kühlen mittels,
jedoch nicht beschränkt
auf, wasserfreie Reaktionen, Lösungswärme, Oxidationsreaktionen,
Kristallisation, korrodierende Gemische, Zeolith-Flüssigkeits-Systeme
und/oder Wärme
bei der Neutralisierung von pH-Wert-Schwankungen einschließen.
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Eine
Ausführungsform
eines Heiz-/Kühlelements
kann ein Feststoff-Flüssigkeit-
oder Flüssigkeit-Flüssigkeit-Heiz-/Kühlsystem
enthalten, wie ein wasserfreies Reaktionssystem, ein Lösungswärmesystem,
ein Zeolith-System, ein elektro-chemisches System usw. Ein Feststoff-Flüssigkeit-Heiz-/Kühlsystem
schließt
jedes System ein, in dem beim Verbinden oder Mischen von zwei oder
mehreren Komponenten, von denen mindestens eine im Wesentlichen flüssiger Natur
ist (z.B. Wasser) und mindestens eine im Wesentlichen fester Natur
ist (z.B. wasserfreie Salze), eine exotherme oder endotherme Veränderung
auftritt. Ein Flüssigkeit-Flüssigkeit-Heiz-/Kühlsystem
schließt
jedes System ein, in dem beim Verbinden oder Mischen von zwei oder
mehreren Komponenten, von denen zwei oder mehrere im Wesentlichen
flüssiger
Natur sind, eine exotherme oder endotherme Veränderung auftritt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann das Heiz-/Kühlelement
ein in sich geschlossenes Heiz-/Kühlsystem umfassen. Das Heiz-/Kühlsystem kann
eine im Wesentlichen feuchtigkeitsundurchlässige äußere Schicht 246 einschließen, die
mindestens teilweise flexibel oder verformbar ist. Zum Beispiel
kann die feuchtigkeitsundurchlässige äußere Schicht 246 eine
metallisierte Folie, eine Folienlaminatfolie, MYLAR®, ein
geformtes Metallblech oder ein anderes wasser- oder feuchtigkeitsundurchlässiges Material
sein. Die feuchtigkeitsundurchlässige äußere Schicht 246 kann
auch ein Material einschließen, das über optimale
Wärmeleitparameter
verfügt,
wie eine metallisierte Folie, die eine höhere thermale Diffusionsfähigkeit
und/oder Wärmeleitfähigkeit
erlaubt. Das Heiz-/Kühlsystem
kann mindestens zwei Komponenten eines Feststoff Flüssigkeit-
oder Flüssigkeit-Flüssigkeit-Heizsystems enthalten,
die sich innerhalb der feuchtigkeitsundurchlässigen äußeren Schicht 246 befinden.
Das Heiz-/Kühlsystem
kann, zum Beispiel, einen berstfähigen
Beutel 240 einschließen,
der eine erste Komponente des Heiz- /Kühlsystems
enthält.
Der berstfähige
Beutel kann aus einer metallisierten Folie oder aus einem anderen
Material geformt sein, das über
eine niedrige Feuchtigkeitsdurchdringungsrate verfügt, um Verluste
der flüssigen
Komponente bzw. der flüssigen
Komponenten, die im Beutel enthalten sind, zu minimieren oder Eintreten
von Flüssigkeit
oder Feuchtigkeit in den Beutel, welche die feste Komponente bzw.
die festen Komponenten im Beutel vor der Aktivierung des Heiz-/Kühlelements
verunreinigen könnten,
zu minimieren. Der berstfähige
Beutel 240 kann ein zerbrechliches Siegel 242 einschließen, um
es einem Benutzer zu ermöglichen,
das Siegel durch Zusammendrücken
oder eine andere Art des Anwendens von Druck auf das Heiz-/Kühlelement
zu sprengen und die erste Komponente aus dem berstfähigen Beutel
freizusetzen. Als Alternative kann der berstfähige Beutel geschwächte Teile
im Beutelmaterial enthalten, wie Rillen, Perforationen und Ähnliches, Pull-Tabs,
kann Metallspäne
oder andere Elemente enthalten, welche den berstfähigen Beutel
beim Anwenden von Druck durchstechen können, oder kann beliebige andere
Mittel enthalten, mit denen ein Beutel gesprengt werden kann, die
dem Stand der Technik entsprechen. Das Heiz-/Kühlelement
kann auch eine zweite Komponente 244 des Heiz-/Kühlsystems enthalten.
Die zweite Komponente 244 kann, zum Beispiel, lose in der
wasserundurchlässigen äußeren Schicht 246 enthalten
sein, oder, wenn es sich um einen Feststoff-Bestandteil handelt,
in einer oder mehreren porösen,
flüssigkeitsdurchlässigen Kammern 254,
wie in den 9 bis 12, 17 und 18 gezeigt,
enthalten sein. Die flüssigkeitsdurchlässigen Kammern 254 können aus
einem porösen
Material geformt sein, wie einem porösen cellulosischen Material
(z.B. nassgelegt oder luftgelegt), einer porösen Polymerfolie, wie einer
Polyethylenfolie, die nadelgelocht oder vakuumgeformt worden ist,
einem Polymer-Maschengewebematerial,
wie einem gewebten Nylonmnaschengewebematerial, wie NitexTM von Sefar America Inc., Depew, NY, usw.
Vorzugsweise ist die Porengröße des porösen Materials
kleiner als die Teilchen der festen zweiten Komponente bzw. der festen
zweiten Komponenten 244. Das Heiz-/Kühlelement kann eine oder mehrere
Kammern enthalten, welche die feste zweite Komponente bzw. die festen zweiten
Komponenten 244 enthalten, die sich innerhalb der feuchtigkeitsundurchlässigen äußeren Schicht 246 befinden.
Die feste zweite Komponente bzw. die festen zweiten Komponenten 244 können in der
ersten oder in mehreren Kammern des Heiz-/Kühlelements gepackt sein mit
einem Komponentenvolumen im Bereich von ungefähr 60% bis ungefähr 95% des
verfügbaren
Platzes in der Kammer, um die festen zweiten Komponenten dicht beieinander
zu halten. Enges Packen der festen zweiten Komponente bzw. der festen
zweiten Komponenten in einer oder mehreren Kammern kann ein Verrutschen
der festen zweiten Komponente bzw. der festen zweiten Komponenten
im Heiz-/Kühlelement
verhindern und kann auch das „Zusammenrutschen" eines flexiblen
Heiz-/Kühlelements
verhindern. Ferner kann das Halten der festen zweiten Komponente bzw.
der festen zweiten Komponenten in einem gepackten Zustand innerhalb
einer oder mehrerer Kammern eine gleichmäßige Erwärmung/ein gleichmäßiges Kühlen im
Heiz-/Kühlelement
mittels einer definierten und wiederholbaren Menge Komponente pro Volumeneinheit
fördern,
kann das Ausgesetztsein auf dem Oberflächenbereich reduzieren und
dadurch die schnellen konvektiven Oberflächenverluste des Heiz-/Kühlelements
verringern, und kann die Rate der vom exothermen oder endothermen
System aufgrund der erzwungenen Leitung durch das gepackte Bett
erzeugten oder verbrauchten Wärme
besser messen. Bei einigen Ausführungsformen
kann der Beutel ferner mittels Dochtwirkung und/oder Kapillarwirkung
eine beliebige flüssige
Komponente bzw. mehrere beliebige flüssige Komponenten über die Oberfläche der
festen zweiten Komponente bzw. der festen zweiten Komponenten 244 verteilen.
Außerdem,
oder als Alternative, kann in der Nähe der festen zweiten Komponente
bzw. der festen zweiten Komponenten 244 des Feststoff-Flüssigkeit-Systems eine
Flüssigkeitsverteilungsschicht,
wie die Schicht 262, bereitgestellt werden, um mittels
Dochtwirkung und/oder Kapillarwirkung, wie gezeigt in den 9 und 10,
eine beliebige flüssige
Komponente bzw. mehrere beliebige flüssige Komponenten über die
Oberfläche
der festen Komponente bzw. der festen Komponenten 244 zu
verteilen. Dies kann besonders nützlich
sein bei Ausführungsformen,
bei denen die feste zweite Komponente bzw. die festen zweiten Komponenten
in einer porösen
Platte enthalten sind, die die wässrige
Lösung
nicht leicht mittels Dochtwirkung über seine Oberfläche verteilt,
oder bei Ausführungsformen,
bei denen die feste zweite Komponente bzw. die festen zweiten Komponenten
lose in der wasserundurchlässigen
Schicht 246 enthalten sind. Die Flüssigkeitsverteilungsschicht
kann, zum Beispiel, ein cellulosisches Material enthalten, wie Papierhandtuchschichten
wie Bounty®,
verkauft von der Procter & Gamble
Company, Cincinnati, Ohio, Kapillarkanalfasern, hydrophile Gewebe-
und Vliesmaterialien, durchlässige
geformte Folien oder jedes andere Verteilungsmaterial, das dem Stand
der Technik entspricht. Ferner können
absorbierende Materialien, Materialien mit Dochtwirkung oder Materialien
mit Kapillarwirkung, wie cellulosische Materialien, Superabsorber-Polymere
und/oder andere hydroskopische Materialien, in die Teilchen der
festen zweiten Komponente bzw. der festen zweiten Komponenten eingesprengselt
sein, um eine gleichmäßigere Verteilung
der flüssigen
Komponente bzw. der flüssigen Komponenten
durch die gesamte feste zweite Komponente bzw. die festen zweiten
Komponenten zu ermöglichen,
wodurch eine vollständige
Ausnutzung der Komponente bzw. der Komponenten ermöglicht wird.
Dies kann besonders nützlich
sein bei Ausführungsformen,
bei denen die feste zweite Komponente bzw. die festen zweiten Komponenten
mit Zusatzstoffen gemischt sind, wie gekapselten Materialien zur
Phasenumwandlung, wie der Thermasorb®-Serie,
erhältlich
von Frisby Technologies, Winston-Salem, NC, oder Polyethylenpulvern,
die einigermaßen wasserabweisend
sind. Ferner kann das Hinzufügen von
cellulosischen Materialien vorteilhaft bei Ausführungsformen sein, bei denen
ein anderer Zusatzstoff wie Guargummi oder Xanthangummi einer der
Komponenten oder mehreren der Komponenten hinzugefügt wird,
um das Temperaturprofil maßzuschneidern,
jedoch aufgrund einer Viskositätsänderung
in einer flüssigen
Komponente einer wässrigen
Lösung auch
die Rate beeinflussen kann, mit der die Reaktion erfolgt. Ferner
kann das Hinzufügen
cellulosischen Materials auch vorteilhaft sein, wenn reaktionsfreudige
Materialien wie Magnesiumsulfat oder Calciumchlorid in gepackter
Form eine dünne
kristalline Schicht über
den Bereichen bilden können,
an denen das Wasser zuerst in Kontakt mit ihnen kommt. Dies kann
das Vordringen einer flüssigen Komponente
zu Bereichen des gepackten Betts, die sich unterhalb der kristallinen
Oberfläche
befinden, behindern.
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Eine
andere Ausführungsform
eines Heiz-/Kühlelements
enthält
ein Feststoff-Flüssigkeit- und/oder
Flüssigkeit-Flüssigkeit-Heiz-/Kühlsystem, wie
gezeigt in den 9, 10, 13 bis 16 und 19 bis 22,
in welchem mehrere Komponenten des Systems in nebeneinander liegenden Kammern
untergebracht werden können,
die von einer berstfähigen
Sperre 242 getrennt werden, wie einem zerbrechlichen Siegel
oder einer anderen berstfähigen
Sperre, wie oben beschrieben. Das Heiz-/Kühlelement kann zum Beispiel
eine wasserundurchlässige äußere Schicht 246 enthalten,
die zu einem Beutel mit zwei oder mehreren Kammern geformt ist,
die einzeln mindestens eine erste Komponente und eine zweite Komponente
des Systems vor der Aktivierung enthalten. Beim Zusammendrücken einer
oder mehrerer Kammern des Heiz-/Kühlelements
kann die berstfähige
Sperre 242 platzen und der ersten und zweiten Komponente
bzw. den ersten und zweiten Komponenten ermöglichen, miteinander in Kontakt
zu kommen.
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Bei
einer Ausführungsform
wie der in 27 gezeigten, kann das Heizelement
einen Beutel 302 mit einem permanenten oder starken Siegel 304 enthalten,
das sich mindestens über
einen Teil des Umfangs des Beutels 302 hinaus erstreckt
(z.B. kann der Beutel ein oder zwei Stück Folie einschließen, die
an vier Seiten verschlossen ist, eine Folie, die in sich selbst
gefaltet und an drei Seiten verschlossen ist, usw.) Der Beutel kann
mehrere Kammern 308 und 310 enthalten, die durch
ein oder mehrere zerbrechliche Siegel 306 voneinander getrennt
sind. Bei der in den 21 und 22 gezeigten
Ausführungsform kann
der Beutel zum Beispiel eine erste Kammer 268 und eine
zweite Kammer 266 enthalten, voneinander getrennt durch
ein zerbrechliches Siegel 242. Die erste Kammer 268 kann
eine erste Komponente enthalten, die zweite Kammer 266 kann
eine zweite Komponente enthalten. Die erste und die zweite Komponente
können
eine feste Komponente enthalten (z.B. wasserfreies Salz, elektrochemische
Legierungen) und eine flüssige
Komponente (z.B. Wasser), eine flüssige Komponente und eine feste
Komponente oder eine flüssige
Komponente und eine zweite flüssige
Komponente. Das Ausüben
von Druck auf eine oder mehrere der Kammern durch Zusammendrücken, Eindrücken, Kneten
usw. kann das zerbrechliche Siegel 242 sprengen und die
Komponenten der ersten und der zweiten Kammer vermischen, um Energie
in die Umgebung abzugeben oder aus dieser aufzunehmen.
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Die 9, 10, 13 und 14 zeigen
zum Beispiel weitere Ausführungsformen
eines Heiz-/Kühlelements,
enthaltend eine erste Komponente 264, untergebracht in
einer ersten Kammer 266, und eine zweiten Komponente 244,
untergebracht in einer zweiten Kammer 268, getrennt voneinander
durch ein zerbrechliches Siegel 242. Bei diesen Ausführungsformen
trennt ein zerbrechliches Siegel 242 die erste Kammer 266 von
der zweiten Kammer 268. Das zerbrechliche Siegel 242 kann sich über einen
Teil der Breite B des Heiz-/Kühlelements
erstrecken, wie in den 9, 10, 13 und 14 gezeigt,
oder es kann sich über
die gesamte Breite des Heiz-/Kühlelements
zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer 266 und 268 erstrecken,
wie in den 21 und 22 gezeigt.
Bei einer Ausführungsform
kann das zerbrechliche Siegel eng konstruiert sein, wie in den 8, 13 und 15 gezeigt,
um den Rückfluss
der ersten Komponente 264 in die erste Kammer 266 nach
der Aktivierung zu minimieren. Als Alternative oder zusätzlich kann
das Heiz-/Kühlelement
auch einen Kanal 258 enthalten, wie in 13 gezeigt,
der den Rückfluss
der flüssigen
Komponente 264 in die erste Kammer 266 nach der
Aktivierung weiter einschränkt.
Wie in den 9, 10, 17 und 18 gezeigt,
kann das Heiz-/Kühlelement
auch eine feste Komponente enthalten, untergebracht in mehreren
Kammern 252, und kann durch einen porösen Beutel 254 am
Platz gehalten werden. Als Alternative kann eine feste Komponente
lose in einer Kammer enthalten sein (z.B. kann die zweite Komponente 244,
gezeigt in den 13 bis 16, 21 und 22,
eine feste Komponente sein, die lose in der zweiten Kammer 268 enthalten
ist. Das Heiz-/Kühlelement
kann ferner eine oder zwei Befestigungslaschen 256 zum
Befestigen des Heiz-/Kühlelements
an der Struktur des Fausthandschuhs aufweisen.
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13 und 14 zeigen
noch eine weitere Ausführungsform
eines Heiz-/Kühlelements,
die in einem Feststoff Flüssigkeit-
oder Flüssigkeit-Flüssigkeit-Heiz-/Kühlsystem
verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann eine erste
flüssige Komponente
in einer ersten Kammer 266 unterbracht sein, und eine zweite
flüssige
Komponente oder eine feste Komponente kann in einer zweiten Kammer 268 untergebracht
sein. Das zerbrechliche Siegel 242 kann sich über die
gesamte oder einen Teil der Breite B des Heiz-/Kühlelements erstrecken, und
ein Kanal 258 kann sich in die zweite Kammer 268 hinein erstrecken,
um einen Rückfluss
der Komponenten in die erste Kammer nach der Aktivierung zu verhindern.
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15 und 16 zeigen
ein Temperaturänderungselement
mit mindestens zwei Kanälen 258,
die für
einen im Wesentlichen in eine Richtung verlaufenden Fluss von Fluid-Komponenten
in die Kammer 268 verwendet werden können. Dies lässt die
Leitung der Fluidkomponente zu mehreren Stellen innerhalb der Kammer 268 zu,
was besonders nützlich
sein kann bei größeren Packungen
oder Packungen, die während
der Aktivierung verschiedene Ausrichtungen haben können, so
dass die Leitung der flüssigen
Komponente oder der flüssigen
Komponenten mittels Dochtwirkung zunehmend schwierig werden kann.
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17 und 18 zeigen
ein Temperaturänderungselement,
in dem ein Behälter 240 über den
Kammern 252, die den Reaktionspartner enthalten, angeordnet
sein kann. Die Figur zeigt auch mehrere Austrittskanäle 258 für den Behälter 240.
Die Kammern 252, zum Beispiel, können aus einzelnen Paketen
bestehen, bei denen eine Seite aus einem porösen Material 254 besteht,
und die andere aus einer fluidundurchlässigen Folie wie Polyethylen.
Bei dieser speziellen Ausführungsform
kann das poröse Material 245 an
der Außenpackung
angebracht sein. Diese Konfiguration trennt den Fluidbeutel vom
Wärmeerzeuger
und ermöglicht
die zentrale Anordnung des Fluidbeutels.
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19 und 20 zeigen
eine alternative Ausführungsform
eines Temperaturänderungselements,
bei welcher der Austrittskanal 258 innerhalb des Siegelungsbereichs 248 angeordnet
ist, um eine vollständige
Nutzung der Heizkammer zu ermöglichen.
Dies kann für
Füllvorgänge vorteilhaft
sein, bei denen Kanäle,
die sich in die Kammer 268 hinein erstrecken, ein Hindernis
sein können.
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Ein
exothermes Feststoff-Flüssigkeit-Heizsystem
kann feste Komponenten einschließen, wie Calciumoxid, Calciumcarbonat,
Calciumsulfat, Calciumchlorid, Cer(III)-chlorid, Caesiumhydroxid,
Natriumcarbonat, Eisenchlorid, Kupfersulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumperchlorat,
Aluminiumbromid, Calcium-Aluminiumhydrid, Aluminiumchlorid, Schwefeltrioxid
(alpha-Form), Zeolithe (z.B. Cabsorb® 500-Serie
natürlicher
Zeolithe basierend auf dem Mineral Chabazit), Mischungen davon und
andere feste Komponenten exothermer Feststoff-Flüssigkeit-Systeme, die dem Stand
der Technik entsprechen, sowie Kombinationen davon. Ein endothermes
Feststoff-Flüssigkeit-Kühlsystem
kann feste Komponenten einschließen, wie Natriumsulfat·10H2O, Natriumbicarbonat, Kaliumperchlorat,
Kaliumsulfat, Kaliumchlorid, Kaliumchromat, Harnstoff, Vanillin,
Calciumnitrat, Ammoniumnitrat, Ammoniumdichromat, Ammoniumchlorid
und andere feste Komponenten endothermer Systeme, die dem Stand
der Technik entsprechen. Diese festen Komponenten können in wasserfreier
Form vorliegen und können
zum Beispiel in Pulver-, Granulat- oder Prillform verwendet werden.
Diese Komponenten sind in der Regel hydroskopisch und lösen sich
in oder reagieren mit einer flüssigen
Komponente, wie Wasser, und setzen Wärme frei oder absorbieren diese.
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Weitere
exotherme Feststoff-Flüssigkeit-Systeme
können
eine elektrochemische Reaktion einschließen, die feste Komponenten
enthält,
wie Eisen, Magnesium, Aluminium oder Kombinationen davon, die in
der Gegenwart von Salz und Wasser reagieren. Bei diesen Ausführungsformen
kann die flüssige
Komponente eine Salz-Wasser-Lösung
enthalten oder kann Wasser enthalten, wenn in der festen Komponente
bzw. in den festen Komponenten 244 Salz enthalten ist.
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Wiederum
ein anderes exothermes Feststoff-Flüssigkeit- oder Flüssigkeit-Flüssigkeit-System schließt Systeme
ein, die Neutralisationswärme
einsetzen, um Wärme
abzugeben, unter Verwendung von Säure- und Basenkomponenten im
Verhältnis von
ungefähr
2 zu 1, wie Citronensäure,
die über
einen pH-Wert von ungefähr
3 oder 4 verfügt,
und Calciumhydroxid, das über
einen pH-Wert von 12 verfügt.
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Bei
einer anderen Ausführungsform,
wie in den 23 und 24 gezeigt,
kann ein Heizelement ein Feststoff-Gas-Heizsystem einschließen. Ein Heizelement
kann die Wärme
nutzen, die durch das Bereitstellen von geeigneten Mengen Wasser,
Salz, Vermiculit, Aktivkohle und/oder Luft erzeugt wird, um Eisenpulver
zu oxidieren. Zum Beispiel kann das Heizelement einen porösen Beutel 270 enthalten,
wie einen textilen Stoff, eine durchlässige Folie usw., der zulässt, dass
sauerstoffhaltiges atmosphärisches Gas
in die Kammer eindringt, welche die feste Komponente 272 enthält. Die
feste Komponente 272 kann zum Beispiel mit einer einheitlichen
Mischung von anorganischen porösen
Materialien, Eisenpulver, anorganischen Salzen und Wasser gefüllt sein.
Der poröse
Beutel kann weiterhin ein Benetzungsmittel einschließen und
in der Lage sein, Wärme
zu erzeugen, wenn er der atmosphärischen
Luft ausgesetzt ist. Dieses Heizelement kann ausgebildet werden,
indem eine Mischung, bestehend aus geschäumten anorganischen porösen Materialien
wie Vermiculit, Eisenpulver, anorganischen Salzen, wie Ammoniumchlorid,
und Wasser, das ein Benetzungsmittel enthält, in einen luftdurchlässigen Beutel
aus porösem
Stoff gefüllt
wird und der Beutel verschlossen wird. Ein Beispiel für Feststoff-Gas-Komponenten
ist detailliert beschrieben im U.S.-Patent Nr. 6,096,067 betitelt „Disposable
Thermal Body Pad",
erteilt an die Procter and Gamble Company am 1. August 2000.
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23 und 24 zeigen
zum Beispiel ein Heizelement, das die feste Komponente 272 des Feststoff/Gas-Systems
einschließt.
Wärmepacks können ferner
eine Vielzahl von mit Abstand zueinander angeordneten Heizzellen 272 umfassen,
die eine gesteuerte und stetige Temperatur bieten und ihren Betriebstemperaturbereich
schnell erreichen. Die Heizzellen können zwischen der ersten Seite 270 und
der zweiten Seite 274 eingebettet sein und innerhalb jedes
Wärmepacks
fest angebracht sein. Die Laminatstruktur kann für die Sauerstoffdurchlässigkeit zu
jeder der Vielzahl von Heizzellen sorgen. Sauerstoffdurchlässige Schichten,
wie sie dem Stand der Technik entsprechen, können sich zum Beispiel auf der
ersten Seite 270 der Laminatstruktur befinden. Die Vielzahl
von Heizzellen kann über
eine sauerstoffaktivierte, wärmeerzeugende
Zusammensetzung verfügen,
die eine Mischung aus pulverförmigem
Eisen, pulverförmiger
Aktivkohle, Vermiculit, Wasser und Salz enthält. Die zweite Seite der Struktur
kann über
eine sauerstoffundurchlässige
Schicht 274 verfügen.
Die erste Seite kann ferner eine sauerstoffundurchlässige Freisetzungsschicht 276 einschließen, die
entfernt werden kann, um das Heizsystem zu aktivieren.
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Eine
andere Ausführungsform, 25 und 26,
eines Heizelements kann die Verwendung einer wässrigen unterkühlten Salzlösung bzw.
wässriger
unterkühlter
Salzlösungen
einschließen,
so dass die Wärmepacks
in dem unterkühlten
Zustand getragen und das interne Freisetzen von Wärme wenn
gewünscht
aktiviert werden kann. Natriumacetat, Natriumthiosulfat und Calciumnitrattetrahydrat sind
Beispiele geeigneter Salze.
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25 und 26 zeigen
zum Beispiel ein Heizelement, welches das unterkühlte Salz 282 in einem
Beutel 286 mit Aktivator 280 umfasst. Zur Aktivierung
der Kristallisation der Lösung 282 kann
man das aneinander Kratzen von zwei Metallstücken, das Hinzufügen von
zusätzlichen
Kristallen, welche die Lösung
umfassen, oder jedes andere Aktivierungsverfahren verwenden, das
dem Stand der Technik entspricht. Wie in 25 gezeigt,
kann der Aktivator 280 in einer Ecke des Beutels angeordnet
sein, mit zurückhaltenden
Verschlüssen 284,
die ihn an einer leicht zu erkennenden Stelle halten. Die Lösung 282 kann
zum Beispiel aus Natriumacetat und Wasser mit einem Gewichtsverhältnis von
1:1, gemischt bei einer erhöhten
Temperatur und abgekühlt
auf Umgebungstemperatur in einem übersättigten Zustand vor der Aktivierung,
bestehen.