Щетинное изделие типа щетки, кисти и т.п.

1 Изобретение касается щетинных изделий,например щеток, кистей и т.п. изделий, подверженных при использовании воздействию влаги и имеющих держатель щетины и набор щетины,состоящий, по меньшей мере частично, из отдельно стоящих пластмассовых щетинок. Щетинные изделия, подверженные воздействию влаги или при использовании для чистки во влажной атмосфере, как, например, зубные щетки, или для нанесения влажных сред, как,например, кисти, после пользования не высыхают в достаточной степени, поскольку щетинки сведены в пучки и влага удерживается длительное время в узких капиллярах между пучками. Эта влажная атмосфера создает идеальные предпосылки для появления и роста бактерий и микробов. Этому также содействуют частички грязи или остатки наносимых сред, откладывающихся в узких капиллярах и которые невозможно удалить полностью даже тщательной чисткой, так как щетинки в корневой зоне слишком сжаты вместе. Этим негативным явлениям больше содействует то обстоятельство,что во многих конструкциях щеток держатель щетины имеет выемки, в которые вставляются пучки щетинок. В этих полостях с очень малым поперечным сечением накапливаются особенно легко бактерии, а также частицы грязи и остатки наносимых сред, поскольку их невозможно оттуда удалить. Эти негативные явления особенно распространены в зубных щетках, поскольку в таких щетках стремятся установить щетинки наименьшего возможного диаметра, плотно сжав их в пучке, а поэтому капилляры и пустоты особенно узкие. Более того, несмотря на то, что щетинки изготавливаются из высококачественных пластиков для щетины, например, полиамидов, влага проникает в материал щетинок и после высыхания не исчезает или исчезает частично. Это отражается на прочностных характеристиках щетинок. Они теряют жесткость, а,следовательно, сопротивляемость деформациям,и поэтому их чистящая эффективность ненадолго соответствует первоначальному состоянию. Перечисленные недостатки наиболее распространены в зубных щетках в связи с тем, что зубы рекомендуется чистить, по стоматологическим показателям, трижды в сутки, поэтому в промежутках времени щетинки не успевают как следует высохнуть, особенно в зоне возле держателя щетины. Из-за этих гигиенических требований на раннем этапе использовались приемы из технологии пластмасс при закреплении щетинок в держателе щетины, особенно во избежание появления пустот в держателе щетины вблизи щетинок. Такие приемы включают сварку щетинок с держателем щетины (ЕР 165546) или литье щетинок в держатель щетины под давлением(патент ФРГ 1532809). В связи с процессом сваривания (ЕР 165546) уже предлагалось не сво 001737 2 дить щетинки в пучки, а плотно располагать отдельно стоящие щетинки. Была цель, между прочим, сформировать щетинки с учетом четко определенного по разным зонам износа. Это также дает возможность приспосабливать разные участки верха щетинок к разным функциям при пользовании (чистки, массажа и т.д.). Эти разные функции эксплуатации приняты во внимание также в иной известной конструкции (патент Великобритании 2035076), в которой в середине удлиненной части держателя размещены пучки щетинок, в то время как с обеих сторон этой части выполнены ряды пластиковых шпилек разной конфигурации, причм головка щетки, кроме того, тоже согнута в направлении обеих осей. Поэтому щетинки действуют только на зубы, а тем временем относительно короткие пластиковые шпильки осуществляют массаж десен. Не говоря уже о сложности изготовления такой зубной щетки, не только остается неразрешенной гигиеническая проблема в зоне верха щетинок, но не удовлетворяются и современные стоматологические требования к эффективности чистки зубов и массажа десен,потому что щетку невозможно направить от десен к зубам (от красного к белому). Перечисленные гигиенические проблемы предположительно должна была разрешить иная известная конструкция (ЕР 60592), где набор щетин состоит не из пучков, а из отдельных щетинок, соединенных с держателем щетины и одна с одной путем термообработки, в частности, лазерной технологией. Щетинки свободны со своего обращенного к держателю щетины конца, поскольку держатель щетины имеет большую выемку, форма которой соответствует обращенному к нему контуру набора щетины, и щетинки вводят в эту выемку так, что остаются открытыми с противоположной стороны держателя щетины. Щетинки связаны только в области выемки и только в зоне своих касательных боковых поверхностей. При этом должно быть гарантировано, что между щетинками остаются сквозные капилляры. Эти капилляры, как полагают, позволяют отсасывать бактерии и остатки пасты. Как это случается и какие физические силы при этом применяются, в заявке не раскрывается. Однако решающее значение имеет то, что щетинки должны контактировать своими боковыми поверхностями, чтобы объединяться вдоль них. Однако это, наконец, означает, что существует та же самая плотная упаковка щетинок, что и в пучке, поскольку и тут щетинки только примыкают боковыми поверхностями одна к другой. Следовательно, образуются те же самые капилляры, что и в случае пучка. Кроме этого,бактерии могут накапливаться и расти не только с одной стороны, но из обеих сторон держателя. В другом известном исполнении для любых щеток (Международная заявка WO 82/00406) отдельные щетинки наклеиваются на 3 расстоянии одна от другой на несущую ленту так, что расположены в плоскости этой ленты и выходят за ее край. На выступающем конце каждой щетинки нагреванием выполнено утолщение. Далее несущая лента сворачивается в тело определенной формы, и это тело со свободными концами щетинок впереди помещается в форму,заранее заполненную жидким пластичным материалом, и таким образом образовывается корпус щетки. Несущая лента, находящаяся снаружи формы, потом выдавливается, после добавления растворителя для клеящего вещества так,что щетинки, до того насаженные на ленту, освобождаются. Далее полностью застывший корпус щетки вынимается из формы. Такой способ достаточно длительный, трудоемкий и никак не отвечает требованиям современного автоматизированного массового производства. Сопротивление вытягиванию щетинок в готовом изделии усиливается за счет утолщения на заделанных концах щетинок, однако, эта заделка не гарантируется должным образом на остальной длине щетинок. При погружении утолщения масса пластика раздвигается благодаря поверхностному натяжению. Даже если она потом снова затекает за утолщение из-за низкой вязкости, в результате поверхностного натяжения вокруг щетинки остается кратероподобная выемка, в которой щетинка не заделана. Чтобы достигнуть необходимого сопротивления вытягиванию, длина заделки должна быть достаточно большой. Кроме того, остается проблема накопления грязи и попадания бактерий в кратероподобное углубление. Задачей изобретения является дальнейшее усовершенствование щетинных изделий, набор щетины которых, по крайней мере, частично содержит отдельно стоящие щетинки, что обеспечивает быстрое высыхание щетки и, таким образом, уменьшает откладывание и рост бактерий и накопление грязи, обеспечивая одновременно возможность свободного конструирования геометрии щетинок, что позволяет получить различные эксплуатационные характеристики. Согласно изобретению эта задача решается тем, что набор щетин укомплектован отдельными щетинками, которые расположены близко,но без контакта между собой так, что расстояние между ними составляет 0,5-4 диаметра щетинок и которые заделаны в держатель щетины облицовкой экструзии на длину, которая в 4 раза меньше диаметра щетинок. Современная технология обработки пластмасс позволяет без переходов прикреплять отдельные щетинки малого диаметра к плоской поверхности, а именно к плоской поверхности держателя щетины. Это можно сделать литьем под давлением благодаря облицовке экструзией пластической массой концов щетинок. Благодаря удельному давлению при облицовке экструзией щетинок обеспечивается отсутствие выемок вокруг щетинок и надежное крепление 4 щетинки в держателе щетины на всю длину заделки. Кроме этого, литьевой материал благодаря удельному давлению проникает в неровности на поверхности щетинки, которые всегда имеют место, и это способствует лучшему закреплению щетинки. Следовательно, необходимое сопротивление вытягиванию можно достичь с минимальной длиной заделки, которая в 4 раза меньше диаметра щетинок. В отличие от пучков отдельные щетинки позволяют как раз избежать образования выемок, углублений и пр., а при пучках большая масса расплавленного материала и/или нерегулируемое из-за этой большой массы охлаждение не дают возможность получить гладкую поверхность держателя щетины. Больше того, с пучками достаточное сопротивление вытягиванию достигается лишь в случае,если все щетинки в пучке расплавились на закрепляемом конце и соединились друг с другом,благодаря чему образовалось утолщение, которое приводит к вышеназванным негативным эффектам из-за его соответствующей массы. Эти недостатки в зоне крепления не имеют места в случае отдельных щетинок. Кроме того,отдельные щетинки можно расположить так,чтобы расстояние между ними равнялось 0,5-4 диаметрам щетинок, следовательно, бактерии не смогут там селиться и размножаться и не будет отложений грязи (остатков покрытия, зубной пасты или краски). Промежутки без особых усилий промываются. Щетка такой конструкции быстро высыхает, что является надежным противодействием указанным негативным явлениям. К тому же,сама щетинка не впитывает или почти не впитывает жидкость и отдает ее при высыхании,следовательно, за короткое время после пользования она возвращает первичные прочностные характеристики. Из-за небольшого расстояния между щетинками образовываются каналы, которые служат для приема и удержания жидких или пастообразных сред, таких как красители,краски, грим, или чистящих и полирующих сред, таких как зубные пасты, гели, полировальные пасты и т.п. Эксплуатационные характеристики определяются исключительно геометрией щетинок(диаметром и длиной) и их материалом (полиамид, полиэфир), а также геометрией их расположения (более или менее плотного, но всегда с промежутками). Эксплуатационные характеристики и определенное чистящее или массажное действие получаются также вследствие того, что отдельные щетинки или пучки щетинок имеют различную длину, а их концы образуют криволинейную или ступенчатую поверхность. Такая конструкция обеспечивает то, что,например, в случае зубных щеток, отдельные,более длинные щетинки эффективно проникают глубоко в межзубные впадины, тогда как более короткие щетинки эффективно действуют на 5 поверхность зубов. Щетинки различной длины,двигаясь при чистящем движении, также упруго отталкиваются и восстанавливаются при скольжении по поверхности зубов, в то время как короткие из них имеют тенденцию работать своими концами. Это является причиной более или менее скребущего или намазывающего действия. Этому также могут способствовать различные расстояния между щетинками внутри набора щетины, из-за чего они по-разному пружинят и отталкиваются. Жесткость всего набора щетины можно регулировать не только за счет размеров щетинок (диаметра, длины) и материала, но, прежде всего, за счет расстояния между щетинками, которое можно варьировать с очень точной градацией. Щетинки можно также объединять в группы так, что расстояния между щетинками в группе одинаковые, но отличаются от другой группы. Так, например, в зубной щетке в головной или крайней зоне плотность щетинок может быть большей, чем в центральной зоне. Как уже отмечалось, щетинки могут также иметь различную жесткость за счет, например,разного диаметра, причем снова также можно образовывать группы щетинок различной, но внутри группы одинаковой жесткости. Известно, что щетинки можно изготавливать из моноволокон со структурированной поверхностью, включениями абразивного действия, внешним начесом и т.п. или профилировать моноволокна, например гофрировать их, для достижения дополнительного чистящего действия, которое не обеспечивается прямыми или гладкими моноволокнами. Эти меры недостаточны в случае пучка, где щетинки сцепляются между собой. Но это не так в щетке согласно изобретению с отдельно стоящими щетинками,поскольку во время чистящего движения поблизости рабочих концов задействованы большие части боковой поверхности. Наконец известно (Европейская заявка 0471312) формирование щетинок пучка на их рабочих концах, в частности, выполнение сферических утолщений. Это не дает особенного эффекта в пучках из-за чересчур плотного расположения щетинок в них, но в щетках согласно изобретению рабочий конец отдельной щетинки действует беспрепятственно, а потому формирование рабочего конца, например, путем закругления, среза на конус или насаживания сферического утолщения может обеспечить его полное действие. В предпочтительном варианте выполнения щетинки заделываются в держатель щетины на длину, которая приблизительно соответствует 1,5-кратному диаметру щетинки. В результате незначительной длины заделки главное преимущество получают в том, что габаритная высота держателя щетины может быть незначительной, что особенно важно, например, для зубных щеток, особенно детских. 6 Расстояние между щетинками составляет обычно 1,5-2 диаметра щетинок. Но преимущественно может быть расстояние также меньше этого диаметра. Далее изобретение описано более детально на примерах выполнения изобретения, которые не имеют ограничивающего характера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 схематически изображен вырез щетки; на фиг. 2-5 - виды, подобные фиг. 1, в дальнейших вариантах выполнения; на фиг. 6-8 - в каждом случае вид отдельной щетинки вблизи ее рабочего конца в увеличенном масштабе; на фиг. 9-11 - в каждом случае частичное сечение в увеличенном масштабе отдельной щетинки. На фиг. 1-5 в каждом случае показан пластмассовый держатель 1 щетины и отдельно стоящие щетинки 2, закрепленные в нем. По этому варианту выполнения на закрепляемом конце выполнено сферическое или линзообразное утолщение 3, которое получено, например,оплавлением конца щетинки. Щетинки 2 удерживаются этим утолщенным концом 3 в держателе щетины. Это возможно с помощью литья под давлением или облицовкой экструзией по традиционной технологии. Вместо утолщения на закрепляемом конце щетинки могут содержать выступ, который возникает при резании щетинок, но обычно это нежелательно. Здесь он может быть даже преднамеренно выполнен,чтобы закрепить отдельные щетинки. В варианте выполнения, показанном на фиг. 2, набор щетинок состоит из отдельных щетинок разной длины, объединенных в группы, а именно, из коротких щетинок одной группы 4 и длинных щетинок другой группы 5. Вариант в соответствии с фиг. 3 также предусматривает, что держатель щетины 1 содержит щетинки 2 различной длины, расположенные в этом случае равномерно ступенчато. Если в предыдущих вариантах щетинки 2 расположены на одинаковом расстоянии, то на фиг. 4 показан вариант выполнения, в котором отдельно стоящие щетинки расположены группами, но с одинаковыми расстояниями внутри группы. Таким образом, расстояние между щетинками группы 6 больше, а между щетинками группы 7 - меньше. На фиг. 5 показан вариант со щетинками меньшего поперечного сечения одной группы 8 и щетинками большего поперечного сечения другой группы 9, причем более тонкие и более толстые щетинки расположены друг от друга на одинаковом расстоянии. На фиг. 6 показан вид в частичном сечении увеличенного масштаба отдельной щетинки цилиндрического сечения со сферически округленной вершиной 10, что создает рабочий конец. В варианте, показанном на фиг. 7, рабочий 7 конец имеет коническую форму 11, а на фиг. 8 щетинка 2 имеет сферическое утолщение 12 на рабочем конце. Благодаря тому, что щетинки расположены отдельно, появляется возможность, в отличие от пучка, использовать всю фигурную поверхность рабочего конца, а также и боковую поверхность. На фиг. 9 показана щетинка 2 с фигурной поверхностью 13, способной действовать абразивно, а поскольку щетинка расположена отдельно, можно использовать всю длину щетинки. В варианте выполнения согласно фиг. 10 щетинка 2 состоит из стержня 14, например из пластика, имеющего, например, абразивное покрытие 15. Фиг. 11 изображает вариант выполнения, где стержень щетинки 2 флокирован тонкими волокнами 16. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Щетинное изделие, например щетка,кисть, подверженное при использовании воздействию влаги и содержащее держатель щетины и набор щетины, состоящий из отдельно стоящих близко одна к другой не соприкасающихся пластмассовых щетинок, отличающееся тем, что расстояние между щетинками составляет 0,5-4 диаметра щетинок и щетинки закреплены в держателе щетины облицовкой экструзией и заделаны в держатель 1 щетины на длину, меньшую 4 диаметров щетинки, но не меньшую приблизительно 1,5 диаметра щетинки. 2. Щетинное изделие по п.1, отличающееся тем, что отдельные щетинки 2 или группы 4, 5,6, 7 отдельных щетинок 2 имеют различную длину, а их рабочие концы расположены на 8 криволинейной или ступенчатой огибающей поверхности. 3. Щетинное изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что щетинки разных групп 6, 7 расположены внутри всего набора щетинок на различных расстояниях друг от друга. 4. Щетинное изделие по п.3, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, две группы 6, 7 щетинок, причем расстояние между щетинками одной группы 6 одинаковое, но отличается от расстояния между щетинками другой группы 7. 5. Щетинное изделие по любому из пп.1-4,отличающееся тем, что щетинки разных групп 8, 9 имеют разную жесткость, например, за счет разного диаметра. 6. Щетинное изделие по п.5, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, две группы 8, 9 щетинок, причем жесткость щетинок одной группы одинакова, но отличается от жесткости щетинок другой группы. 7. Щетинное изделие по пп.1-6, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть щетинок 2 на своей боковой поверхности выполнена структурированной, флокированной или имеет покрытие. 8. Щетинное изделие по любому из пп.1-7,отличающееся тем, что щетинки на их рабочих концах выполнены отформованными, например,в виде округления 10, среза на конус 11 или сферического утолщения 12. 9. Щетинное изделие по любому из пп.1-8,отличающееся тем, что щетинки 2 расположены на расстоянии друг от друга, которое меньше диаметра щетинки.