清洁和抛光流体及其使用方法与流程

清洁和抛光流体及其使用方法


背景技术：

1.清洁流体(有时称为清洁剂)通常用作常规地板维护方案的一部分。清洁去除污垢，但不显著增加表面的光泽度。抛光通常用单独的高速打磨工艺进行。打磨过程通常嘈杂、凌乱且耗时，因此通常不在设施打开时执行。


技术实现要素：

2.在一个方面，本说明书涉及清洁和抛光流体。具体地讲，该清洁和抛光流体包含水、聚合物和硅酸盐，其中水大于流体的98重量％。
3.在另一方面，本说明书涉及清洁硬质地板表面并增加所述硬质地板表面的光泽度的方法。具体地讲，该方法包括将包含大于98重量％的水、聚合物和硅酸盐的水性溶液分配到硬质地板表面上；在存在该水性溶液的情况下，使所述硬质地板表面与移动研磨垫接触；以及干燥该硬质地板表面。
4.在又一方面，本说明书涉及清洁硬质地板表面并增加所述硬质地板表面的光泽度的方法。具体地讲，该方法包括在包含大于98重量％的水、聚合物和硅酸盐的水性溶液的存在下使硬质地板表面与研磨垫接触。
5.在另一方面，本说明书涉及一种制备地板清洁和抛光流体的方法。具体地讲，该方法包括提供包含水、聚合物和硅酸盐的浓缩物；以及在水中稀释浓缩物，使得水大于流体的98重量％。
6.在另一方面，本说明书涉及一种维持硬质地板表面的方法。具体地讲，该方法包括第一次同时清洁和抛光硬质地板表面以将初始第一光泽度增加至得到的第一光泽度，并且在一定间隔之后，第二次同时清洁和抛光该硬质地板表面以将初始第二光泽度增加至得到的第二光泽度。第一次和第二次同时清洁和抛光硬质地板表面的步骤包括将包含大于98重量％的水、聚合物和硅酸盐的水性溶液分配到硬质地板表面上；在所述水性溶液的存在下使所述硬质地板表面与移动研磨垫接触，并且任选地经由多次通过来重复分配、接触和干燥的步骤。在第一时间，在第二时间，并且在该间隔期间，不对硬质地板表面进行打磨。
附图说明
7.图1为地板清洁机的示意图，该地板清洁机用于在存在清洁和抛光流体的情况下使移动研磨垫与硬质地板表面接触。
8.图2是第一地板上测试配置的示意图。
9.图3是第二地板上测试配置的示意图。
具体实施方式
10.常规地，清洁硬质地板表面并增加硬质地板表面的光泽度(抛光)被认为是单独的步骤并作为单独的步骤进行处理，这需要单独的设备和时间块。
11.清洁流体通常为中性或近中性ph，以便不损坏或降解地板涂饰剂。自动地板洗涤
器(或自动洗涤器)通常与清洁流体一起使用。自动洗涤器包括用于非织造垫的旋转毂、用于清洁流体或水的罐和分配器、用于收集和移除用过的流体的橡皮扫帚和真空装置、以及用于容纳所收集的用过的流体的罐。在液体与地板接触期间，以低速(大约100rpm至250rpm)旋转的非织造垫接触硬质地板表面以便去除污垢。摆动(旋转)洗涤器也可用于清洁地板。
12.自动洗涤器以典型的步行速度自推进、骑行或推动。因此，任何分配的流体在其被抽吸回到机器中之前与硬质地板表面的接触时间相当短。在一些情况下，接触时间小于10秒、小于5秒、小于3秒、或甚至小于2秒。
13.至少部分地由于该缩短的接触时间，通常认为清洁流体或使用此类清洁流体进行日常或例行维护的过程是不完整的解决方案。虽然用自动洗涤器和常规清洁流体进行清洁可有助于去除地板污垢，但认为此类方法并不有助于显著增加光泽度。
14.打磨用于恢复或增加硬质地板表面上的暗淡光泽度。打磨使用高速旋转的非织造垫，通常在不存在液体的情况下(即，有效量的液体或水：可存在一些残余或微不足道的水分)。为垫提供高旋转速度需要更强大的马达，这产生更多噪声。另外，许多型式的打磨器需要丙烷燃烧，从而释放出令人不悦的废气和增量的碳足迹。
15.利用清洁流体，甚至利用作为修复剂销售的清洁流体的典型方案规定打磨步骤以实现地板表面的高光泽度最终抛光。出于本文所述的至少一些原因，设施和设施管理专业人员优选尽可能不频繁地打磨(如果有的话)。但是，将有光泽的地板视为干净地板的感知仍然存在。
16.本文所述的清洁和抛光流体令人惊讶地提供优异的清洁性能，同时还增强地板涂饰剂的外观，而无需任何打磨步骤。具体地讲，即使在自动洗涤器罐和过程中通常使用的较短地板接触时间的情况下，本文所述的清洁和抛光流体也改善了涂覆的硬质地板表面的光泽。还令人惊讶的是，此类清洁和抛光流体在以大于98重量％或甚至99重量％水进行经济稀释时是有效的。例如，本文探讨的清洁和抛光流体在每六加仑水(大约22,712ml)1盎司浓缩制剂(大约29.6ml)的稀释下是有效的。
17.本文所述的清洁和抛光流体主要为水。流体可为大于95重量％的水、大于97重量％的水、大于98重量％的水、大于99重量％的水或甚至大于99.9重量％的水。除了水之外，这些流体还包含聚合物和硅酸盐。任选地，这些流体可包含表面活性剂(包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、或这些的组合)。任选地，这些流体可包含硅醇盐。任选地，这些流体可包含润湿剂。任选地，这些流体可包含溶剂。可根据需要提供其他添加剂，诸如着色剂、芳香剂等。
18.聚合物可呈现多种形式，并且可包括一种或多种聚合物(包括但不限于聚合物、共聚物和三元共聚物)。在一些实施方案中，聚合物可以是基于乳液的。在一些实施方案中，聚合物可以为自交联聚合物。在一些实施方案中，聚合物可为丙烯酸类聚合物、丙烯酸类共聚物、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、或它们的共混物。丙烯酸类聚合物仅包含一种类型的丙烯酸酯单体，然而丙烯酸类共聚物包含两种或更多种不同类型的丙烯酸酯单体。苯乙烯-丙烯酸类共聚物包含至少一种类型的苯乙烯单体和一种类型的丙烯酸酯单体。丙烯酸酯单体可包括丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰胺等。苯乙烯单
体可包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。可商购获得的丙烯酸类共聚物包括甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸(mma/ba/maa)共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸(mma/ba/aa)共聚物等。
19.可商购获得的丙烯酸类聚合物包括例如得自南卡罗来纳州切斯特的欧诺法有限公司的morglo ii latex(omnova solutions,inc.(chester s.c.))。其他可商购获得的丙烯酸类共聚物包括：得自密歇根州米德兰的陶氏化学公司(dow chemical(midland,mi))的rhoplex b-924、roshield 3188和duraplus 3，得自马萨诸塞州坎顿的互聚物公司(interpolymer corporation(canton,ma))的megatran 220和megatran 240，以及得自北卡罗来纳州格林斯博罗的欧宝迪树脂有限公司(alberdingk boley,inc.(greensboro,n.c.))的mac 34和ac 2728。
20.可商购获得的丙烯酸氨基甲酸酯混合共聚物包括hybridur系列产品，诸如得自空气化工产品有限公司(air products，inc.)的hybridur 870和878，得自欧宝迪树脂有限公司(alberdingk boley，inc.)的apu 10140、apu 10600和apu 10620，以及得自(马塞诸塞州威明顿的帝斯曼利康树脂有限公司(dsm neoresins，inc.(wilmington，ma))的neopac r-9036和e-129。
21.可商购获得的氨基甲酸酯聚合物包括u系列无溶剂聚氨酯分散体，诸如得自欧宝迪树脂有限公司(alberdingk boley，inc.)u 6150和u 9380，得自拜耳材料科学公司(bayer materials science)的bayhydrol uh 2558和uh 2606，得自帝斯曼利康树脂有限公司(dsm neoresins，inc.)的neorez r-2180、neorez r-2005、neorez r-9029和neorez r-2190，以及得自俄亥俄州克利夫兰的路博润公司(lubrizol corporation(cleveland，oh))的sancure和turboset聚氨酯分散体。
22.在一些实施方案中，聚合物组合物掺入基于丙烯酸类化学品的组分与聚氨酯(聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)混合物)的组合。聚氨酯和聚丙烯酸酯可一起使用以获得坚硬且坚韧的涂层。在另一个实施方案中，成膜聚合物基质包含由氨基甲酸酯和丙烯酸类聚合物链组成的混合共聚物。在一个实施方案中，可将丙烯酸氨基甲酸酯混合聚合物添加到可商购获得的基于丙烯酸的组合物中。在一些实施方案中，环氧化物也可用作聚合物组合物的一部分。在各种实施方案中，可使用聚丙烯酸酯-环氧化物。上述聚合物或聚合物组合物中的任一者可以任何合适的量存在。
23.在一些实施方案中，硅酸盐可为碱金属硅酸盐。碱金属硅酸盐通常表示为m2o:sio2，其中m为锂、钠或钾。sio2对m2o的重量比可在约1.4:1至约3.75:1的范围内。在一些实施方案中，硅酸盐可以为硅酸锂。在一些实施方案中，硅酸盐可以为硅酸钠。在一些实施方案中，硅酸盐可以为硅酸钾。在一些实施方案中，硅酸盐可包括碱金属的组合或共混物。硅酸盐可以任何合适的量存在。
24.在一些实施方案中，流体包含以任何合适的量存在的硅醇盐。硅醇盐可为碱金属硅醇盐，包括与钠、钾或锂形成的碱金属盐，以及它们的共混物和组合。一般来讲，如果包含的话，则这些清洁和抛光流体包含比硅酸盐更少的硅醇盐(按重量百分比计)。在一些实施方案中，这些流体包含润湿剂。
25.本文所述的清洁和抛光流体即使在水中稀释后也可具有高(碱性)ph，这是由于硅酸盐和任选的硅醇盐的存在。在一些实施方案中，流体的ph大于9。在一些实施方案中，ph大
于9.5。在一些实施方案中，ph大于10。可使用任何合适的酸、碱或缓冲剂来调节或修饰ph。
26.当仅具有粗磨料的垫在存在流体的情况下接触硬质地板表面时，本文所述的清洁和抛光流体提供有益效果。示例包括购自明尼苏达州圣保罗的3m公司(3m company(st.paul minn.))的3m
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红色打磨垫5100。另外，有趣的是，当与具有细磨料颗粒的垫一起使用时，清洁和抛光两者均具有增强的有益效果。出于本说明书的目的，细磨料颗粒为具有介于0.1微米和30微米之间的尺寸的颗粒。在一些实施方案中，细磨料颗粒可包括金刚石。在一些实施方案中，细磨料颗粒可包括碳化硅。在一些实施方案中，细磨料颗粒可包括氧化铝。合适的垫包括scotch-brite
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清洁和抛光垫，以及scotch-brite
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紫钻升级地板垫，两者均可购自明尼苏达州圣保罗的3m公司(3m company(st.paul minn.))。
27.图1为地板清洁机的示意图，该地板清洁机用于在存在清洁和抛光流体的情况下使移动的研磨垫与硬质地板表面接触。如图所示的自动洗涤器110是手扶式模型，但可使用任何合适的自动洗涤器(包括骑行或自推进的)，或者甚至摆动洗涤器或其他地板洗涤设备或机器。
28.研磨垫120经由附接机构(未具体示出)附接到自动洗涤器110，该附接机构可为例如中心毂或附接插针。研磨垫被移动(在一些情况下被旋转，或者根据擦洗机的机构以轨道或随机轨道运动的方式搅拌或移动)并且被放置成与硬质地板表面130接触。
29.硬质地板表面130可以为任何合适的表面，包括乙烯基组合物瓷砖(vct)、实心乙烯基瓷砖、石材地板、或被推荐用于自动洗涤器用途的任何其他合适的天然或人造地板表面。在一些实施方案中，硬质地板表面已涂覆有地板涂饰剂或保护性涂层。在图1中，硬质地板表面用断裂线来指示以示出其可具有任意的大或小的尺寸。
30.在水性溶液140的存在下使研磨垫120与硬质地板表面130接触，该水性溶液在图1中从自动洗涤器110内的罐内分配(但可以其他方式分配或施加，包括从单独的机器或甚至通过手或拖把分配或施加)。随着自动洗涤器在整个硬质地板表面130上移动(从图1的角度向右)，附接至自动洗涤器110橡皮扫帚112确保基本上所有用过的水性溶液(其可包含地板污垢)被向上抽吸到自动洗涤器内的用过的流体容纳罐中。
31.本文所述的清洁和抛光流体可作为即用型流体或以浓缩物形式提供。浓缩物可包含介于40重量％和60重量％之间的水。稀释制剂可使用浓缩物和任何合适的水源来制备。
32.因为本文所述的方法和制剂可产生与自动洗涤器或任何其他(非打磨)过程一起使用的更清洁且更光泽的地板，因此可在特定间隔之后重复清洁和抛光步骤以增加光泽度但不打磨。在一些实施方案中，该间隔为至少24小时(即每日维护计划)。在一些实施方案中，该间隔为至少12小时。
33.结合所述方法和制剂，打磨可不频繁使用或甚至根本不使用。打磨可仅每月进行，或仅每三个月进行，或者仅每六个月或十二个月进行。
34.实施例
35.实施例中所用的材料
36.[0037][0038]
用于实施例中测试的设备
[0039]
·
自动洗涤器：单头t3(20英寸)和双头t300(12英寸)(均购自明尼苏达州明尼阿波利斯的田纳顿公司(tennant company，minneapolis，mn))。
[0040]
·
bky gardner spectro-guide sphere(6834)彩色分光光度计(购自康涅狄格州沃灵福德的美国毕克公司(byk usa，wallingford，ct))
[0041]
·
gloss-haze-doi/riq计(购自英国西萨塞克斯郡的rhopoint仪器公司(rhopoint instruments，west sussex，uk))。
[0042]
实施例的制备
[0043]
材料实施例-1实施例-2水(g)58.4458.44乙基卡必醇(g)1.621.62硅酸锂(20重量％，g)9.749.74硅醇钾(20重量％，g)03.25丙烯酸乳液(41％，g)16.2316.23tomadol 900表面活性剂(g)6.826.82ecosurf eh-6表面活性剂(g)2.922.92easy-wet 20润湿剂(g)0.970.97
[0044]
表1.实施例的组合物。
[0045]
实施例-1和实施例-2的制备
[0046]
向包含磁力搅拌棒的200ml玻璃烧杯中加入58.44g去离子水、1.62g乙基卡必醇(可从密歇根州米德兰的陶氏化学公司(dow chemical,midland,mi)商购获得)，同时搅拌，加入16.23g丙烯酸乳液(r5191，41％固体，购自威斯康星州默顿的基本聚合物公司(essential polymer inc.，merton，wi))，然后加入0.97g easywet-20(可从俄亥俄州的亚什兰化学品公司(ashland chemical，oh)商购获得)。将混合物搅拌30分钟后，然后将2.92g ecosurf eh-6(可从密歇根州的陶氏化学公司(dow chemical，mi)商购获得)加入烧杯中，然后加入6.82g tomadol-900(可从宾夕法尼亚州阿伦敦的赢创公司(evonik corporation，allentown，pa)商购获得)。将该混合物搅拌30分钟后，加入9.74g硅酸锂(可从马里兰州哥伦比亚的w.r.格雷斯-康州公司(w.r.grace&co.-conn，columbia，md)商购获得，20％固体)。将烧杯用铝箔覆盖，并将最终混合物搅拌过夜以备使用。
[0047]
按照与实施例-1相同的工序制备实施例-2，不同的是连同硅酸锂一起添加3.25g ofs-0777硅醇盐(可从购自密歇根州米德兰的道康宁公司(dow corning co.，midland，mi)商购获得。
[0048]
测试基底的准备
[0049]
将乙烯基组合物瓷砖(vct)以足够大的尺寸铺设在平坦混凝土上以用于进行测试(24x40sf)。使用水和scotch-brite
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表面准备垫，用tennant t3自动洗涤器擦洗vct，并且在涂覆前使其干燥。使用微纤维垫以2000平方英尺/加仑施加每种涂饰剂的三个涂层。在施加下一层之前，使每个涂层干燥45分钟。在2天固化时间后，使用水和scotch-brite
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表面准备垫，用tennant t3自动洗涤器将测试区域擦洗一次。一旦干燥，就将均匀的地毯污垢层喷洒在测试区域上，并且使用干燥微纤维垫均匀铺展。
[0050]
测试工序
[0051]
用水充分清洁t300自动洗涤器的容纳槽，然后装载一个12英寸3m红色打磨垫5100或一个12英寸scotch-brite清洁和抛光垫(参见表2中的地板垫列)。将一盎司实施例-1在两个5加仑桶中用6加仑水均匀稀释，然后加入到自动洗涤器罐中。
[0052]
自动洗涤器在染污的测试区段上运行2次，其具有以下测试条件：中等水流设定，根据测试区段的低垫压力或高垫压力，以及最低行走速度设定。
[0053]
根据上述工序，以适当的稀释比(对于制造商推荐的稀释，如果有的话)对每种清洁剂重复进行测试(实施例-2：1盎司至6加仑；3m中性清洁剂浓缩型3h(3h清洁剂)：1盎司至
3加仑；uhs sc清洁剂：1盎司至8加仑；无/低维护地板清洁剂和保护剂(无/低清洁剂)：1盎司至2加仑；revive plus sc地板维护剂/焕新剂(revive plus维护剂)：1盎司至4加仑)。
[0054]
数据收集
[0055]
使用bky gardner spectro-guide sphere(6834)彩色分光光度计收集颜色值(l、a和b)。使用模板在给定测试瓷片上采集五个数据点，并且将平均值用作最终测量值。收集两组颜色数据(l、a和b)：(1)在施用测试污垢后，和(2)在完成清洁测试后。色差δe使用下式计算：
[0056]
δe＝sqrt[(l
2-l1)2 (a
2-a1)2 (b
2-b1)2]
[0057]
δe值越高表明测试的清洁剂的清洁效率越好。
[0058][0059]
表2.清洁测试汇总。
[0060]
使用实施例2和3h中性清洁剂对磨损地板涂层进行测试
[0061]
对高度磨损的scotchgard
tm
低维护18(lm-18)地板涂饰剂涂覆的半白色乙烯基组合物瓷砖(vct)进行测试。用两个2英尺
×
9英尺区域进行测试，其中这种磨损的地板如图2所示。中心区域210(1英尺
×
9英尺)为现有区段，并且中心区域的左侧220和右侧230为具有不同条件的测试区段。
[0062]
数据收集
[0063]
除了如先前所述收集颜色数据之外，还使用gloss-haze-doi/riq计收集每个测试区段在测试之前和之后的光泽度读数(60度)和doi(鲜映度)。再次，对每个测试区段取五个数据点，并将平均值用作最终测量值。
[0064]
工序
[0065]
利用实施例-2进行测试。用水充分清洁t3自动洗涤器的容纳罐。将一盎司实施例-2在5加仑桶中用3加仑水均匀稀释，然后添加到自动洗涤器罐中。将新的scotch-brite
tm
清洁和抛光垫(c/s垫)加载到自动洗涤器上。自动洗涤器在区段230上运行10次，其具有如下测试条件：中等水流设定，高垫压力，以及最低行走速度设定。
[0066]
利用3h中性清洁剂进行测试。将c/s垫与自动洗涤器分离，并且该分离的垫和自动洗涤器的罐两者用充足的自来水充分清洁以确保不存在来自先前测试的残余物。将一盎司3m
tm
浓缩型中性清洁剂3h在5加仑桶中用3加仑水均匀稀释，然后添加到自动洗涤罐中。在如上文针对实施例-2所述的条件下，在区段220中以相同的通过次数进行测试。
[0067]
清洁效率和表面恢复结果列于表3和表4中
[0068][0069]
表3.测试区段的光泽度和doi。
[0070][0071]
表4.测试区段的颜色变化。
[0072]
利用实施例3和revive sc plus清洁剂对磨损地板涂层进行测试
[0073]
对高度磨损的scotchgard
tm
低维护18(lm-18)地板涂饰剂涂覆的半白色乙烯基复合瓷砖(vct)进行测试。用两个2英尺
×
9英尺区域，区段310和320进行测试，该磨损地板如图3所示。如下准备染污区段330：将均匀的地毯污垢层喷洒在测试区域上，并且使用干燥微纤维垫均匀铺展。
[0074]
按照与实施例-2相同的工序，根据表5制备实施例-3。
[0075]
材料实施例-3水(g)129.0乙基卡必醇(g)3.33硅酸钠(37.0重量％，g)9.0硅醇钾(20重量％，g)6.7丙烯酸乳液(35％，g)33.33tomadol 900表面活性剂(g)14ecosurf eh-6表面活性剂(g)6easy-wet 20润湿剂(g)2
[0076]
表5.实施例-3的制剂。
[0077]
工序
[0078]
利用实施例-3进行测试。t3自动洗涤器的容纳罐用水充分清洁。将一盎司实施例-3在两个5加仑桶中用6加仑水均匀稀释，然后添加到自动洗涤器罐中。将新的scotch-brite
tm
清洁和抛光垫(c/s垫)加载到自动洗涤器。自动洗涤器在区段320上运行20次，其具有如下测试条件：中等水流设定，高垫压力，以及最低行走速度设定。
[0079]
利用revive sc plus清洁剂进行测试。将c/s垫与自动洗涤器分离，并且将该分离的垫和自动洗涤器的罐两者用充足的自来水充分清洁以确保不存在来自先前测试的残余物。将一盎司revive sc plus清洁剂在5加仑桶中用2加仑水均匀稀释，然后添加到自动洗
涤罐中。在区段310中以与上文对于实施例-3所述相同的通过次数和条件进行测试。
[0080]
清洁效率和表面恢复结果列于表6和表7中。
[0081][0082]
表6.测试区段的光泽度和doi。
[0083][0084]
表7.测试区段的颜色变化。
[0085]
对结果的一般观察
[0086]
上述实施例示出，工作制剂在多种地板涂层上的性能与其他可用地板清洁剂相当(如果不是更好的话)。制剂在各种情况下的灵活性对于具有不同涂层和地板类型的设施可能是有利的。此外，当利用多次通过来模拟其随时间推移的使用时，在光泽度和鲜映度方面，工作制剂优于示例性地板清洁剂。
[0087]
本发明不应被视为限于上述具体实施例和实施方案，因为详细描述此类实施方案是为了便于说明本发明的各个方面。相反，本发明应被理解为涵盖本发明的所有方面，包括落在由所附权利要求书及其等同物所限定的本发明的范围内的各种修改、等同工艺和替代装置。