通过薄纸、织物和无纺布和它们的组合的形式形成的，由天 然或人工纤维制成的抹布是已知的，并且广泛地用作清洁和干燥 用的表面处理工具，但是它们受到本发明所着手解决的多项限制。
许多以纤维为基体的制品的不利性能在于当变湿时，它们压 扁成紧密的湿体，于是难以使用。实质上，这样的以纤维为基体 的制品具有较低的湿压缩系数，较低的弯曲系数和较低的湿弹性。 一般，纤维工具具有良好的流体吸收性，足够的拉伸强度，并且 较软，具有柔韧性。纤维抹布用于去除污物，比如，可通过采用 很象手套的抹布，将其包裹在较大的污物块体的外面的除去该块 体。在另一极端情况，抹布还通过截留和静电吸引的方式有效地 去除细微灰尘。但是，具有或许称为污物的中等尺寸的物质，其 大于在空气中移动的灰尘颗粒，但是过小而无法作为块体分别拾 取，其难以采用纤维抹布处理，因为该颗粒不能够在纤维之间渗 透。该中间污物经常包含象泥土、或沙子、耐磨碎片、砂砾和碎 屑这样的许多颗粒。在家庭、社会公共机构和工业清洁以及个人 身体护理美容以及医疗的场合，在去除湿或干的污物时，便遇到 这些限制。
柔软性、强度、吸收性、体积和类似性质已成为纤维，特别 是无纺抹布的改进重点，这便导致较密的纤维衬垫。努力减小靠 近表面的纤维的密度而使在表面处容易截留污物仅仅获得有限的 成功，因为该污物确实地无法从表面附近去除，造成再次污染的 危险。另一方法是制成具有2个层的无纺抹布，其中，可操作层 具有多个孔，在摩擦期间，预计会将颗粒收集于该多个孔中，如 果粘接层还用于将层连接在一起，则通过曝露的区域而截获该颗 粒，上述设计无法确实使颗粒相对表面移动，这无法令人完全满 意。
人们所需要的是带有下述的机构的工具，该机构收集湿或干 的，包含颗粒物质的污物，将该污物去除，贮存该污物，使其脱 离表面，从而其不能再次污染表面。

本发明的目的在于提供一种工具，该工具克服织物抹布的某 些限制，该织物抹布由柔性成形片形成，用于清洁和处理表面， 其带有三维(3D)结构，该结构提供下述的机构，贮存和分配流体， 通过摩擦(擦净)而搅动，然后擦去，确实去除和在3D结构的内部 保持擦去的流体和污物。成形片的弯曲系数不受到变湿的影响。 上述工具可用作单独的工具或与其它的材料相组合结合到其它的 工具中。
方法
为了通过具有延展性材料的薄片形成工具，其中，在该薄片 上模压出具有紧密并间隔开的直立外形的阵列，该外形的端部是 平整的，这些平整部包括用于对表面进行摩擦的工具的可操作面。 该成形的外形提供下述的机构，在内部贮存流体，从其中分配处 理材料，然后将所采用的材料收集和贮存到成形片中模压形成的 凸起之间的凹陷的复杂曲折的空间中。在从其侧面观看时，该成 形的片外形有些类似于蘑菇外形，因为所述外形从它们的基部沿 侧向膨胀。
上述成形片通过塑性变形而成形，并且通过金属或聚合物薄 膜，或者它们的组合制成，所述片也可具有象平整的未成形的或 成形的衬片的其它层。上述成形片适合用于通过边靠边或背靠背 连接的方式与其它材料，比如，无纺纤维或泡沫的层连接，以便 扩大工具的功能。由于可通过隔离或衬片，或通过在成形期间， 不对成形片进行开孔的方式，将摩擦面隔离，故在侧边之间，提 供湿气隔离的选择，其表明可从单片的两个面，分配2种不同的 流体，于是，可将该片用作单或双层型工具，该工具的每侧都被 模压，并且每侧可以湿或干的方式与另一侧独立地使用。
于是，本发明为由下述的片形成的工具，该片采用平整片， 按照对称或非对称的方式，经过塑性变形和成形加工而形成，在 其一侧或两侧，具有凸起阵列，每个正面的凸起构成腔，该腔在 其反面，带有孔，在凸起之间，构成互连的空间，凹陷的复杂曲 折的腔，该腔贯穿成形片而延伸，与可操作面接触，在其上可固 定成形片的其它层。
概述
一种处理工具，该工具具有柔性片，其经过成形加工而具有 紧密并且间隔开的以相似方式定向的凸起阵列，所述凸起的截面 呈蘑菇状。
更具体地说，包括每个特征的目的和功能的更具体的解释的 一个选择性的定义为：
一种表面处理工具，该工具包含由一种材料制成的可柔性变 形的片，所述材料具有通过模压形成的凸起，每个凸起具有一个 正面和反面，所述正面形成位于该工具的面上的突起的摩擦部， 反面则形成腔；
上述片经成形加工而具有紧密并且间隔开的，以相似方式定 向的中空凸起阵列的形状，所述凸起从上述片的任意一侧竖立；
上述凸起具有蘑菇状截面(其头部大于柱部)，该凸起构成朝向 反面开口的腔，并且可通过填充料填充；
所述蘑菇头部包括工具的可操作面，而蘑菇柱之间的互连空 间构成凹陷的复杂曲折的腔，该腔贯穿上述片并且可从可操作面 进入，可通过另一种填充料填充。
描述
本发明提供一种对表面进行摩擦的处理工具。其具有柔性片， 该柔性片经过成形加工而具有紧密而间隔开的，以相似方式定向 的形成(模压)有凸起阵列的形状，所述凸起的截面呈蘑菇状。上述 凸起呈蘑菇状，是因为它们反向地逐渐变小，该凸起的头部大于 主体或柱部。
于是，上述工具是成形的片，其由较薄的，可柔性(弹性)变形 的层制成，该层的材料通过塑料变形而成形，上述工具的一个或 两个面经模压而带有较小的蘑菇状凸起阵列，工具的两面与双面 工具类似，并且在单侧型工具中，成镜像结构(相反)。上述凸起是 中空的，并且可通过其他层密封，所述其他层在摩擦期间，形成 用于贮存和分配填充物的腔。
每个蘑菇头部大致平整，具有较小的摩擦面，其称为正面。 蘑菇相对片的表面突出，它们的头部共同地构成工具的可操作面。
更具体地说，本发明提供一种表面处理工具，该工具具有可 柔性变形的片，所述片由模压有凸起的材料形成，每个凸起具有 正面和反面，所述正面具有突起的摩擦部，反面则构成相应的腔。
该工具由薄片经成形加工而形成，这意味着当模压加工时， 两侧按照几乎相同的量，但是沿相反方向变形，一侧的变形反映 到另一侧。于是，通过模压一平整片，在原始片上形成三维形状， 其具有用于处理表面的特征。于是，本发明提供一种表面处理工 具、一种用于通过该工具上的可操作面进行摩擦的方式对表面进 行处理的装置。
对通过工具摩擦的表面进行的处理是该工具的几个复合功能 的结果，该功能包括：通过流体变湿，该流体在摩擦期间，从正 面上的孔或多孔区域，或者从蘑菇凸起的反面上的孔分配，上述 流体贮存于蘑菇凸起内部的腔内，并且在摩擦期间，通过蘑菇变 形而移动；擦净-即，用力地摩擦，从而作为下述的结果而实现清 洁，该结果指在蘑菇凸起的端部，通过多个正面的摩擦面提供的 工具的质地粗糙；进行搅动，以便变湿的区域处的化学-机械的相 互作用达到最大；在摩擦期间，由于所处理的表面和蘑菇凸起之 间的摩擦作用的作用，通过侧向施加的压力进行的按摩，以及通 过微小振动的蠕动进行的击打；借助从工具的内部分配的上光剂 或另外涂敷的上光剂进行的上光；抛光；研磨，通过采用从工具 分配的，或通过独立于工具的其它机构涂敷的包含柔和的研磨剂 的化合物而进行的抛光的方式进行。
除了上述的摩擦作用以外，围绕每个正面的摩擦面的边，还 具有坚硬的边缘。该边缘的刚性和硬度由用于制作工具的材料的 性质和厚度确定。坚硬的边缘对软的摩擦面提供支承。从功能上 说，上述边缘有助于将新涂敷的流体均匀地扩散到表面上，以确 保良好的湿润性。当摩擦时，流体与从表面脱开或切下的材料混 合，从而使流体变稠时，或许将其变为膏状，这样更加容易通过 适合形状的边缘收集，送向工具主体内部的复杂曲折的腔中，以 便安全存贮。当所处理的上述表面象玻璃或抛光的大理石那样光 滑并且上述工具通过类似橡胶的材料制作时，刮擦边缘倾向象橡 皮刷那样动作，从表面，将用过的流体和污物拾取，掀起，使其 局部地清洁和干燥。
上述工具主要用于处理表面，以便对它们进行清洁，保养。 可处理的表面包括，但是不限于此的固体，比如，金属、塑料、 陶瓷、玻璃、皮革、皮肤(人和动物)、纸、橡胶、织物、砖石的表 面和生物的表面，比如，植物组织。一般，上述工具在光滑表面 上较好地作业，但是，可用于某些适当粗糙的表面。对于较粗糙 的表面，上述工具所采用的材料必须有较高韧性，能够抵抗撕裂。 作为实际的推荐措施，表面越粗糙，该工具的效果越差，比如， 在后面描述的实例中所采用的工具在普通的家用木地板上有效地 工作，但是其无法良好地在粗糙的锯成木材上作业。
可在湿润或干燥状态涂敷上述处理剂。湿处理剂可包括惰性 的或活跃的化学制品，其指与某物反应或不反应的化学制品。典 型的惰性的处理剂包括象蜡光剂或化妆品那样的涂敷剂，其通过 较弱的粘接力，固定于表面上，但是从化学方面来说不与表面相互 作用，不改变上述表面。典型的相互作用的化学制品为表面活性剂， 该表面活性剂用于清洁，其与表面上的沉积物相互作用，以便将它 们与上述表面脱离。反应性的化学制品，比如，碱或酸与表面氧 化物和基层直接反应，改变表面的化学性能。于是，上述工具所 采用的优选的化学制品呈流体状，可以是惰性的，相互作用的(不 通过改变表面化学性能而进行清洁)或反应性的(并且改变表面化 学性能)。当其搅动时，特别是在研磨，比如，对平整的半导体晶 片进行研磨的场合，上述工具实现化学-机械的相互作用。
另一目的和优选的用途是收集和去除象碎片、沙子和土壤那 样的干燥颗粒物质，其通过适合形状的边缘收集，并且将其沉积 到复杂曲折的腔内部的粘性表面上，使用湿的或干的工具使所述 干燥颗粒物从操作面脱离。
本发明包括柔性的成形的片，其必须足够柔软，在成形加工 后用于处理非平整的表面。这要求上述成形的片能够弯曲，并且 恢复到平整状态。上述术语“可柔软变形的材料”指其在成形加 工为工具之前和之后，在不断裂的情况下可弹性变形。该弹性性 能允许带有坚硬边缘的每个正面与进行摩擦的表面分别共面而对 齐。于是，蘑菇外形越小，上述工具越柔软。其还表明上述成形 片应当在压弯之后，在没有帮助的情况下大致恢复到平整状，作 为推荐措施，其指在30秒的恢复后，不超过20％的量没有恢复(将 100％的量按照180°折叠)。
工具必须足够柔软，从而在摩擦期间，贴近所处理的一般表 面的形状，在象处理金属这样的表面粗糙的应用中，制作工具的 材料必须同样地粗糙，本身可由金属制成。但是当处理象皮肤这 样的软质表面时，该工具必须具有类似的软柔性，于是由聚合物 或橡胶或者它们的组合体制成。作为推荐措施，用于家庭清洁目 的的，聚合物的成形片的单层的柔软性大致可以和80gm/m2的中 等重量(medium weight)的干燥书写纸的片的刚性相对照。由于该 成形片由非吸收性的材料制成，故其柔软性按照与纤维和泡沫体 抹擦片相同的方式，不受到湿润的影响。用于制作该成形片的某 些材料可以是轻微透水性的(hydroscopic)，但是被吸收的水(或其 它的流体)不对其柔软性造成很大影响。
在成形片上添加第二层和后续的衬层，这样便增加刚性，作 为推荐措施，借助填充流体的腔和借助单独的衬层，使得对于用 于家庭清洁的聚合物片的刚性来说，可以使与干燥的书写纸的等 效刚性从80gm/m2上升到150gm/m2。
上述工具，即，成形片可用作单独的整体，或与用于复合工 具的，复合工具内部的其它柔性层组合。其可用作竖向叠置的、 或水平布置的、在侧向片中边靠边的一部分，或嵌入不同材料的 柔性片中的孔中，或者可在上述成形片中形成孔，并且可在该孔 中填充另一柔性材料，从而该成形片的可操作面与相邻片和摩擦 时的表面共面。成形片可嵌入的典型的片材包括无纺纤维和泡沫 布的片，所有这些材料具有与上述成形片大致相同的干燥柔软性。 就完整性来说，上述成形片还可与带有刚毛的制品固定，或与其 一起使用，在这里至少该刚毛是柔软的。
在可柔性变形的片材上模压有凸起，每个凸起构成单独的摩 擦部，参照上述正面，其带有在原始片面上立起的分离的摩擦面。 在这里所说的“正面”指工具的功能性作业面。于是，凸起的正 面指位于凸起的端部的较小摩擦面构成工具的作业面，即，与表 面进行摩擦的面。上述凸起还具有反面，这意味着中空的每个凸 起在反面构成腔。
上述片经过成形加工，从而具有从该片的每侧立起的，按照 相似方式定向的中空的凸起的紧密而间隔开的阵列的形状。术语 “阵列”指规则而有组织的图案，在此场合，预定数量的相应的 凸起在x和y面，按照大致相同的紧密间距布置，其覆盖水平片 上的面，实际的间距针对制造和使用该工具而在后面进行描述。
术语“相似”用于强调片形状的均匀性，因为位于一侧的所 有的凸起沿相同方向定位或取向。模压的凸起在面上立起，于是， 术语“立起”指在下面留下空间。模压凸起的方向一般指在观看 边缘时，与片的中心线相垂直的单独方向，从而形成仅仅在一侧 具有可操作面的工具；或者，其可沿上述片中心线的上方和下方 的两个方向，模压凸起，在此场合，上述工具具有两组可操作面。 当模压凸起位于两侧时，上述阵列稍稍移动，从而位于一侧的四 个蘑菇外形围绕在另一侧开口的每个腔，反之也然，该结构称为 “交错”。还通过下述方式制作双侧型片，该方式为：将2个单 侧型片背靠背地连接，其也可为交错布置。如果模压凸起的方向 不是竖向的，则上述工具呈现方向性特征，或许沿一个方向进行 清洁，并且沿另一方向进行上光，在旋转清洁垫或地板墩布中呈 现有用的特征。
上述成形片通过柔软的弹性的延展性材料制成，其可为较薄 的金属箔或聚合物片。
延展性材料为能适应的，易于弯曲的，柔软的和弹性的，其 可通过在施加外部压差时，借助塑性变形而成形，该外部压差通 过象深冲压那样进行冲压，象热成形那样进行吹制或抽吸的方式 实现，其选择取决于材料。
如果上述材料是金属的，则其通过轧制，成形加工为箔，在 此期间，其硬化，于是，必须在进一步成形加工之前，进行退火 处理。其材料适合为比如，铝、钢、不锈钢、铜和它们的合金， 但是并不限于此，优选的材料为铜、铝、或不锈钢的合金。金属 的成形片的价格比聚合物低，于是，仅仅针对一般对其它的较硬 的金属表面进行处理的，专门的用途而考虑它们。上述金属的主 要要求在于可使其达到具有适合于在不破裂的情况下深冲压的细 微颗粒的晶体结构的要求。必须在成形加工之前，完全开始对上 述金属进行退火处理，或许要求在对凸起成形加工之后，并且将 平行的凸起转变为后述的蘑菇外形的第二成形加工阶段之前，进 一步进行退火处理。
用于制作上述成形片的价格较低的材料为聚合物，其在加热 时软化，并且流动，从而允许成形加工。带有该特征的聚合物称 为热塑材料，对于大批量的通用工具来说，优选采用该材料。象 天然和人工橡胶或环氧树脂那样的，通过交联而硬化的其它的聚 合物作为热硬化的材料而已知，如果没有针对对它们进行成形加 工的机构，则该材料不太适合用于本发明。可将热硬化聚合物， 比如，以较大程度交联的硅树脂或氨基甲酸乙酯橡胶模制成与成 形片相类似的形状，于是，它们可用于本发明，由于它们的一般 的惰性，故构成优选热硬化的材料，在硅树脂类的场合，它们具 有较高的温度稳定性。可采用不发生交联的热塑和热硬化材料的 组合材料，它们具有在后面描述的某些优点。
许多普通的热塑材料被认为是晶体状，而这与很少发现金属 处于完全晶体状的状态不同。金属和热塑聚合物中的结晶结构的 重要性在于在对该材料进行成形加工时，这些材料可变形，并且 可有选择性地对其进行增强处理，使其硬化，浸透的聚合物的成 形片具有有用的特征，该特征指在热成形加工时，使坚硬边缘呈 较大刚性的形状。这样的硬化的区域用作刮片，在对不太硬的表 面进行清洁和处理时，其还用作柔和的研磨剂。这些较硬的边缘 足够坚硬，从而将湿润的粘附的污物掀起，但是如果发生摩擦发 热，在摩擦期间其软化，这使坚硬边缘软化，从而避免对表面造 成损伤，于是，它们还具有作为优选特性的有用的非刮擦伤性能。
下面的建议是作为推荐措施而提供的，以便选择适合的聚合 物，但是，由于聚合物具有许多种类，可混合，故最好在选择之 前咨询行业专家，它们中的许多种具有可提供应用的专门优点的 所有者未公开的特征。另外重要的方面在于确保用于制作上述工 具的材料可与和其一起使用的化学制品相兼容。
适合用于本发明的热塑性材料主要是针对包装而研发的柔性 材料。这些材料的物理特性伴随温度的上升而改变。以“玻璃” 或易碎态为起点，这样至少经常在零度以下的温度，对于本发明， 最好具有低于-20℃的玻璃转化点。下一状态为工作范围，在该 范围，材料必须坚韧和柔软，其应超过水的沸点，至少为110℃， 然后为“弹性态”，其最好很窄，理想的方式仅仅定为10℃，该 材料此时更象橡胶那样的表现，因此难以永久地变形。这之后为 塑性态，在该状态中，该材料具有较高的可成形加工性，因为在 此状态，其熔化。可成形加工的温度的范围应当至少为20℃，最 好更高，否则的话，由于局部温度的变化，热成形难以控制。在 超出该塑性范围时，该材料开始分解。当对上述片进行热成形时， 重要的是该材料在熔化点和超出该熔化点的范围，保持某种强度 (流动的抵抗性)，于是，象非常柔软的可延长的片那样的表现，该 特征称为“熔化强度”。该特征极少提到，最好应当大于5cN(centi Newtons)。
就低成本的场合来说，最好采用聚烯烃类，列举有聚乙烯(PE) 的实例，对于一般性的材料，其实例在后面的实例中具有给出。 PE或许是最便宜的，最普通而可获得的聚合物，其熔化温度较低， 约为115℃，塑性范围约为40℃，典型的玻璃转化温度为25℃， 本发明非常适合于许多应用场合，特别是家用清洁。具有许多种 PE，其选择超过1000种，其可进一步分为密度的典型值为0.91 的线性低密度的聚乙烯(LLDPE)；上述密度的典型值为0.92的低 密度的聚乙烯(LDPE)；上述密度的典型值为0.94的高密度的聚乙 烯(HDPE)；以及与其它种类相比较，不太柔软的，具有结晶的较 高潜力的某些种类，于是，更加适合于粗糙表面的应用场合。所 有的PE热成形性良好，但是难以通过粘接剂粘接，它们在不改性 的情况下，无法进行电介质加热而用于成形加工或熔接，可获得 克服这些限制的混合体。
聚丙烯(PP)是另一普通的聚烯烃，其也是有用的，但是可仅仅 在约为0.9的密度下获得，然而，其水蒸气的渗透性低于PE，于 是提供优质的潮气和氧的隔绝性。其一般具有较高的韧性，更加 适合于粘接密封，其熔点超过165℃，塑性范围约为50℃，其熔 化强度不太好，于是，如果不通过添加剂而对其改性，则不象PE 那样良好地进行热成形。在这里，具有适合于应用的PP的可获得 的专利混合体。
将PP和PE一起混合，其形成交错的结构，已发现，与在成 形后不太易碎的PP比单独使用的情况相比较，它们更好地实现热 成形。特定材料的类型将在实例中进行描述。
可采用这些材料的混合挤压的形式，其中，具有极性分子的 第二种材料与PE或PP固定，从而使它们能够进行电介质加热。 其实例为聚氯乙烯(PVC)类，其在约165℃的温度熔化，非常适合 于针对通过PP进行热成形而实施的电介质加热。
可进行热成形为成形片的其它的聚合物材料的实例包括聚酯 (PET)、聚氨酯(PU)、水溶性的聚乙烯醇(PVA)、可混合的 (compostable)或可生物降解的聚合物，热收缩的聚合物、以茂(合) 金属催化剂为基体的聚合物、热塑弹性体混合物(TPE)，但是并不 限于此。
由热塑氨基甲酸酯(TPU)形成的热塑TPE混合材料具有引人 注目的特征-在这里列举具有1.2的较高密度，虽然其具有很高的 渗透性，但是，其电介质加热特性和作为典型数值在80～85的范 围内的肖氏硬度(刚度)来说，引人注意。经证明，由TPU制成的 成形片是非常耐用的、柔软的，从而以较大的弹性实现接触，始 终在使用时，在严重压弯后恢复其原始形状，对于擦伤是不可接 受的应用场合，优选采用该成形片，因为没有加密和结晶的迹象， 于是，通过TPU材料，形成非坚硬的刮擦边缘。
TPE材料可用于对生物表面，比如，活体组织那样的柔软表 面进行处理，因为其非常柔软地接触，具有良好的(grippy)的触觉。
聚[苯乙烯-(嵌段)-乙烷-共-丁烷-(嵌段)-苯乙烯](SEBS)材料适 合于肖氏硬度在30A～90A的较宽范围内的成形操作。这些材料 具有柔软接触的干式触觉。35～50A的较低的范围适合于象树叶 或树皮这样的生物表面，以及精密的表面进行处理的场合。在 50A～70A的范围内的适中的硬度对于化妆和身体护理清理片来 说，具有实用性。该弹性能够使摩擦垫在使用期间，伸展开，由 此，能使较大的颗粒穿过它们之间的孔。肖氏硬度为50A的这种 材料的实例为Dynaflex(商标)D3202-1000-03的产品，其由位于美 国的833Ridgeview Drive，McHenry，IL 60050的GLS Corporation 提供。
适合用于更专门的医疗和工业应用场合的改进的化学制品由 热塑硫化材料(TPV)或热塑天然橡胶(TPNR)提供，该材料通过将天 然橡胶和PP混合而制成，上述材料在与PP类似的温度下，进行 热成形。在混合期间，动态地对TPV进行局部硫化处理，同时TPNR 不具有橡胶的交联性。具有较高的天然橡胶含量的上述TPNR为 较软的产品。两者具有热塑材料的处理特性，以及硫化的橡胶的 功能特性。于是，两种材料在用于与PP和PE所采用的相同的加 工设备中进行热成形，但是，成形片制品象硬化橡胶那样作用。 针对医疗用途，优选采用TPV和TPNR材料。它们中的实例为8000 系列的Santoprene(注册的商标)热塑橡胶，其由位于美国的388S. Main Street，Akron，OH 44311的Advanced Elastomer Systems， an Affiliate of ExxonMobile Chemicals提供，该材料称为USB class 6compliant，这表明在美国，经批准，它们用于曝露的外伤的人 体组织和流体。上述公司提供具有优质的低气体渗透性的制品， 其称为Trefsin(注册的商标)，其具有较低的渗透性，于是，其在 成形片的腔内部，贮存流体时，针对长期的货架存放来说，性能 优质。一般，对于处理敏感皮肤和清洁伤口，优选肖氏硬度在50A～ 60A的范围内的材料，其具有柔软的触觉，但是具有足够刚性的 擦拭作用，从而在杀菌剂环境中，从伤口去除污物，该杀菌剂是 通过摩擦，从腔分配的。
多数上述的材料在某种程度，可使气体渗透。由于在成形片 内部的腔可用于流体贮存，故在成形片的内部采用隔绝层使相对 低分子量的片段不能渗透或许是有益的。聚合物隔绝片一般为混 合挤压的多层片，其具有一个不可渗透的较薄密实层。它们一般 难以热变形，因为密实的隔绝层较硬，不可塑性变形。实际的解 决方案是将成形片压缩在由隔绝薄膜制成的密封袋中，并且采用 可脱开的盖，该盖采用类似可脱开的食品容器盖而采用的技术相 同的密封技术-比如，用于酸乳酪罐，其实例在后面进行描述。在 家用清洁流体的场合，一般可认为在贮存典型的含水的清洁流体 混合物时，针对一年的保存期PP混合物具有足够低的渗透性。
在一些场合，上述成形片可适合于在摩擦期间保持或获得吸 引和保持灰尘的静电荷。聚对苯二甲酸乙二醋酯聚酯(polyethylene terephthalate polyester)(PETP)为普通的热塑聚酯，其经常仅仅称为 “聚酯”，可呈现相当大程度的双极极化。该材料在市场上可有 多种专利形式；对于密度在1.3～1.4的范围内的情况，其还具有 有用的隔绝层特征，虽然热成形区域(window)小，但是，其具有 某些有限的热成形性能。但是，在与PE一起进行共挤压时，有可 能用于本发明的成形片工具，并且能够携带静电荷。
对于上述成形片，在这里所采用的术语“片”指较薄的平整 的柔性层，作为典型方式，其尺寸大致在100×200mm到但不限 于200×300mm的范围内，换言之，其尺寸在从书写纸的一半尺 寸，到整张书写纸的尺寸的范围内，或更大。用于描述较薄的材 料的习惯称谓可改变。比如，位于辊上的较薄的聚合物可称为“薄 膜”，在从辊上切制成片后，其更经常地称为“片”，其指在这 里所述的术语“片”的含义。考虑到完整性，金属的薄片一般称 为“箔”，并且“卷绕”于辊上。一旦分离开，则在较小尺寸的 场合，较薄的平整金属称为“小片”，在较大尺寸的场合，称为 “片”，它们指属于这些术语的含义。
对于PP、TPV和TPU材料，适合用于本发明的聚合物片经常 是浇注的。可对它们进行挤压成形，在行业中其被称为“吹制” 薄膜工艺，在该工艺中，在对其进行挤压后，使片处于双轴线状 态，该工艺倾向用于大批量地生产普通PE片，其厚度为0.1mm 左右。用于形成工具的片厚度取决于最终用途，并且可在0.05～ 4mm的范围内变化，为了制作工具，通过吹制成形而对聚合物进 行处理的厚度在0.1～2mm的范围内，最好在0.2～0.8mm的范围 内，以便使象PE、PP、TPU和TPV这样的材料，具有所需的柔 性。
上述凸起具有蘑菇状的垂直截面，其头部大于柱部。在这里 采用上述术语“蘑菇状”以便描述截面的形状，其底部(固定于片 上的点)，或柱部的某部分窄于顶部或头部。另一方面，正面摩擦 面的面积大于柱部的某点的水平截面部的面积。蘑菇外形的柱部 与正面的形状可在圆形和矩形之间变化，优选的形状为菱形。本 质上，并未形成规则的矩形蘑菇部，但是如果从竖向剖开，则矩 形形状可呈蘑菇形状，这意味着术语“蘑菇状”的含义。
在成形加工期间，对聚合物进行拉伸，其使一定比例的分子 (考虑使在象PE和PP那样的材料内部的分子的30～60％定向)沿 相同方向定向，这样便增加了材料的刚度，因为片内部的分子之 间的间距减小。
蘑菇外形的头部形状可以是平整的或稍稍拱起，其带有稍折 叠的边缘，该边缘柔软或非常紧密地折叠，在该折叠部，由于分 子结构的第二次变化，将已定向的材料进一步压缩，其密度增加， 而人们认为该变化产生紧密填充的或接近完全结晶的局部定位的 体积。人们已知道在聚合物，比如优选的烯烃中，产生结晶现象。 围绕蘑菇头部的边缘的较小的区域内部的较紧密的分子填充部提 供刚性较大的，并且较硬的边缘。如果其呈具有用于进行擦拭的 边缘处的尖锐端部的形状，则还会将较软的凸起剪断。在PP制的 工具上，边缘的硬度和锐利程度足够大，从而特别是在摩擦面上 模压的放射状微小的凹凸形状，由此形成锯齿边缘时，将人体的 皮肤和毛发修剪。
可操作面包括紧密间而隔开的凸起，每个凸起带有用作摩擦 垫的较小的平整面，可在该较软面上进一步模压微小的粗糙面， 其呈任意形状或呈提供表面的加工性改善用的微小凹凸不平的图 案。在成形期间，该粗糙面最好为放射图案，象带有沿材料的流 动方向延伸的凹凸标记的货车轮(wagon wheel)那样，以便使流动 的阻力最小。
如果蘑菇外形的摩擦面是平整的(没有模压有凸起)，则认为该 聚合物在成形期间沿双轴向按照某种程度松弛，而其边缘的材料 密度增加并且变硬。但是，如果在上述摩擦面上模压有微小凹凸 起，则使该面刚度增加，变硬。可同时模压较小的锥状部，在摩 擦期间，它们易碎并且断开，以便提供多孔面。该效果用于PE和 PP的场合。
LDPE的边缘不如PP，TPU和TPV的边缘硬，这表明并没有 因材料变化，边缘硬化，而仅仅因折叠边缘刚度增加，其象折叠 束那样作用，由此，倾向抵抗压曲。
上述凸起构成在片的反面开口的腔，可通过填充物填充，该 填充物最经常采用的是流体，一般为液体，但是可为空气，偶尔 其可为固体或由蜡形成的半固体，或者本身渗透到流体中的，吸 收流体的泡沫体或纤维体。上述腔的优点在于首先，最重要的是 贮存用于处理表面的材料；第二，提供空气密封的弹性袋，该袋 在摩擦期间用作缓冲器；第三，偶尔，在成形片按照双侧型进行 成形加工时，贮存所收集的污物。术语“污物”按照包括颗粒物 质、泥、污泥、灰尘和类似物的方式理解。
贮存于上述成形片，上述处理工具的内部材料的性质和功能 取决于该工具所需的用途。该工具的使用的优选领域为家庭的、 机关的和通用的清洁、工业处理、化妆和医疗应用。针对家庭和 其它一般清洁，贮存于该工具中并且从其中分配的优选材料为一 般比如，肥皂、清洁剂、溶剂、漂洗剂的流体，但是并不排除与 水混合或仅仅与水混合。针对化妆和皮肤处理，典型的材料为液 体、药膏、蜡、软膏，比如，用作化妆品的主成分的护肤霜和护 肤液、增湿剂、遮光剂、专卖的护发剂，比如，防皱霜和脂肪团 处理剂。上述工具的用途为去除旧的化妆品，同时通过水解清洁 流体，实现舒缓脱落和清洁。针对医用，分配杀菌流体或膏，同 时清洁和敷药于伤口、外伤的皮肤或邻近肌肉扭伤的区域。针对 在轻度的按摩期间，适当的放松，特别是用于现场治疗体育受伤 时，可包括皮肤美容剂。皮肤失调用的典型的皮肤处理剂用于治 疗皮炎、粉刺，其采用专利的成分，从腔分配的药物的预定剂量 敷设于皮肤上，然后摩擦到皮肤中，以便实现经皮肤的吸收。针 对工业应用，贮存的流体可以是有机的或无机的，酸类、碱类、 溶剂、表面活性剂、脱模剂、粘接促进剂、润滑剂，包括硅氧烷 类的抗润滑剂、底漆、生锈抑制剂，但是并不限于此。
第二层(片)可添加于上述成形片的第一层上。在最简单的形式 中，该第二层为平整的片，其将单侧型工具的反面上的腔的开口 密封。该第二层可围绕该成形片的边缘，或围绕上述成形片内部 的各腔的边缘，或者它们的组合的边缘而与上述成形片连接。
第二层可为非网状的吸收性的泡沫体的片。比如，在成形片 由两个阶段的冲压成形加工时，通过焊接、粘接剂或机械方式， 比如，互锁或折叠，将上述多个层连接，多余的层可通过在将凸 起变为蘑菇部之前将该多余层设置在凸起上。在连接多余层时， 可采用在前面描述的连接方式中的一种以上的形式。另一层也可 呈在复杂曲折的腔内部的泡沫层的形式。
如已描述那样，蘑菇头部上的摩擦面包括工具的可操作面。 根据工具的功能，每个摩擦面可要求慢慢释放填充物的机构，于 是，上述面必须具有孔或是多孔的，以便于慢慢地释放填充物， 该填充物一般为流体，但是，可为贮存于腔内部的蜡或干燥的粉 末，在此场合，可需要很大的孔。关于释放填充物的机构，具有 多项选择，比如可在蘑菇头部中具有可开口的孔，其通过将盖脱 开而打开，该盖通过压敏粘接剂而保持；或通过将填充物强制穿 过预先切割的裂缝而打开，该裂缝在通过注射填充上述腔时形成， 之后，上述裂缝通过头部的残余应力而保持封闭；或者上述多孔 结构可为微小预定成形的针孔的图案的结果，该针孔足够小，从 而在正常的静止的条件下通过表面张力效应而保持流体，但是在 摩擦时，上述片变形，在腔内压力上升足够高，从而将流体穿过 上述较小孔而挤出。由流体的粘性、孔的尺寸和数量与所施加的 压力确定上述流体的分配率。当上述材料允许时，模压有凸起的 微型结构可包括作为在前面描述的微型点，它们为微小的锥状部， 在初始摩擦的期间其容易开裂，从而形成多孔表面。显然，如果 需要，可在没有任何其它的凹凸起的情况下，模压形成微型锥状 部。于是，可在成形加工/成形操作的期间引入微型多孔的锥状部， 在这里，由于加工硬化，通过结晶而局部地使该材料变脆。
如果上述工具是双侧型，并且如果上述蘑菇外形交错，从而 上述腔孔位于反面的蘑菇外形之间，则倒置的蘑菇外形可通过其 相应的开口而分配物质。
实际上，采用上述成形片的处理和清洁产品得益于成形加工 凸起的形状和特性，因为比如，在摩擦期间提供较小的泵阵列， 在压缩或因剪力而变形时进行抽出处理(分配)，或在因在摩擦之后 它们恢复形状，释放变形之后进行抽吸处理。
在单侧型成形片的场合，反面的腔可以是敞开的，并且填充 吸收性的泡沫体或纤维，其保持干燥或浸泡于流体中，这也取决 于工具的功能。
通过低粘度流体而填充单侧型成形片中的封闭的腔的方式在 于首先通过平整的衬片将反面的相应的凸起密封，然后就地将经 接触粘接处理的衬片焊接于或压于反面上；接着，通过注射穿破 每个蘑菇摩擦面对腔进行填充。有选择地通过剥离接触粘接剂或 对注射孔进行覆盖，或在残余应力下使其处于封闭状态。作为大 批量生产的替换方式，最好形成单侧型片或将其倒置，从而腔开 口面朝上，在连接衬片之前将它们完全填充。
如已说明那样，片的某些部分挤压成凸起，在凸起之间形成 空间。于是，凸起之间的片材基本保持未成形状态，而留下材料 的柔软网，其是优选的特征，因为其确保在成形加工之后该片本 身处于柔软状态。
上述蘑菇外形中的平整的头部呈拱状而跨过未成形的网区 域，从而将其半封闭，如果需要，将该空间完全封闭，该空间在 后面称为在蘑菇柱部之间延伸的复杂曲折的腔。如果完全封闭， 则在摩擦期间，由于可柔性变形的蘑菇外形上侧向力的作用，呈 拱状而跨过的头部开口，从而允许材料进入。
于是，上述网具有凹陷的或带子面的面，其为贯穿上述成形 片而延伸的相互连通的复杂曲折的腔的基底。可通过粘性物、油 性粘性的物质那样的蜡的通路，对上述复杂曲折的腔内部的面进 行处理，其非常象在苍蝇捕捉器的应用场合，从而通过在摩擦期 间正面摩擦面的擦拭作用，有助于俘获和保持污物和脱离表面并 且分配的用过的材料。优选的特征为下述复杂曲折的腔，该腔可 从可操作面进入，可通过借助蘑菇外形的边缘从表面上收集的其 它的填充物(污物)填充。
对本发明的片进行热成形的几种方法进行调查，所有均采用 压差，从而将聚合物的加热的片强制通过带孔的本体。我们的优 先权申请中描述的第一项涉及了机械冲压设备，其通过对位于加 热成形辊和冲模之间的预热的聚合物的(沿双轴向拉伸)片进行深 冲压的方式而进行挤压。其在后面称为“压模”。该成形加工设 备从一侧或两侧对上述片进行形成凹部的加工，由此形成尺寸精 确的凸起，该凸起构成形成于一侧或两侧的明确的单独腔。该凹 部是最通常采用的圆形泡或泡，但是其也可呈锥状或鸡蛋状，并 且可为六边形、三角形或矩形棱锥状，最好均带有圆形的顶部。
另一替换方式是通过加工好的冲模组件进行冲压和分度 (index)，以代替辊，这样便通过深冲压，形成更加精确的凸起， 这是用于对金属箔进行成形加工的方法。已发现，真空成形是对 聚合物进行冲压成形加工的替换方式，其用于两个阶段中的第一 阶段，对聚合物材料中的圆形蘑菇部进行热成形。
蘑菇状凸起的尺寸由实际的制造限制和工具的用途的综合因 素确定。用于对粗糙表面进行处理或对溢出物进行处理用的较大 的工具的优选尺寸，蘑菇外形的直径从针对圆形蘑菇状的面的 40mm，降低到专门的化妆用途、医疗和工业用途的1mm。直立高 度可改变，宽度与高度的典型比为5∶1。菱形的形状具有类似的 尺寸范围，从约1mm到面的最大对角线尺寸的40mm，具有类似 的宽度与高度的比，优选的高度在0.2～8mm的范围内。
冲压和真空成形片中的热成形操作之间的添加的层可在蘑菇 外形成形操作之前，增加凸起的底部的刚度，于是在一些场合， 允许采用较薄的片。可在两个面上通过带有粘性材料对该添加的 层进行预处理，首先在装配期间将它们固定就位，第二在使用时 俘获和保持较大的颗粒。
在由非结晶材料制成的冲压或吹制成形片的场合，在需要坚 硬的刮擦边缘时，可在整个摩擦表面上，添加硬的但是柔软的带 孔的片或网的层，但是，必须松弛以便确保其不使柔性过度地降 低。该外层可通过热或化学焊接或粘接而粘接于每个凸起的顶部 中心附近，由此，跨越凸起的腔将其封闭。
在开发的过程中采用单一操作步骤，开发了第二制造方法， 该单一操作步骤采用吹制成形，而辅以抽真空，已发现这样可使 价格更低。这样便生产非对称的成形加工聚合物片，其带有蘑菇 外形，该蘑菇外形具有矩形柱部和摩擦面，该摩擦面包括仅仅位 于片的一侧的菱形的接近充满(packed)的面。该方法的优点在于容 易自动实现大批量生产。其在后面称为吹制成形，虽然可理解， 其可包括真空成形或它们的组合方式。
吹制成形提供成形片，其具有作为在吹制成形期间，结晶的 结果的功能性优点；当在成形的线基体上成形时，形成位于PE和 PP的成形片上的例外的较硬的尖锐的刮擦边缘。该线基体由多个 弯曲的线段构成，它们类似于正弦波状，在接触点带有平整的基 底。上述线在成形加工期间紧密地保持在一起，然后，在冷却后 松弛，以便于象后面描述的那样容易相对上方的成形片的抽出。
在上述片的成形程序中，首先，采用工业标准作法，通过热 板、空气或HF辐射，将其加热到塑性状态，然后，使其与线基体 接触，借助通过基体中的孔对软化的片进行吹气或抽气的方式强 制进行接触。上述聚合物通过在线基体中的间隙平直和平行地挤 压。在上述基体之外，放置平整的加热冲模，在正在成形的凸起 到达此处时，其开始侧向地扩展，于是，围绕线而扩大，由此， 形成具有扩大的顶部蘑菇外形，在蘑菇柱部中，形成反向弯曲或 锥状部。通过线的形状的控制和与平整冲模之间的关系，可发现， 该方法的主要优点在于保持(trap)平整的冲模和线基体之间的扩大 头部的外侧边缘，由此，使位于PE和PP片上的每个摩擦面的边 密实，从而形成坚硬的边缘，如果需要，形成尖锐的边缘。另外， 已发现，在塑性延伸期间，挤压的柱部的刚度较大，或许由于沿 双轴线松弛，在扩大和软化的期间，蘑菇头部的中心的厚度大大 减小，而达到初始厚度的25％左右。象通过附图而在后面描述的 那样，在线基体上成形的蘑菇外形具有较大的矩形截面柱部，其 刚度大于在冲压加工设备上成形的圆形柱部。
在使用时，特别是在采用类似弹性的橡胶的材料的场合，每 个蘑菇外形象立于端部的螺旋弹簧那样作用，其端面与作业面对 齐。在摩擦开始时，蘑菇体弯曲，并且变形，由此贮存能量，该 能量值取决于对齐的面和所处理的表面之间的摩擦力。在某点， 弯曲的蘑菇外形的反作用力克服处理表面和摩擦面之间的摩擦阻 力，这样便使蘑菇体向前弯曲。于是，在通过成形片进行摩擦时， 具有许多的不协同的微小的振动，振动的振幅由局部的机械条件 和片材的弹性决定。在更加控制的，比如，抹布头的条件下，这 些振动倾向同步并且产生固定波，这在专门的清洁操作中是非常 有益的，其具有开闭蘑菇头之间间隙的效果，这样便改善了颗粒 的拾取性。

下面参照下面的附图，对本发明进行描述。
图1表示在挤压之前的金属或聚合物的片的剖面；
图2表示通过图1所示的片的部分的第一次成形而挤压的非 对称凸起排的剖面；
图3表示通过稍弯曲变为倒蘑菇形的第二次成形之后几乎平 整头部的图2的凸起的剖面；
图4表示对称的多排成形加工凸起的剖面；
图5表示在变为蘑菇外形的第二次成形之后的图4的凸起的 剖面；
图6a表示在顶部或第1面上添加的另一层的剖面；
图6b表示准备在第二次成形操作之前形成另一层的状态的图 4所示的剖面；
图6c表示在顶部或第二面上添加的另一层的剖面；
图7表示在凸起上滑动的添加层的剖面；
图8表示通过将凸起变为蘑菇外形的第二次成形而固定的添 加层的剖面；
图9表示图4的三维(3D)图；
图10表示图5的3D图；
图11表示用作擦拭外层的平整绳制网；
图12表示固定于图10的擦拭芯部的两侧的擦拭网；
图13表示通过单次吹制或真空成形操作，制作非对称的经热 成形的片的示意性布置图；
图14表示用于图13中的热成形的圆形加工用线；
图15表示张开和闭合的连接成链状件的三角形加工用线；
图16表示带有成形之前的三角形线的冲模之间的片的剖面；
图17表示在围绕三角形线而成形之后的冲模之间的片的剖 面；
图18表示从成形工具上拆下的，图17的单侧型片的剖面；
图19表示在成形之后的模具中的双侧型吹制成形片的剖面；
图20表示脱离模具的图19的双侧型片的剖面；
图21表示脱离模具的单侧型成形片的3D图；
图22表示在圆形线上成形的片的反面的3D图；
图23表示清洁和打蜡用的单层型片的剖面；
图24表示组合成隔绝袋的平整状片的剖面；
图25表示为了改善颗粒拾取量而弯曲的成形片的剖面；
图26表示借助后部密封件密封，填充有流体，并且带有为了 干燥而添加的泡沫体衬里的成形片的剖面。

图1表示连续片1的剖面，该连续片1受到挤压，减小到作 为典型方式在0.1～1mm的范围内的所需厚度2，已发现0.4mm的 厚度适合于由LDPE材料形成的通用的家用清洁片。实际上，该 片的宽度受到加工的限制，其在200～300mm的范围内，但是可 增加该宽度。
图2表示仅仅位于一侧的深冲压加工的金属或真空成形加工 的聚合物的典型的成形加工凸起20的剖面。所示的凸起的内径21 为3.6mm。基部22的外径约为4.7mm逐渐变细到处23的外径约 为3.6mm，底端24呈圆顶状。凸起26的总外部高度为4.88mm。 该凸起通过在前面称为“网”的非成形加工材料25连接。
图3表示在经过第二次成形操作中的压缩，以便共同形成可 操作的摩擦面30的多个紧密而间隔开的蘑菇头部之后，凸起所处 于的状态。对于金属，该第二次成形通过平整冲模冲压而完成， 同时保持内部空气压力。对于聚合物，将刚好加热到超过熔点的 板压靠于预先加热到刚好低于熔点的凸起上。用脱模剂，对上述 板的面进行处理，以避免粘接。在热成形期间，为了控制该部分 的形状，最好将面33压靠于平整模具上而实现密封，以避免在成 形加工期间，空气泄漏。特别是最好施加约为0.15bar的轻微的正 压力，以确保蘑菇外形36连贯一致地成形，如带有孔35的中空 体34的剖视图所示。这两种场合的结果是形成由较坚硬的壁32 和在圆顶部的边缘折叠的坚硬部37支承的几乎平整的稍弯曲的圆 顶状部31。蘑菇外形之间的空间38在蘑菇外形之间形成复杂曲折 的腔，污物集中而保持于该腔内。
图4表示带有在顶面上形成的，另外还在底面41上形成的错 开的凸起40的对称的经热成形的片的剖视图。网的两侧覆盖有对 称的凸起排，其中，每个凸起中的孔43由反面上的4个凸起44 围绕。这些凸起是在金属上经深冲压加工形成的和另外在聚合物 上进行真空成形加工成的-两侧同时。作为典型方式，约65％的网 区域用于形成图9中以3D方式所示的凸起，而成形加工为图5所 示的蘑菇外形时的凸起实际上与约80％的图10的3D图所示的片 区域重叠。如果采用矩形代替圆形，则由于改进的菱形压扁 (packing)，该重叠部可接近95％。虽然在图中未示出，但是，在 该凸起的第二次成形之前可对围绕孔45的网材料成形加工，而减 小孔直径43，由此用作供给孔。
图5表示第二次成形之后的双侧型成形片50，并且表示其如 何降低总高度(Z的尺寸)和形成在剖面部位51处的外部露出的蘑 菇状摩擦部54。于是，通过摩擦部50和54和位于顶面的，与它 们成对的配合部(图中未示出)移动的收集的污物可在蘑菇圆顶部 之间穿入复杂曲折的腔53，另外还能够进入腔52。网面55和凸 起56的底侧壁可通过粘性物质，接触粘接剂，比如，保持高粘性 的粘接剂的薄片而处理，以改善较大颗粒的俘获性和保持性。
图6a和图6c为作为准备添加于第1成形片64上的成形片的 两个其它层60和62的剖视图。
图6b指图6a和图6c的成形片沿4个箭头67的方向移动的 状态。在该其它层中开设有孔66，以便在凸起63上滑动，并且将 成形加工喷嘴61在相反腔中的孔上方与其对准。该其它层可实现 许多功能，在这里示出的这些层开设成形加工孔61，但是，这些 层也可用于有选择地将腔密封，以便提供缓冲器；或者添加围绕 蘑菇柱部而定位的锥状刚性环；它们可添加刚好位于平整的头部 下面的较硬材料的刮片。
图7表示强制地移到凸起72上的位置(由图6a中的标号60 和图6b中的标号62表示)的其它层70和71。该成形加工孔74在 腔73上方，与其对准，以便控制流体释放。
图8表示第二次成形后的图7的装配件。沿侧向扩大的蘑菇 外形80在底侧85夹有其它层。成形喷嘴81位于4个蘑菇头部之 间，有效地使腔83扩大，并且在平整的周围的网面82上方密封， 每个孔位于4个蘑菇面之间，而不将复杂曲折的腔阻塞。
图9为图4的剖视图所示的第一次成形后的网90的部分的3D 图。该凸起91的周围开设有位于反面93上的凸起的孔。
图10为在(图5的剖视图事先所示的)第二次热成形操作后的 所示的网100的部分的三维图。个别的蘑菇头101相组合而形成 其作为布设有孔(间隙)102的可操作摩擦面。每个间隙的中心处为 进入位于反面104的匹配蘑菇外形内部的相反面的腔103中的孔。
图11表示平直绳制网110，其由类似用于园艺目的的网的机 构构成，其中，绳111分别受到挤压，在部位112处交叉，并且 焊接在高速专用设备上。交叉点的间距与蘑菇面的间距相匹配。 绳的实际交叉部呈圆形，但是实际上可呈改善刮擦或摩擦作用的 任何形状。其它的形状的实例包括矩形、三角形、六角形或它们 的组合形式，其象单绳或多股绞线那样笔直。
图12表示外面固定有顶部网121和底部网122的成形片120。 虽然为按照蘑菇外形类似的交叉点间距而对称的网，但是显然， 其可为多倍间距，而网具有或多或少的绳。可改变绳的空间，以 便实现最佳功能；空间125可为矩形或非规则状。所示的网121 相对侧边124倾斜45度，其提供有限的柔性，因为矩形网形状可 为六角手风琴状，而通过交叉支承作用使该擦拭片恢复到矩形状。
图13表示在自动生产工序中，制作低成本的非对称成形片的 设备的示意图。其提供成形片，其中在通过单热成形操作-采用吹 制和/或真空成形或者两者的组合方式形成的薄片上，带有蘑菇状 凸起排。在单一操作中，蘑菇状凸起难以形成，一旦成形，则难 以与加工设备脱开。这通过采用带环的链状件130而克服，该链 状件130包括多根图14和图15所示的成形加工的线145和150， 该线145和150的边缘通过弯曲的圈154和156连接，于是，上 述链状件可伸长。上述链状件130通过位于加热的成形冲模132 之间的张紧辊131而传送。背部辊134确保位于上述链状件的内 部的线保持张紧而压靠在一起，从而形成图15所示的带孔的阵列 (网格)。
将所成形的片从辊135，在加热板133上运送，并且送到成形 加工区域136。图16表示成形加工区域之前的位于线网格下面的 片的剖面，图17表示成形加工之后的相同的剖面。如果顶部成形 冲模132是平整的，不进行模压凸起加工，并且设置机构，以便 避免成形片粘接于底面132上，则该工序可连续，另外需要暂停， 以便允许该片在与冲模分开及进行分度处理(indexing)之前恢复强 度。用于避免粘接的机构可为非粘接表面或采用可进行电介质加 热的片材，因为上述加工设备相对电介质加热，而保持较冷状态， 聚合物材料不太可能粘接。图中未示出的，值得注意的另一替换 冲模结构采用较大直径辊的冲模，该冲模比加工设备贵很多，但 是具有针对蘑菇状摩擦面进行模压而以较高的产量提供连续工序 的潜力。
在成形后，上述片通过选择的冷却区域137，而进入第2操作 焊接台139，在这里，从辊138而运送衬片，将该衬片固定，而仍 可采用线提供支承。虽然在图中未示出，也可在区域137处添加 自动填充台，此时假定在图中所示的相反的，开口朝上的状态对 上述片成形或定位。之后，在朝向两个分离或“拉开辊”141和 142运动而穿过这两者之间时，成形片140冷却。上述线间距也可 扩大，从而在成形片围绕辊141而弯曲时，成形片上的蘑菇外形 之间的间隙张开而使线松弛，允许线制链状件在辊142上方向上 抽出，象未动作的拉链那样。为了整洁分离，辊141需要为小于 15mm的非常紧贴的半径。分离时的成形片的温度应当小于50℃。 已发现，链状件分离辊142实际上能够允许比片分离辊141的半 径多两倍的较大半径。然后，将上述加工用链状件向后运送，通 过张紧控制辊144而越过段143，该循环作业完成。
图14表示成形加工线145的实例，作为典型形式为悬挂于图 15中的连接件154之间的线的形式，其在每侧延伸，以便形成图 13所示的示意图中所采用的链状件。所示的成形加工线145呈圆 形，在该线于面147处接触的地方，磨削成半圆形146。波形的间 距确定孔的尺寸，作为典型方式所采用的间距在5～10mm的范围 内变化，作为典型方式该值在2～4.5mm的范围内。加工用线的直 径在1～2.2mm的范围内。将带环的多股绞线152与加工用线焊接 在一起，而制成由工具线制成的有效链状件。
图15表示另一线形式150，其带有三角形截面151和边缘152 的半径，这在图16中的标号162处更加清楚地示出。如图17所 示，该线的形状确定成形加工的蘑菇柱部和用于收集和保持污物 的复杂曲折的腔的形状。线形状还影响蘑菇面的边缘处折叠的角 度，在采用晶体材料，并且形成尖锐刮擦边缘时特别是影响密度 和加工硬度。线在其接触区域153，具有磨削的平整部，以便在象 标号157那样，将线压在一起，以便准备通过封闭的网格158的 孔，对软化的片进行吹气或吸气时，提供填充(packing)均匀性。 线连接成为带圈154的链状件，该圈154允许线以间隙155弹开， 此时线圈如标号156所示，从而便于与上方的成形片分开。
在图16～20中，给出片的剖面，其坚固，从而容易将成形加 工材料与成形工具区分开。
图16表示在进入图13中的成形区域136时，位于底部冲模 161的顶面的，成形前的片160的剖面图。三角形线162位于压靠 在顶部冲模163上的片160的上方。吹气压力通过开口164而施 加。在冲模表面165处形成较小凹凸起。采用真空成形开口166， 以便将材料吸引到锥状微型凸起167。如果采用对流加热，则将顶 部冲模163和底部冲模161一起加热，线162也变热，保持该状 态而接近弹性和融化状态之间的转变温度。
图17表示成形之后的相同的剖面。在初始未对线170下面的 材料进行成形加工。伴随挤压的进行，圆弧部171的材料逐渐变 薄，该倾向指该片平直向上挤压而变薄。其到达顶部冲模178处， 从而因沿箭头174的方向移动的压缩空气的驱动，该材料侧向扩 展，直至其填充角部172。在将材料驱动到线和冲模的连接部时， 在标号175处，形成锋利边缘，形成夹紧，从而倾向在此处将片 材密实。作为典型方式，顶面173的厚度为原始片的25％。带有 腔177的成形加工凸起176呈所需的蘑菇状。在侧向扩展完成时， 进行抽真空179，以便抽出微小凸起182。
图18表示类似蘑菇状的凸起180的成形片的剖面，其在图17 所示的加工设备中成形。伴随挤压的进行，柱壁181变薄，但是 由于结晶，故其在PE和PP的场合，实际上变硬。带有多孔的锥 部182立于摩擦面的微小凹凸起上方，从而它们容易在初始摩擦 时破裂，这样产生多孔表面。柱部185的宽度小于平整头部186。 衬片183粘接于平整部184上，从而形成密封的腔187。通过间隙 189进入复杂曲折的腔188。
图19表示对双侧型单层工具进行成形用的另一加工设备的结 构。一般，该加工设备与图16和图17类似，另外，在通过压缩 空气195，进行吹制成形而形成蘑菇外形之后，底部冲模190沿方 向191而向上移动，从而沿箭头193的方向沿侧向挤压材料，从 而挤出圆弧部194。
图20表示图19中的成形片的剖面，侧向移动的材料200形 成与标号201所表示的类似的形状，但是，圆弧部206大于部分 207，该部分207实质上可为尖锐边缘。该成形片为下述的工具， 除了腔202在底侧分离开的方面分离开，该工具的两个面上具有 类似形状，复杂曲折的腔203横穿过片，而在图21和图22的3D 图所示的顶面上相互连接。在标号204处，而不在标号205处添 加微小凹凸起。可在面204和205之间，按照任何组合，添加微 小凹凸起。可改变微小凹凸起的形状，以便适合应用场合，所示 的正弦波呈通用形状。为了清楚起见，所示的微小凹凸起为侧向 图案，但是其可阻止侧向流动，为了改善成形性，所有工具表面 的凹凸起应沿流动方向而定向。于是，优选的摩擦面的微小凹凸 起图案为圆弧图案。
图21表示片的可操作面的三维图，其带有接近菱形的紧密而 间隔开的摩擦面阵列。它们为蘑菇状平整凸起，其带有通过相反 锥状或凹陷柱部211支承的平整头部210，该头部210宽于柱部 211，从而留下腔212，该腔212朝向反面213而开口。该平整头 部210的局部是多孔性，该平整头部210包括可操作面214，该可 操作面214通过孔(间隙)215而分隔开，该孔提供进入可操作面214 下面的复杂曲折的腔216的通道。该复杂曲折的腔216可从可操 作面进入，从而将通过头部217的尖锐边缘刮拭的污物送入复杂 曲折的腔，在这里，其因头部的密封或复杂曲折的腔内的粘性物 被俘获。
图22表示图21所示的成形片的反面220。该片在圆(圆形部) 线上成形，从而形成圆形的复杂曲折的腔221，由此构成跨过片的 下通道222的网格，其为内部连接的复杂曲折的空间223，其之间 夹有腔224。位于拱形的复杂曲折的腔的顶部225的较小平整部未 成形，该材料在采用晶体材料时保持原始片的柔性。未成形区域 225连接而穿过片，从而在成形加工后保持材料的柔性网。
图23表示单层吹制成形片的剖面，其带有两个可操作面，该 可操作面按照相对片非对称的方式，但是实际上呈对称形状而成 形。其为清洁和上光片，其象图17具体所示的那样制作。对片成 形加工，其中，在一侧带有尖锐边缘的蘑菇外形230，在倒置的蘑 菇外形上带有圆形边缘231。为了清楚起见，将圆圈232中的部分 放大，而形成标号233表示的状态。顶部或第一面具有尖锐边缘， 其用于通过将污物刮拭到复杂曲折的腔234中，使该污物和泥与 鞋脱离的方式实现清洁。该复杂曲折的腔的底部通过粘性蜡油235 处理，该粘性蜡油235为半固体态，由于俘获和保持刮落的污物 的类似楔状结构、粘性表面和锥状，该粘性蜡油235被俘获于复 杂曲折的腔中，选择该复杂曲折的腔234的开口的实际尺寸，以 便适于应用场合。在第二侧，上述腔中填充半固态的蜡，比如， 上光剂236，鞋、地板或家具上光剂。在摩擦期间，该上光剂可在 操作压力下从开口腔分配并且转移到上述表面上，通过带有微小 模压凸起的相反面237而摩擦。于是，该成形片首先用于将表面 擦拭干净，之后将其翻转对经过清洁处理的表面进行上光处理。
图24表示作为表面处理工具的成形片的另一实际应用。其表 示柔性成形片240的剖面图，该片在三角形线上成形，该成形片 用作柔性袋241的前部，该柔性袋带有衬板241，其中填充有液体 242。跨过摩擦面的前面的是膜243。上述袋241和膜243可由低 气体渗透性隔绝材料制成，由此在长期贮存(保存期)间保护流体。 可将前部的膜剥离掉，以便露出摩擦面。该平整的蘑菇头部244 是多孔的，从而在摩擦时释放和散布流体，之后其通过边缘245 刮起，通过复杂曲折的腔而保持。剥离掉的膜采用在食品包装中 所采用的类似粘接技术，比如酸乳酪罐盖(pot lids)。
图25为用作柔性清洁器件250的一部分的成形片的有效实 例，其中，通过衬片252将个别的腔密封。在沿箭头254的方向 摩擦时，沿箭头的方向图示的上述工具弯曲以便改善污物收集部 251的性能。腔253内也填充有清洁流体，该清洁流体在摩擦时， 通过多孔前面255而慢慢地释放。
图26表示成形片的一种应用场合使用的另一实例，其中，其 用于三层复合的柔性工具260。在此场合，成形片261具有衬层 262，以便将反面腔封闭，该腔中填充有流体263。在摩擦期间， 该流体通过在成形片中的摩擦面中的孔265释放。上述干燥层上 固定有海绵布层264，以便在摩擦之后，进行干燥。
实例
下面的实例对采用圆形和长菱形的菱形凸起的工具的性能与 通过用于收集颗粒物质的普通的无纺抹布进行比较。工具所采用 的聚合材料的三个有代表性层如下所述：
1.低成本通用“吹制”低密度PE片；
2.低成本通用的PP/PE混合成的共聚物片；
3.塑性/摩擦软接触混合TPU(热塑氨基甲酸酯)。
·加工组件1，其用于制作圆形凸起，该加工组件包括加热的 冲模套件，其具有切割和上光的凸起，以便在一侧或两侧同时对 加热的凸起进行抽真空。第2操作步骤采用平整的加热冲模，其 用于将凸起压扁(压制)成蘑菇外形。
·加工组件2采用基本参照图13～19而描述的线制网格，并 且仅仅采用一个成形操作步骤。
实例1-采用第1加工组件成排地抽真空。
试验-准备：采用通用LDPE吹制薄膜，切制正方形的边长为 150mm，厚度为0.3mm的片，该薄膜标记级为118W，注有SABICTM 商标，该商标为位于荷兰的Poststraat 1，6135KR Sittard P.O. Box5151，6130PD Sittard的SABIC EuroPertochemicals Company 的商标。据信，该材料具有在200～600N/mm2的范围内的挠曲系 数。然后，将该切割片放置于加工组件1的冲模之间，并且加热 到127℃，冲模关闭并搁置1分钟。该冲模由经抛光的铝制成，其 带有凹部，其总加工深度为3.5mm，该凹部具有圆顶状头部，直 径为3mm，放置在4.5mm的中心部上。在每个凹部的顶部正中心 处开设真空孔。
试验1-阶段1：进行适合的局部抽真空，保持该状态，同时 将上述压板冷却到约75℃。解除真空状态，打开压板。在约25℃ 的温度下，将预成形件与加工设备脱开，其呈图4和图9所示的 双侧型。
试验1-阶段2：将PE预成形件放置于加工组件1中的第1套 平整冲模中，其具有包括弹簧作用的滑动管，该滑动管在两侧的 腔孔上方与其对齐，并且密封而压靠于其上。用于支承该预成形 件的管均衡地悬吊于两个平整和加热的压板面之间。如图5和图 10所示，在冲模之间的间隙慢慢地减小，从而将凸起压扁成蘑菇 外形时，在腔内侧，通过上述支承管而施加0.5bar的小正压力， 以便将软化材料向外侧膨胀而形成蘑菇头部。
试验2-采用厚度为0.3mm的PP/PE共聚物浇注材料，反复进 行上述步骤，其包括3个厚度为0.1mm的片层，它们按照模拟类 似尺寸的双轴条件的方式沿横向定位，但是处理温度上升到 165℃。所采用的材料标注商标为PPKA 1，其由位于法国的，1Route de Méru，Hénonville，60544 Méru Cedex的Flexico Group提供， 据信，其具有作为典型值的1500N/mm2的挠曲系数。
试验3-采用TPU片而反复进行上述步骤，该TPU片标注 WalopurTM4201的商标，其由位于德国的KG P.O.Box1652，29656 Walsrode的Epurex Films Gmbh & Co.提供，其作为上述密度为 1.15g/cm3的片，高弹性聚氨基甲酸乙酯醚(polyurethane ether)片而 描述。该片的厚度为0.4mm，处理温度为170℃，肖氏A硬度为 87。
结果
就无纺抹布，针对包含颗粒物质的污物的耐久性和拾取性， 对上述成形加工工具进行评价。
试验1：采用LDPE，生产刚性适中的成形片，这与在100gm 的书写纸平整和均匀时的刚性相对照。蘑菇头部的厚度的平均值 为0.1mm，其总直立高度的典型值为1.3mm。由于管状和通过结 晶而材料增强的组合作用，故蘑菇柱部的刚性适中，相应的蘑菇 外形具有足够刚性，从而在承受0.25牛顿的力时，其压缩量不超 过10％。头部的边缘具有刚性，但是，由于它们的厚度减小，故 蘑菇外形的面保持柔软状态并且易弯曲。在通过手而压成球时， 成形加工的LDPE片的压缩体积约为相对应的无纺抹布的3倍。 在解除压力时，LDPE的压力解除时间超过30秒，但是，保持约 10％的压缩量(轻微的不均匀，但是未破裂或开裂)，而在30秒钟 后，干燥无纺抹布也慢慢地松弛，但是仍保持60％的压缩量。成 形片的恢复未受到水弄湿的影响，但是，在湿润时无纺抹布完全 无法恢复。
试验2：采用PP/PE共聚物而生产刚性较大的片，这与150gm 的书写纸的刚度相对照，否则的话，就与上述的试验1类似。
试验3：采用TPU聚氨基甲酸乙酯醚(polyurethane ether)而生 产很软的片，这与化妆面擦拭片的刚度相对照。在压弯成球时， 成形加工的TPU的压缩体积大致为擦拭片的2倍。在对该TPU进 行解除压力时，其马上弹回到平整状而没有永久压缩变形，而仅 仅在干燥时，无纺抹布释放其压缩量的约30％。在被水弄湿时， 无纺抹布的弯曲刚性完全消失，而TPU抹片的弯曲刚性未消失。
实例2-加工组件2，其在带有平整冲模的冲模套件中设置线 制网格。
试验4准备：采用从与实例1所采用的相同的材料源，切制 正方形的边长为150mm，厚度为0.3mm的LDPE片。
试验4：底部加热铝冲模具有空气供给和扩散部，其位于较浅 的凹部中，该凹部的平面为边长约155mm的正方形，其深度约为 3.5mm。切制厚度为0.5mm的铝制带孔的片，其刚好装配于上述 凹部的内侧，以便允许空气从加热的片下面流动。将待进行成形 加工的片放到上述凹部中，其中，在铝制带孔的片的顶部，放置 线制网格，如图15所示-线的厚度为2mm，长度为154mm，它们 压靠于凹部中，其凸缘向下下降2mm。基本如图19所示，将平整 的顶部冲模紧靠在上述线上，但是，不带有微小凹凸起。在加工 设备内的片温度上升到129℃时，保持0.2bar的轻微的正压力。之 后，上述压力上升到1bar而达30秒钟，接着，在加工设备冷却时， 进行压力释放，而恢复到0.2bar。在取下成形片时，上述聚合物已 在线上流动(按照需要的)，它们通过释放线的端部而放开，并且通 过15mm的辊上流向成形片，弯曲力使成形加工部敞开足够大， 从而使线突出。
试验5：采用在实例1中事先用过的浇注PP共聚物的另一试 样，反复进行上述步骤，在165℃的片温度下进行上述试验。
试验6：采用在实例1的试验中的TPU片，第3次反复进行 上述步骤，在170℃的片温度下进行上述试验。
试验4、5和6的结果：
试验4：吹制成形加工LDPE；采用它而在线周围，形成在外 面与其吻合的(excellent over)的形状，从而形成较矮胖的矩形凸 起，其截面为蘑菇状，其与图21和图22所示的类似。在围绕软 的平整摩擦面的每个蘑菇头部周围具有较硬的边缘。由于较大的 未成形加工网，故整个片几乎保持与原始的未成形片相同的柔软 性。其刚性和弯曲(crumple)性与试验1类似。
试验5：吹制成形加工PP/PE混合共聚物；已发现，其比PE 更加难以吹制成形，其原因在于该材料具有较低的熔化强度和较 窄的处理温度区域(window)。但是，所生产的试样与类似的PE试 样相比较，呈现非常高的刚性，其中带有较硬和较尖锐的刮拭表 面，实际上，在一些试样中正到其足够硬，从而使表皮脱落，对 毛发进行修剪。注意到，成形加工区域沿x和y方向，无弹性， 沿z方向具有某种较小的弹性，其原因在于摩擦面的相对软性。 上述刚性和弯曲(crumple)性不如试验4好。
试验6：吹制成形加工TPU聚氨基甲酸乙酯醚(polyurethane ether)；很好地对该材料进行吹制成形，其具体的变形性能 (resolution)是出色的，这表明可获得具有很小间距的形式。已发现， 实际的成形加工部所具有的弹性大大超过周围的未成形加工边 缘，这是潜在的有效特征，因为在为摩擦复合形状时，其提供保 持均匀的接触压力。还观察到，上述接触的软性对于在易受伤害 的，伤口的皮肤处进行敷药来说是非常出色的，其突出的优点在 于能够将伤口和去掉的不想要的材料刮除掉。刚性和弯曲(crumple) 性与试验3类似。
功能比较
将10克银沙均匀地散布在面积为0.1m2的平整的木地板上， 其代表通过清漆聚氨基甲酸乙酯密封的典型的家用硬木地板。虽 然作为一次性的静电布而描述的规则的无纺家用擦拭片采用聚酯 纤维，并且携带吸引和收集灰尘颗粒的静电荷，但是其仍可折叠 而具有150mm×150mm的接触表面，在0.5kg的重量作用下，将 其放置于平整的木板下，在沉积的材料上，移动一次，其移动长 度为300mm，进行摩擦，然后检查重量的增加。接着，对每个成 形片的试样进行类似的试验。通过试验片反复进行上述试验，该 试验片安装于圆形基座上，其扫过半径约为150mm，这与图25 所示的类似。沙收集量结果如下面所述：   平整干燥拾取克数   平整湿拾取克数   弯曲的干燥拾取克数   弯曲湿拾取克数   无纺布   0.003   0.01   0.02   0.03   试验1   0.09   0.60   0.24   0.7   试验2   0.04   0.09   0.45   0.55   试验3   0.18   0.41   0.21   0.49   试验4   1.26   1.95   2.12   2.8   试验5   1.65   2.21   2.35   3.01   试验6   1.74   2.90   2.48   3.09
经过摩擦的面积为0.45m2，于是，效率为100％的最大干燥收 集量为4.5克。无纺抹布的效率为0.07％，试验6的试样的效率为 39％。于是，通过加工组件2制作的吹制成形片，获得最佳结果。