專利名稱：制造螺旋形刷毛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過擠壓出單絲制造塑料螺旋形刷毛的方法。
用于任意類型毛刷制品的刷毛首先并主要通過刷毛的自由端形成其刷洗作用，它們撕開臟的表面，通過抓扒和刮削除去污垢。在加大壓力時刷毛翻轉(zhuǎn)并通過其外表面起作用，它們在表面上提供一種更加柔和的作用更多的是撫掠和推移地滑動。
除了圓形的具有上述作用的刷毛外還已知一些成型的刷毛，其中在刷毛翻轉(zhuǎn)時成型的棱邊形成更強烈的刮削作用。此外已知用于汽車清洗刷的具有螺旋形型面的刷毛(DE-U-9319214，DE-A-1140901)，它們有非常大的螺旋的螺距。由此再次企圖減小由成型刷毛造成的強烈的刮削作用，這是通過在當(dāng)?shù)厥冀K只有部分螺旋起作用達到的。這種具有陡的螺旋的刷毛可通過扭轉(zhuǎn)具有基本上星形橫截面的單絲獲得。在此先有技術(shù)中公開了如何具體實現(xiàn)這一點以及尤其是如何能導(dǎo)致一種具有良好再立能力的穩(wěn)定的刷毛。
此外還已知在其外表面設(shè)有螺旋形肋的錐形刷毛(DE-U-8522986)。這是通過事后成形螺旋形肋或通過刷毛擠壓成形實現(xiàn)的。這種刷毛主要用于在刷頭發(fā)時使介質(zhì)的涂抹更加容易和更加均勻。但擠壓成形或事后成型的刷毛都必須有一個大的橫截面，以便有足夠的抗彎強度。因此它們與其稱為刷毛，不如稱為銷子。
最后已知(DE-A-1660646)通過在大的剪應(yīng)力下擠壓單絲制成螺旋形的纖維，所以發(fā)生熔體破裂。也就是說，螺旋的形狀直接在擠壓機噴絲帽處生成并由于噴絲帽后的沖擊式冷卻而固化。由于巨大的剪應(yīng)力會導(dǎo)致已提及的熔體破裂，而仍為熔體塑性的材料的沖擊式驟冷使纖維的穩(wěn)定性遭受嚴重的損害。這種纖維不能用作刷毛材料。此外根本不可能影響螺旋線的螺距。
本發(fā)明的目的是建議一種方法，借助于此方法可以用經(jīng)濟的方式制造出具有與傳統(tǒng)的刷毛一樣的和可預(yù)先規(guī)定的質(zhì)量的螺旋形刷毛。
為達到此目的按照本發(fā)明的第一種方案采取的措施是，擠壓出具有不同于圓形的橫截面的單絲，在抽出時減小其橫截面的同時預(yù)拉伸，接著進一步拉伸，之后至少其長度的一部分扭轉(zhuǎn)成螺旋形刷毛材料，扭轉(zhuǎn)后通過熱收縮進行穩(wěn)定化處理。
預(yù)拉伸直接在擠壓機處拉出單絲時進行，而進一步的拉伸在冷卻后例如在單絲通過水浴后進行。通過預(yù)拉伸和接著的進一步拉伸，獲得了具有強度特性的成型刷毛，這些強度特性如由傳統(tǒng)的非成型刷毛已知的那樣。通過緊接著的繞單絲軸線扭轉(zhuǎn)，由于單絲的不同于圓形的橫截面，所以由單絲獲得了一種螺旋形或螺紋形的刷毛材料。以此方式形成的螺旋形肋系由單絲的伸出圓形的型面獲得，并或可以沿刷毛的全長延伸，或也可只在其部分長度上構(gòu)成。扭轉(zhuǎn)后的穩(wěn)定化處理可按已知的方式通過作用一升高的溫度或通過在室溫下或比室溫高的溫度下存放此繞成卷的螺旋形刷毛材料來實現(xiàn)，以便使刷毛材料固定成所需的形狀。
單絲最好在進一步拉伸后和扭轉(zhuǎn)前通過熱收縮預(yù)穩(wěn)定化。在此預(yù)穩(wěn)定化過程中，單絲受熱并緊接著冷卻，所以使單絲收縮。扭轉(zhuǎn)后與進一步穩(wěn)定化相結(jié)合保證單絲的扭轉(zhuǎn)持久地定形。
這種通過擠壓制成的單絲可具有橢圓形或多邊形橫截面。有一扭轉(zhuǎn)中心在軸線內(nèi)的橢圓形橫截面的情況下，刷毛材料形成了兩條沿表面延伸的螺旋形肋。在多邊形橫截面的情況下，形成了其數(shù)量與角的數(shù)量一致的螺旋形肋。最好選擇矩形的尤其是正方形的橫截面，所以在外表面構(gòu)成四條螺旋形肋。
取代這些，也可以擠壓并扭轉(zhuǎn)具有芯和至少一條平行于軸線的肋的單絲。在這種情況下獲得了一種帶螺旋形肋的單絲，螺旋形肋的高度可根據(jù)肋的高度預(yù)選，所以在刷毛上形成比較深的槽道。
對于某些使用領(lǐng)域必須保證使用者能夠識別這種毛刷是具有特殊磨蝕作用的螺旋形刷毛的毛刷并且不會錯誤地使用，例如在牙刷用于護理敏感的牙齦時便是這種情況。因此在本發(fā)明的進一步改進中規(guī)定，至少一條肋或多邊形橫截面的至少一個棱邊與單絲的芯有不同的顏色，這是通過擠壓不同顏色的塑料造成的，例如芯子是白色或透明的刷毛配有信號色的螺旋形肋。若為了染色使用顏料，則螺旋形肋有一種比較硬的和同時為磨蝕性的表面。
芯和至少一條肋或多邊形橫截面的一個棱邊最好用不同的塑料制造。因此所形成的螺旋形肋尤其在其硬度方面可適應(yīng)一定的使用條件。當(dāng)肋用較軟的材料制造時，例如可以從地毯中柔和地除去污物。一條或多條肋用較硬的材料制造，則例如在牙齒護理時可以有效地清潔牙齒。例如用于除去鐵銹的強烈的清刷作用可借助于用磨蝕性材料制的肋達到。在這里也可以通過芯和肋不同的顏色設(shè)計給予使用者有關(guān)該毛刷的刷洗特性的指示。
對于某些毛刷有必要使刷毛必須有預(yù)定的剛度。在本發(fā)明的最佳設(shè)計中可以達到對剛性的調(diào)整，只要單絲用不同的塑料擠壓出核心和圍繞此核心的外套。通過材料的選擇可例如使核心有刷毛在彎曲能力方面的典型的性能，而外套具有對于某些目的而言為最恰當(dāng)?shù)奶匦?。在外套上延伸的肋可或用外套的材料制造，或可用與之不同的材料制造。
達到本發(fā)明目的的另一種解決方案以擠壓具有例如圓形橫截面的單絲為出發(fā)點。這一方法的特征在于，至少兩根單絲在抽出時減小其橫截面的同時預(yù)拉伸并接著進一步拉伸，然后互相扭轉(zhuǎn)在一起成為螺旋形刷毛材料，扭轉(zhuǎn)后通過熱收縮穩(wěn)定化。
也就是說，在這里，刷毛的螺旋形成型外表面通過至少兩根有任意橫截面的單絲互相扭轉(zhuǎn)在一起獲得。它們的穩(wěn)定性是在它們按刷毛一般的方法制造時獲得的。
在這里單絲也可以在進一步拉伸后和扭轉(zhuǎn)前通過熱收縮穩(wěn)定化。這一穩(wěn)定化也可以通過升高了的溫度的作用進行，或通過在室溫下或比室溫高的溫度下存放此繞成卷的刷毛材料來實現(xiàn)。
刷洗效果主要取決于涉及刷毛或刷毛材料有效長度的扭轉(zhuǎn)程度，也就是取決于由于扭轉(zhuǎn)形成的螺旋形肋的螺距。業(yè)已證明，螺旋形肋的螺距不應(yīng)大于刷毛的兩倍有效長度，所以沿有效長度存在一條繞行180°的螺旋形肋。然而螺旋形肋最好有較小的螺距，此螺距可直到等于刷毛材料直徑的尺寸。對于牙刷業(yè)已證實有利的螺距是，每厘米刷毛長度最好扭轉(zhuǎn)三至五圈。
在本發(fā)明的進一步改進中，單絲或多根單絲用一種彈性塑料制造。因此，由刷毛材料制造的刷毛可沿縱向伸長，其結(jié)果是導(dǎo)致減小其直徑，所以在刷毛例如應(yīng)用于牙刷或作為牙間隙清潔器使用中插入牙縫時，并不會卡死在牙縫中。在向外拔時刷毛伸長并還能附加地扭轉(zhuǎn)。
按本發(fā)明制造的刷毛材料可具有突出優(yōu)點地使用于許多種毛刷中。例如在表面延伸的螺旋形肋之間存在的較深的空間，特別適用于容納和存放在刷洗時脫落下來的污垢，并只有在刷洗過程結(jié)束時才排除。這種有利的效果例如在地毯刷、吸塵器刷、拋光刷等中發(fā)揮作用。
同樣地，這些在螺旋形肋之間構(gòu)成的空間也可以用于容納要涂抹的介質(zhì)。這例如在發(fā)刷、畫刷、化妝刷等中便是這種情況。
最后，刷毛端部和螺旋形肋側(cè)面不同的清潔效果在許多情況下可有利地互相結(jié)合起來。這例如涉及牙刷、按摩刷、掃帚、滾刷、除銹刷等。單根的或組合成束的螺旋形刷毛還能以特別有利的方式用作牙間隙清潔器，它們通過在牙縫中來回運動獲得顯著改善的清潔效果，因為不斷變換的橫截面在這方面發(fā)揮作用。甚至當(dāng)這種牙間隙清潔器卡緊在窄縫中時它也不會拉斷，而是通過扭轉(zhuǎn)順利地拔出。最后，若螺旋形肋的橫截面適當(dāng)修圓，則也可以獲得一種極柔和的護理。
在牙間隙清潔器中，若它只是在其長度的部分區(qū)內(nèi)扭轉(zhuǎn)則獲得另一些優(yōu)點。未扭轉(zhuǎn)的部分有較小的橫截面尺寸，并因而可以方便地插入牙縫中。這一插入還可以進一步使之容易進行，只要此未扭轉(zhuǎn)的部分至少區(qū)域性地具有一種例如通過加壓變平的橫截面。
為了使毛刷的作用能適應(yīng)預(yù)定的條件，螺旋形刷毛可以與其他結(jié)構(gòu)的刷毛結(jié)合和共同加工。
權(quán)利要求
1.通過擠壓單絲制造螺旋形塑料刷毛的方法，其特征為擠壓出具有不同于圓形的橫截面的單絲，在抽出時減小其橫截面的同時預(yù)拉伸，接著進一步拉伸，之后至少其長度的一部分扭轉(zhuǎn)或螺旋形刷毛材料，并在扭轉(zhuǎn)后通過熱收縮穩(wěn)定化。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為單絲在進一步拉伸后和扭轉(zhuǎn)前通過熱收縮預(yù)穩(wěn)定化。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為通過存放繞成卷的螺旋形刷毛材料實現(xiàn)穩(wěn)定化。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為擠壓出具有橢圓形或多邊形橫截面的單絲。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征為擠壓出具有四角形最好正方形橫截面的單絲。
6.按照權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征為擠壓出具有芯和至少一條與軸線平行的肋的單絲。
7.按照權(quán)利要求3或6所述的方法，其特征為通過擠壓染成不同顏色的塑料，使至少一條肋或多邊形橫截面的至少一個棱邊能從顏色上與單絲的芯區(qū)別開。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征為用不同塑料制的芯和至少一條肋或多邊形橫截面的至少一個棱邊共同擠壓。
9.按照權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征為由用不同塑料制成的核心和圍繞此核心的外套組成的單絲共同擠壓。
10.通過擠壓單絲制造螺旋形刷毛的方法，其特征為至少兩根單絲在抽出時減小其橫截面的同時預(yù)拉伸，接著進一步拉伸，之后互相扭轉(zhuǎn)在一起成為螺旋形刷毛材料，并在扭轉(zhuǎn)后通過熱收縮穩(wěn)定化。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征為單絲在進一步拉伸后通過熱收縮預(yù)穩(wěn)定化。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征為穩(wěn)定化通過在必要時升高溫度的情況下存放繞成卷的刷毛材料來實現(xiàn)。
13.按照權(quán)利要求1或10所述的方法，其特征為單絲或多根單絲用一種彈性塑料制造。
14.按照權(quán)利要求1或10所述的方法，其特征為；單絲每厘米扭轉(zhuǎn)至少兩圈。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其特征為單絲每厘米扭轉(zhuǎn)三至五圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過擠壓單絲制造螺旋形刷毛的方法。為了創(chuàng)造一種方法,借助于這種方法可用經(jīng)濟的方式制成螺旋形刷毛,它有與傳統(tǒng)的刷毛相同和可預(yù)定的質(zhì)量,為此規(guī)定,擠壓出具有不同于圓形的橫截面的單絲,在抽出時減小其橫截面的同時預(yù)拉伸,接著進一步拉伸,之后在其長度的至少一部分上扭轉(zhuǎn)成螺旋形刷毛材料,并緊接著通過收縮穩(wěn)定化。在這種情況下可擠壓出具有橢圓形或多邊形橫截面的單絲,或具有芯和至少一條與軸線平行的肋的單絲。按照另一種方法可以規(guī)定,至少兩根單絲在抽出時減小其橫截面的同時預(yù)拉伸,接著進一步拉伸,之后互相扭轉(zhuǎn)在一起成為螺旋形刷毛材料,并通過熱收縮穩(wěn)定化。
文檔編號D02G1/02GK1209175SQ96196937
公開日1999年2月24日 申請日期1996年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月13日
發(fā)明者格奧爾格·魏勞赫 申請人:科倫特工廠有限公司