清潔墊的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)是2013年11月12日申請(qǐng)的題目為"自主表面清潔機(jī)器人"的美國(guó)申請(qǐng) 序列第14/077296號(hào)（代理人案卷號(hào)225899-341316)的部分繼續(xù)，并且要求2013年11 月12日提交的題目為"清潔墊"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系列第61/902838號(hào)（代理人案卷號(hào) 225899-345297)和2014年10月3日申請(qǐng)的題目為"表面清潔墊"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系 列第62/059637號(hào)（代理人案卷號(hào)V46645)的優(yōu)先權(quán)。上述申請(qǐng)中的每個(gè)被賦予共同于此 的實(shí)體。另外，上述專利申請(qǐng)中的每個(gè)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及使用清潔墊的地板清潔。
【背景技術(shù)】
[0004] 瓷磚地板和臺(tái)面經(jīng)常需要清洗，其中的一些必然伴有擦洗來(lái)去除土壤的干燥。各 種清潔工具可用于清洗硬表面。大多數(shù)工具包括可移除地附連到工具的清潔墊。清潔墊可 以是一次性的或者是可重復(fù)使用的。在一些示例中，清潔墊被設(shè)計(jì)成適合特定的工具或者 可被設(shè)計(jì)成引用一個(gè)以上的工具。
[0005] 傳統(tǒng)上，濕拖把用于從地板表面上除去污垢和其他臟污跡（例如，灰塵、油脂、食 品、調(diào)味汁、咖啡、咖啡渣）。人們通常在水和肥皂或?qū)ｉT(mén)的地板清潔液的桶中浸濕拖把并且 用該拖把來(lái)擦地板。在一些示例中，人們可能需要執(zhí)行來(lái)回的擦洗動(dòng)作來(lái)清潔特定污垢的 區(qū)域。然后，人們將該拖把浸濕在同一水桶中來(lái)清洗拖把并繼續(xù)擦地板。另外，人們可能需 要跪在地板上擦地板，這可能是又麻煩又費(fèi)力，特別是當(dāng)?shù)匕甯采w大面積時(shí)。
[0006] 地板拖把用于擦洗地板，而不需要人們一直跪著。連接到拖把或自主機(jī)器人的襯 墊可以擦洗并從表面上除去固體，且不需要用戶彎腰來(lái)清潔表面，從而防止傷害到用戶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 描述了一種表面清潔墊，包括吸收性芯，其包含吸收并保持液體材料的纖維材料； 襯里層（本文通篇也稱為"包裹層"），其接觸并覆蓋所述吸收性芯的至少一側(cè)，包含通過(guò)所 述襯里層保持并芯吸液體材料的纖維材料。在實(shí)施例中，清潔墊是一次性的或者是可清洗、 可重復(fù)使用的。
[0008] 其他的實(shí)施例包括組合或子組合采取的以下元件或特征，以向體重小于2. 25千 克的緊湊型移動(dòng)機(jī)器人提供吸收和保持液體及懸浮碎肩的優(yōu)點(diǎn)。組合或子組合采取的以 下元件或特征創(chuàng)建的墊芯吸潮氣和碎肩到吸收性芯中而不會(huì)膨脹和提高輕型機(jī)器人的前 緣，這將阻礙機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)模式和清潔功效，因?yàn)樽畲蟮南蛳铝Ρ热?鎊力將不再被施加 到墊：上述的墊，其中所述墊采用約0. 9鎊的壓力在墊上在約10秒內(nèi)吸收約20毫升的液體 材料；上述的墊，其中所述吸收性芯保持高達(dá)約90%的被吸收的液體材料的體積；上述的 墊，其中所述液體材料大致均勻地分配在整個(gè)吸收性芯中；上述的墊，其中所述芯材料吸收 高達(dá)約7至約10倍于其重量；上述的墊，其中所述襯里層保持高達(dá)約10%的所吸收的液體 材料；上述的墊，其中所述吸收性芯包含纖維素纖維；上述的墊，其中所述吸收性芯包括纖 維素和聚合物纖維的混合物；上述的墊，其中所述吸收性芯包括非織造纖維素紙漿；上述 的墊，其中所述纖維素紙漿是粘結(jié)的聚合物；上述的墊，其中所述聚合物包括聚乙烯和/或 聚丙烯；上述的墊，其中所述吸收性芯還包括含有丙烯酸膠乳的表面層，例如，以消除掉毛； 上述的墊，其中所述墊在吸收或保持液體時(shí)例如在濕潤(rùn)時(shí)基本上不壓縮或膨脹；上述的墊， 其中所述墊包括連接到該墊的背襯層且特別適于將墊連接到清潔設(shè)備；上述的墊，其中所 述背襯層包括紙板；上述的墊，其中所述紙板背襯層是0. 1至0. 05英寸厚（0. 254厘米至 0.127厘米厚）；上述的墊，其中所述紙板背襯層是0.028英寸厚（0.07厘米厚）；上述的 墊，其中所述墊涂覆有聚合物；上述的墊，其中所述聚合物涂層是約〇. 010至約〇. 040英寸 厚（0.0254厘米至0.1016厘米厚）；上述的墊，其中所述聚合物是任何聚合物或蠟材料，例 如其可密封抵抗液體比如水滲透（例如，比如聚乙烯醇或聚胺）；上述的墊，其中所述紙板 采用粘合劑連接到該墊；上述的墊，其中所述吸收性芯包括第一、第二和第三氣流成網(wǎng)層， 每個(gè)氣流成網(wǎng)層具有頂面和底面，所述第一氣流成網(wǎng)層的底面設(shè)置在所述第二氣流成網(wǎng)層 的頂面上，所述第二氣流成網(wǎng)層的底面設(shè)置在所述第三氣流成網(wǎng)層的頂面上；上述的墊，其 中所述襯里層圍繞吸收性芯的至少兩側(cè)包裹并且覆蓋它們；上述的墊，其中所述襯里層包 括水刺層；上述的墊，其中所述襯里層包括水刺紡粘（hydroentangled spundbond)或水刺 層，其在地板面向表面上具有減小厚度的凹槽于其中，并且具有35-40gsm(克每平方米）的 基本重量。當(dāng)墊100潮濕時(shí)，不存在足夠的液體潤(rùn)滑墊的底面與地板表面之間的交界面。完 全浸濕的墊會(huì)依靠在一層流體上，同時(shí)墊在地板表面上移動(dòng)，但是隨著潮濕墊慢慢吸收流 體，未充分濕潤(rùn)的、未充分潤(rùn)滑的包裹層將拖在地板表面上。在實(shí)施方式中，紡粘或水刺包 裹層采用親水性纖維制造，該纖維最大限度地減少暴露于墊與地板表面之間的空氣的墊的 表面面積。如果凹槽或針孔不是包裹層的一部分，則濕墊會(huì)粘到親水性地板表面。將表面 紋理施加到包裹層的紡粘或水刺（比如人字形凹槽圖案或正方形網(wǎng)格凹槽圖案）破壞否則 將會(huì)促使?jié)駢|粘到濕地板表面的表面張力。
[0009]在墊的實(shí)施方式中，所述襯里層包括粘附到襯里層的側(cè)面不與所述吸收性芯接觸 的熔噴磨料纖維；上述的墊，其中所述熔噴纖維具有的直徑為介于約〇. 1微米和約20微米 之間；上述的墊，其中所述熔噴磨料纖維覆蓋所述襯里層的表面的約44%至約75% ;在墊 的實(shí)施方式中，所述熔噴磨料纖維覆蓋所述襯里層的表面的約50%至約60%。熔噴層向該 墊提供的優(yōu)點(diǎn)是破壞了否則可能會(huì)引起濕包裹層粘到濕地板的表面張力。通過(guò)將紋理和形 貌添加到面向墊表面的地板，熔噴層防止墊粘到或遇到大曳力。熔噴層還向墊提供表面紋 理，用于粗糙對(duì)待粘到或干燥到地板表面的污垢和碎肩，并且通過(guò)墊的氣流成網(wǎng)內(nèi)芯松動(dòng) 污垢和碎肩進(jìn)行吸收。在墊的實(shí)施方式中，所述熔噴磨料纖維和所述襯里層具有的集體厚 度介于約0. 5毫米和約0. 7毫米之間。換句話說(shuō)，從施加的熔噴外層厚度到包裹層的表面的 最大重疊厚度為0. 7毫米。在墊的實(shí)施方式中，包裹層具有的厚度介于約0. 5毫米和約0. 7 毫米之間。在實(shí)施方式中，包裹層具有約600%的全球戰(zhàn)略合作伙伴（WSP) 10. 1 (05)非織造 材料吸水測(cè)試規(guī)范值；上述的墊，其中所述墊在液體材料吸收之后厚度增加不到30%。在 實(shí)施方式中，所述墊還包含香味劑、清洗劑、表面活性劑、發(fā)泡劑、上光劑、化學(xué)防腐劑、碎肩 保持劑（比如DRAKES0L)和/或抗細(xì)菌劑中的一個(gè)或多個(gè)。在實(shí)施方式中，所述墊具有的 厚度介于約6. 5毫米和約8. 5毫米之間。在實(shí)施方式中，所述墊具有的寬度介于約68毫米 和約80毫米之間，長(zhǎng)度介于約165毫米和約212毫米之間。在實(shí)施方式中，襯里層具有的 寬度介于約163毫米和約169毫米之間，長(zhǎng)度介于約205毫米和約301毫米之間。在實(shí)施 方式中，吸收性芯包括粘結(jié)到第二氣流成網(wǎng)層的第一氣流成網(wǎng)層且第二氣流成網(wǎng)層粘結(jié)到 第三氣流成網(wǎng)層。
[0010] 流體在這三個(gè)層之間芯吸，并且在向下的力被施加至墊時(shí)保持均勻垂直地貫穿氣 流成網(wǎng)層堆疊，而不會(huì)回漏到清潔墊之下的地板表面上。在實(shí)施方式中，墊保持90 %的流體 施加到地板表面且不到1鎊的力，墊不將吸收的液體回漏到地板表面上。每個(gè)氣流成網(wǎng)層 的頂面和底面的表面張力有助于將所吸的流體保持在各層內(nèi)，使得在頂層完全飽和時(shí)，沒(méi) 有流體將穿過(guò)頂部氣流成網(wǎng)層的底表面lib泄漏降至中間氣流成網(wǎng)層，并且在中間氣流成 網(wǎng)層完全飽和時(shí)，沒(méi)有流體將穿過(guò)中間（或第二）層的底面泄漏降至底層。
[0011] 在實(shí)施方式中，墊吸收8-10倍其重量的流體到氣流成網(wǎng)層的相對(duì)剛性基質(zhì)（完全 濕潤(rùn)時(shí)任何尺寸都不變形）中，且流體吸收是通過(guò)毛細(xì)芯吸實(shí)現(xiàn)的，而不是通過(guò)壓縮釋放 抽吸，因?yàn)閴|所連接到的機(jī)器人施加很輕的低變化周期重量，不是厚重的推下和收回的周 期。每個(gè)氣流成網(wǎng)層減慢所吸流體滲透到下一個(gè)相鄰的氣流成網(wǎng)層，使得流體施加的早期 周期不會(huì)導(dǎo)致快速吸入被施加到地板表面的所有流體。氣流成網(wǎng)層的垂直堆疊提供阻礙在 包括三個(gè)氣流成網(wǎng)層的氣流成網(wǎng)芯的底部搗拌。每個(gè)氣流成網(wǎng)層具有其自己的抵抗搗拌底 面，用于始終防止被吸收的流體在底部（或第三）層的底面的底部之下?lián)v拌。
[0012] 在實(shí)施方式中，氣流成網(wǎng)層在垂直方向上的硬度或密度是不均勻的，使得外頂面 和底面比各層的內(nèi)部更硬。在實(shí)施例中，作為制造過(guò)程的特征，氣流成網(wǎng)層的表面密度是不 均勻的，使得外頂面和底面比各層的內(nèi)部更光滑且更不具有吸收性。通過(guò)改變每個(gè)氣流成 網(wǎng)層的外表面的表面密度，氣流成網(wǎng)層保持吸收性的芯吸流體進(jìn)入到每個(gè)氣流成網(wǎng)層中， 而不通過(guò)底面漏回。通過(guò)將三個(gè)這樣的氣流成網(wǎng)層合并到墊的吸收芯中，墊因此相對(duì)于具 有相當(dāng)于三層堆疊芯的厚度的單芯的墊具有優(yōu)良的流體保持性能。三個(gè)氣流成網(wǎng)層提供至 少三倍的表面張力的量。
[0013] 在墊的實(shí)施方式中，這三個(gè)氣流成網(wǎng)層通過(guò)粘合材料被粘附到彼此。在一些實(shí)施 方式中，所述粘合材料沿著氣流成網(wǎng)層的至少一側(cè)的長(zhǎng)度被施加在至少兩個(gè)均勻間隔的條 中，并且覆蓋不超過(guò)10%的所述至少一側(cè)的表面面積。在墊的實(shí)施方式中，所述粘合材料 被噴灑在氣流成網(wǎng)層的至少一側(cè)的長(zhǎng)度上，并且覆蓋不超過(guò)10%的所述至少一側(cè)的表面面 積。在墊的實(shí)施方式中，至少一個(gè)氣流成網(wǎng)層包括基于纖維素的紡織材料。在一些實(shí)施方 式中，至少一個(gè)氣流成網(wǎng)層且優(yōu)選的是全部三個(gè)氣流成網(wǎng)層，包括木漿。在一些實(shí)施方式 中，一個(gè)或多個(gè)氣流成網(wǎng)層包括生物組分聚合物、纖維素和膠乳，且存在的聚合物的量高達(dá) 約15% (重量）。
[0014] 還描述了一種用于構(gòu)成清潔墊的方法，包括將第一氣流成網(wǎng)層設(shè)置在第二氣流成 網(wǎng)層上；將第二氣流成網(wǎng)層設(shè)置在第三氣流成網(wǎng)層上；以及圍繞第一、第二和第三氣流成 網(wǎng)層包裹包裹層，該包裹層包括：纖維組合物；以及在定位成與清潔墊下方的地板表面交 界的外表面上粘附到纖維組合物的熔噴磨料，所述纖維組合物是水刺或紡粘材料。
[0015] 用于構(gòu)成清潔墊的方法的其他實(shí)施例包括組合或子組合采取的以下元件或特征， 以在墊連接到體重小于2. 25千克的緊湊型移動(dòng)機(jī)器人時(shí)提供從地板表面擦洗碎肩并且吸 收和保持液體及懸浮碎肩的優(yōu)點(diǎn)，而不妨礙機(jī)器人的來(lái)回百脈（birdsfoot)或蔓生擦洗圖 案及清洗功效。組合或子組合采取的以下元件或特征創(chuàng)建的墊芯吸潮氣和碎肩到吸收性芯 中而不會(huì)膨脹和提高輕型機(jī)器人的前緣，這將防止機(jī)器人施加最大的向下力到墊：該方法 還包括在包裹層上粘附和隨機(jī)地布置熔噴磨料纖維；上述的方法，其中所述熔噴磨料纖維 具有的直徑介于約8微米和約20微米之間；上述的方法還包括布置熔噴磨料和包裹層以 具有的集體厚度介于約〇. 5毫米和約0. 7毫米之間；上述的方法還包括將熔噴磨料布置在 包裹層上，以在熔噴磨料與包裹層之間提供介于約44%和約57%之間的覆蓋表面比率；上 述的墊，其中所述熔噴磨料纖維覆蓋襯里層的表面的約50%至約60% ;上述的方法還包括 將第一氣流成網(wǎng)層粘附到第二氣流成網(wǎng)層，將第二氣流成網(wǎng)層粘附到第三氣流成網(wǎng)層；上 述的方法，其中所述氣流成網(wǎng)層是基于纖維素的紡織品材料；上述的方法，其中第一、第二 和第三氣流成網(wǎng)層、水刺層和熔噴磨料配置成在流體吸收之后厚度增加不到30% ;上述的 方法還包括將氣流成網(wǎng)層和包裹層配置成具有約80毫米至約68毫米之間的組合寬度和約 200毫米至約212毫米之間的組合長(zhǎng)度；上述的方法還包括將氣流成網(wǎng)層和包裹層配置成 具有約6. 5毫米至約8. 5毫米之間的組合寬度；上述的方法還包括將氣流成網(wǎng)層配置成具 有69毫米至約75毫米之間的組合氣流成網(wǎng)寬度和約165毫米至約171毫米之間的組合氣 流成網(wǎng)長(zhǎng)度。
[0016] 還描述了一種表面清潔設(shè)備，具有連接在其上面的上述清潔墊。另外的實(shí)施例包 括其中所述表面清潔設(shè)備是拖把或自主移動(dòng)機(jī)器人；上述的表面清潔設(shè)備，其中所述墊通 過(guò)連接到該墊的背襯層可釋放地連接到表面清潔設(shè)備；上述的表面清潔設(shè)備，其中所述背 襯層包括紙板；并且上述的表面清潔設(shè)備，其中所述表面清潔設(shè)備還包含釋放機(jī)構(gòu)來(lái)彈出 可釋放連接的墊。
[0017] 還描述了一種采用上述的墊來(lái)清潔表面的方法，包括將表面清潔液施加到待清潔 的表面，并且使表面清潔墊通過(guò)表面。墊采用約400克力的壓力在墊上在約10秒內(nèi)吸收約 20毫升的液體材料。在一些實(shí)施方式中，吸收性芯保持高達(dá)約90%的被吸收的液體材料的 體積。在一些實(shí)施方式中，被吸收的液體材料大致均勻地分配在整個(gè)芯上。在一些實(shí)施方 式中，芯材料吸收高達(dá)約7至約10倍其重量。在一些實(shí)施方式中，襯里層保持高達(dá)約10% 的被吸收的液體材料。
[0018] 還描述了一種移動(dòng)機(jī)器人。在實(shí)施方式中，所述機(jī)器人包括：機(jī)器人主體，其限定 向前驅(qū)動(dòng)方向；驅(qū)動(dòng)器，其支撐所述機(jī)器人主體以在表面上操縱所述機(jī)器人，清潔組件，其 設(shè)置在所述機(jī)器人主體上。所述清潔組件包括墊支架，其配置成接收具有中心邊緣和側(cè)邊 緣的清潔墊，所述墊支架包括釋放機(jī)構(gòu)，其配置成在致動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)時(shí)彈出墊。所述機(jī)器人還 包括配置成將流體施加到地板表面的流體施加器，其中，以及與所述驅(qū)動(dòng)器和清潔組件連 通的控制器電路，所述控制器電路控制驅(qū)動(dòng)器和流體施加器同時(shí)執(zhí)行清潔程序。清潔程序 包括將流體施加到大致等于機(jī)器人的足跡區(qū)域的地板表面區(qū)域，并且以單獨(dú)地移動(dòng)清潔墊 的中心邊緣和側(cè)邊緣通過(guò)地板表面區(qū)域的運(yùn)動(dòng)模式將機(jī)器人返回到地板表面區(qū)域，以采用 施加的流體潤(rùn)濕清潔墊的整個(gè)表面區(qū)域。
[0019] 其他的實(shí)施方式包括上述的機(jī)器人，其中所述清潔程序還包括以初始體積流率向 地板表面施加流體來(lái)潤(rùn)濕所述清潔墊，所述初始體積流率在所述清潔墊被潤(rùn)濕時(shí)比隨后的 體積流率相對(duì)較高。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一體積流率通過(guò)最初在一段時(shí)間比如1-3分鐘 內(nèi)噴灑每1. 5英尺約lmL流體而設(shè)定，第二體積流率通過(guò)每3英尺噴灑而設(shè)定，其中每個(gè)噴 灑流體的體積不到1毫升。流體施加器施加流體至清潔墊前面的地板表面區(qū)域并且在移動(dòng) 機(jī)器人的向前驅(qū)動(dòng)方向上，并且流體被施加到清潔墊先前所占據(jù)的地板表面區(qū)域。在實(shí)施 方式中，先前占據(jù)的地板表面區(qū)域被存儲(chǔ)在可以訪問(wèn)控制器電路的地圖上。在實(shí)施方式中， 流體被施加到地板表面區(qū)域，機(jī)器人在立即施加流體之前已經(jīng)后退離開(kāi)了至少一個(gè)機(jī)器人 足跡長(zhǎng)度的距離，使得流體僅被施加到可穿過(guò)的地板，而不是觸發(fā)機(jī)器人上的凸點(diǎn)傳感器 (碰撞）開(kāi)關(guān)或接近傳感器的壁、家具件、地毯或其他非地板區(qū)域。在實(shí)施方式中，執(zhí)行清潔 程序還包括以百脈運(yùn)動(dòng)移動(dòng)清潔墊，沿著中心軌跡向前和向后，沿著軌跡向前和向后至左 側(cè)并且沿著中心軌跡從起點(diǎn)遠(yuǎn)離，以及沿著軌跡向前和向后至右側(cè)并且沿著中心軌跡從起 點(diǎn)遠(yuǎn)離。機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器包括設(shè)置在機(jī)器人主體的相應(yīng)左右部上的左右驅(qū)動(dòng)輪，且機(jī)器人的 重心位于驅(qū)動(dòng)輪的前面，使得機(jī)器人總重量的大多數(shù)定位在墊支架上。因?yàn)閴|在流體吸收 期間不膨脹，所以機(jī)器人的重量在整個(gè)清洗程序中保持定位在墊支架上。機(jī)器人的總重量 以3比1的比例分配在墊支架和驅(qū)動(dòng)輪之間，且機(jī)器人在不保持任何流體時(shí)的總重量介于 約1千克和約1. 5千克鎊之間，在保持流體時(shí)介于約1. 5千克至4. 5千克之間。在實(shí)施方式 中，機(jī)器人主體和墊支架都限定大致矩形的足跡。另外，在實(shí)施方式中，機(jī)器人還包括設(shè)置 在墊支架的頂部上的振動(dòng)馬達(dá)。在一些實(shí)施方式中，機(jī)器人還包括切換按鈕，用于致動(dòng)墊支 架釋放機(jī)構(gòu)并彈出墊。墊上的背襯層與墊支架接合，墊支架包括突出突起，其定位成用于沿 著背襯層的外周邊緣對(duì)準(zhǔn)并結(jié)合背襯層的一個(gè)或多個(gè)成形狹槽切口。在一些實(shí)施方式中， 墊支架包括突出突起，其定位成用于在除沿著外周邊緣之外的位置對(duì)準(zhǔn)并結(jié)合背襯層的一 個(gè)或多個(gè)成形狹槽切口。
[0020] 還描述了一種移動(dòng)地板清潔機(jī)器人，包括：機(jī)器人主體，其限定向前驅(qū)動(dòng)方向；驅(qū) 動(dòng)器，其支撐所述機(jī)器人主體以在表面上操縱所述機(jī)器人，所述驅(qū)動(dòng)器包括左右驅(qū)動(dòng)輪，它 們布置在所述機(jī)器人主體的相應(yīng)左右部上