专利名称：硬毛制品如毛刷画笔等的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬毛制品，例如毛刷、画笔等，它在使用过程中遇到水分，它有一硬毛架和有一硬毛覆盖面，后者至少部分由一根根竖着的塑料硬毛组成。
遭遇水分的硬毛制品，或用于清洁的目的要在潮湿的空气中使用，例如牙刷，或用于描绘湿的介质，例如画笔，在它们使用后的干燥是不充分的，因为硬毛组合成束，水分将长期留在硬毛之间细小的毛细管中。这种潮湿的空气为细菌和微生物聚集和滋长，提供了理想的前提条件。这一有害的结果由于有污垢颗粒或涂料残余而变得更为严重，它们顽固地呆在狭小的毛细管内，即使花大力气去清洗也不可能彻底去除，因为硬毛根部栽得过紧。这种有害的结果由于在许多毛刷结构中硬毛架制有槽而更为严重，硬毛束栽入这些槽中。在这些横截面极小的空穴内特别容易聚集细菌，以及污垢颗粒和涂料残余在那里也无法除去。
在牙刷中这些有害的影响显得特别突出，因为在这些牙刷中力图将具有最小可能直径的硬毛成束密集地压在一起植栽，其结果是毛细管和空穴特别狭窄。除此之外，尽管使用优质塑料作硬毛，例如尼龙，水分仍侵入硬毛材料中，在干燥时不能或不能彻底排除。这导致改变硬毛的强度特性。硬毛失去刚性并因而失去它们重新直立的能力，所以清洁的效果不再与原始状态时一致。
当出自于牙齿已生的原因遵守推荐的清洗间隔(一日三次)时，上述缺点对于牙刷而言显得特别有害，因为两次之间间隔的时间不足以使硬毛完全干燥，尤其在硬毛架附近的区域内。
鉴于这一卫生问题，早期在将硬毛固定在硬毛架上时采用来自塑料工艺的连接法，以便尤其是避免在硬毛架上的硬毛栽植区形成空腔。属于这一类的主要有硬毛与硬毛架熔接(EP0165546)和硬毛注入硬毛架中(DE1532809)。在采用熔接法连接时(EP0165546)已经建议，栽植的硬毛不仅由硬毛束构成，而且除此之外还紧密地排列一根根竖立的硬毛。其目的主要是将硬毛的覆盖面设计为考虑到区域性不同的磨损程度。因此，不同的硬毛覆盖区域也可以适应不同的使用功能(清洁、按摩等)。
另一种已知的设计(GB2035076)也考虑了这种不同的使用功能，其中，在硬毛架纵向中央区排列硬毛束，而在纵向中央区两侧设不同形状的塑料钉排，此外，毛刷头沿两条轴线的方向弯曲。因此，硬毛只应对牙齿部分是有效的，而与之相比比较柔软的塑料钉主要应在牙龈上施加按摩作用。这种牙刷除了制造复杂以外，既没有解决硬毛覆盖区内的卫生问题，也不能满足对于有效地清洁牙齿和充分按摩牙龈方面当代对牙齿卫生的研究结果提出的要求，因为牙刷不能从牙龈移到牙齿(红到白)。
所描述的卫生学方面的问题在另一种已知的设计中(EP0060592)应这样消除，即，硬毛覆盖面不是由毛束而是由单根硬毛组成，它们连接在硬毛架上并采用加热的方法，尤其采用激光技术相互连接。通过硬毛架具有比硬毛覆盖面外轮廓大的槽，以及将硬毛置入此槽中并使它们露出硬毛架背面，使硬毛在其硬毛架一侧的端头也是自由的。硬毛本身互相应只在槽的部位和只在它们互相接触的外表面区连接。由此应保证在硬毛之间留有贯通的毛细管。据说这些毛细管应吸出细菌和噬菌斑残余。在此文件中没有公开这一点具体是如何实现的和为此利用了什么物理力。但决定性的是，硬毛在其外表面必须互相贴靠，以便它们能在外表面互相连接。然而这却意味着归根结底存在同样紧密的如同在一个硬毛束中那样的硬毛堆积，因为在那里这些硬毛也只是在外表面处互相线性贴靠。因此形成了如同在硬毛束中存在的相同的毛细管。再加上细菌的聚集和滋长不仅在一侧，而且可能在硬毛架的两侧。
本发明的目的是，对这些硬毛制品，即它们的硬毛覆盖面至少部分是由一根根竖立着的硬毛组成的，作如下的改进，即，保证硬毛快速干燥，并因此卓有成效地应付了细菌的聚集和滋长及污垢的积聚，另一方面给予硬毛的几何形状有自由设计的可能性，以允许获得不同的使用性能。
按本发明为达到这一目的，使全部硬毛覆盖面由一根根密集地竖立着的互不接触的硬毛组成。
当今的塑料技术可以无过渡过程地将一根根小直径的硬毛固定在一个平的表面上，亦即硬毛架上。这可以通过在表面或里面熔接来实现，或也可通过注塑实现。也可以通过粘结。与硬毛束不同，在单根硬毛时恰恰避免了槽、凹穴等，反之，在硬毛束的情况下，由于要熔化的质量大和/或正是因为此大的质量引起无法控制的冷却，所以几乎不可能获得光滑的硬毛架表面。再加上在硬毛束时，只有在一束的所有硬毛在固定一侧的端部熔化和互相连接时，才能保证有足够的拉脱强度，于是形成增厚，这种增厚由于其相应的质量，所以导致上述有害的结果。在单根硬毛时在其固定区不产生这一缺点。此外，单根硬毛可以这样的相互间距排列，即，在硬毛之间细菌既不聚集，也不会在那里滋长，而且也不会将污垢固定下来，如噬菌斑残余、保健品残余或涂料残余。空腔可以没有任何困难地冲洗。
这种结构的毛刷可在短时间内干燥，因此同样有效地避免了上述危险。此外，硬毛本身也不吸收或者至多吸收少量的水分并在干燥时将水分重新排出，所以硬毛在使用后短时间内重新恢复其原始的强度性能。通过即使在硬毛小间距时形成的通道，用来容纳和保持从液态到软膏状的涂料，例如颜料、油漆、睫毛油，或清洁剂和抛光剂，如牙膏、凝胶、研磨膏等。
有关的使用性能仅仅通过硬毛本身的几何参数(直径和长度)和它们的材料(尼龙、聚酯等)以及通过结构方面的几何参数(或大或小的密度，但无论如何总是包括间距)确定。
此外，使用性能和获得一定的清洁和/或按摩作用，可通过使各硬毛或单根硬毛的组有不同的长度，以及它们的自由端位于一个弯曲的或阶梯状包络面内。
采用这种结构尤其可以保证，例如对于牙刷一根根较长的硬毛可将其有效作用渗透到例如牙间隙中，而较短的硬毛作用在牙面上。在作清洁运动时，不同长度的硬毛还导致沿齿面滑动时硬毛不同的张力和反弹，而较短的硬毛更倾向于以它们的端部工作。由此可以或多或少获得刮削和涂刷的效果。通过在硬毛覆盖面内硬毛有不同的间距，也可有助于做到这一点，由此硬毛有不同的张力和回弹力。整个硬毛覆盖面的刚度不仅可以通过硬毛的尺寸(直径，长度)和材料，而且尤其还可通过硬毛间距，进行很精细的改变。
硬毛也可以组合成组，一组硬毛的间距是相同的，但与另一组的间距是不同的。例如在一种牙刷中，头部或边缘区硬毛的密度比中部的大。
如已经指出的那样，硬毛也可以有不同的刚度，例如有不同的直径，在这里仍然可以规定各硬毛组有不同的刚度，但组内的刚度是一致的。
已知将硬毛单丝制成具有某种表面结构、起刮磨作用的添加层、外侧的植绒等，或单丝成型，例如成型为波纹形等，以获得另外的或附加的清洁效果，而这些效果在采用直线的或光滑壁面的单丝时是不可能得到的。在硬毛束的情况下由于硬毛互相贴靠所以采取这些措施的效果有限。在按本发明设计的具有一根根竖立硬毛的毛刷中则情况不同，因为在这里，在清洁运动期间自由端区域内的大部分外表面起有效的作用。
最后，已知(EP0471312)一束硬毛在其自由端成形，尤其制成球形增厚。采取这一措施企图达到的特殊效果，由于在硬毛束中硬毛之间紧密的间距也只能不充分地实现，但在按本发明的毛刷中，单根硬毛的这种自由端可以不受阻碍地取得这种效果，所以自由端的造型，例如通过修圆、成锥形或制成球形增厚，可以充分发挥其作用。
在一种有利的设计中，硬毛埋入硬毛架的长度小于硬毛直径的4倍。实际试验证明，埋入长度大约等于硬毛直径的1.5倍便够了。这种埋入可在能流动的、固化的介质中进行，例如胶粘剂或硬毛架熔化的塑料。由于植入长度小带来的突出优点是，硬毛架的结构高度可以很小，这例如对于牙刷，尤其儿童牙刷来说是非常重要的。
硬毛彼此的间距为硬毛直径的0.5至4倍，尤其是1.5至2倍。但此距离最好能小于硬毛直径。
下面借助于附图表示的实施例说明本发明。附图中
图1毛刷局部的示意图；图2至5另一些实施例与图1类似的视图；图6至8单根硬毛在使用一侧的端部区放大视图9至11单根硬毛局部剖面；图12至14单根硬毛在硬毛架上的固定区按不同设计方案的局部剖面。
图1至5分别表示一个硬毛架1，例如塑料制的，以及在硬毛架上一根根竖立固定的硬毛2。在此实施例中硬毛在其固定侧的端部有球形或豆状增厚3，它例如通过熔化硬毛端部获得。借助于此增厚端3可将硬毛2锚固在硬毛架中。这可以通过注塑、外部注塑(Umspritzen)、铸塑、浸入(Eintauchen)等实现。取代这些，硬毛也可以在其固定端具有毛刺(Grat)，这在裁切硬毛时反正会形成的，但通常是不希望的。在这里上述毛刺甚至可以明显地制成，以便锚固一根根硬毛。
在按图2的实施例中，硬毛覆盖面由一根根长度不同的硬毛组成，亦即较短的硬毛4和较长的硬毛5，必要时它们可以成组地布置。
在图3的实施形式中，在硬毛架1上仍有不同长度的硬毛2，在这种情况下它们成均匀的阶梯状排列。
在上述这些实施例中硬毛2等距离排列，而图4所示的实施形式中一根根竖立的硬毛仍分组布置，在组内它们有相同的间距。例如硬毛6按较大间距排列，硬毛7则相反按较小的间距排列。
图5表示一种实施例，其中硬毛8横截面较小，硬毛9横截面较大，在这里，较细的和较粗的硬毛分别以彼此相同的间距排列。
图6表示具有圆柱形截面和在使用端构成球形修圆顶10的单根硬毛局部放大图。在按图7的实施例中，使用端11成形为锥形，而图8表示的硬毛2在使用端具有球形增厚。通过将硬毛一根根竖立设置，与成束的结构不同，使用端可通过其整个具有某种结构的表面以及外表面起作用。
图9表示具有某种结构形状的表面13的硬毛2，表面13可能具有刮磨作用，通过一根根硬毛单独地排列它仍可沿其大的长度发挥其有效的作用。在按图10的实施例中，硬毛2由杆14，例如塑料制的，和例如刮磨层15组成。与之相反，图11表示的实施形式中，硬毛2的杆14植绒有细小的纤维16。
在按图12的设计中，硬毛2例如通过熔化即熔接固定在硬毛架上，而图13放大表示了已借助于图1说明的固定方式。最后，图14表示的实施形式中，硬毛2粘入或熔接入硬毛架1的预制盲孔17中。
权利要求
1.硬毛制品，例如毛刷、画笔等，在使用过程中遇到水分，它有一硬毛架和一个硬毛覆盖面，后者至少部分由一根根密集地竖立着的塑料硬毛组成，其特征为整个硬毛覆盖面由一根根竖立着互相不接触的硬毛(2)组成。
2.按照权利要求1所述的硬毛制品，其特征为单根硬毛(2)或单根硬毛的组(4、5；6、7)有不同的长度，它们的自由端在一个弯曲的或阶梯状包络面内。
3.按照权利要求1或2所述的硬毛制品，其特征为在全部硬毛覆盖面内，硬毛(6、7)按不同的间距排列。
4.按照权利要求3所述的硬毛制品，其特征为至少设两组硬毛(6、7)，一组硬毛(6)的间距是相同的，但与另一组(7)的间距是不同的。
5.按照权利要求1至4之一所述的硬毛制品，其特征为硬毛(8、9)有不同的刚度，例如有不同的直径。
6.按照权利要求5所述的硬毛制品，其特征为至少设两组硬毛(8、9)，一组硬毛的刚度是相同的但与另一组的刚度是不同的。
7.按照权利要求1至6之一所述的硬毛制品，其特征为至少一部分硬毛(2)在它们的外表面具有某种结构(13)、植绒(16)或涂层(15)。
8.按照权利要求1至7之一所述的硬毛制品，其特征为硬毛(2)在其自由端成形，例如修圆(10)、锥形(11)或制成球状增厚(12)。
9.按照权利要求1至8之一所述的硬毛制品，其特征为硬毛(8)植入硬毛架(1)中的长度小于硬毛直径的4倍。
10.按照权利要求9所述的硬毛制品，其特征为硬毛(2)植入硬毛架(1)中的长度大约为硬毛直径的1.5倍。
11.按照权利要求1至10之一所述的硬毛制品，其特征为硬毛(2)按相互间的一个间距排列，这一间距在硬毛直径的0.5倍至4.0倍的范围内。
12.按照权利要求1至11之一所述的硬毛制品，其特征为硬毛(2)按相互间的一个间距排列，这一间距小于硬毛直径。
全文摘要
本发明涉及一种硬毛制品,例如毛刷尤其是卫生刷或画笔,它在使用时遇到水分,并有一个最好塑料制的硬毛架和一个硬毛覆盖面,整个硬毛覆盖面由一根根密集地竖立着互不接触的硬毛组成。
文档编号A46B9/06GK1176580SQ96192187
公开日1998年3月18日 申请日期1996年2月29日 优先权日1995年3月3日
发明者格奥尔格·魏劳赫 申请人:科伦特工厂有限公司