MX2007016348A

MX2007016348A - Telas de micro y nano fibra durable con resistencia elevada y que son producidas por fibrilacion de islas de dos componentes en las fibras de mar.

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Publication number: MX2007016348A
Application number: MX2007016348A
Authority: MX
Inventors: Behnam Pourdeyhimi; Nataliya V Fedorova; Stephen R Sharp
Original assignee: Univ North Carolina State
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2008-03-05
Also published as: KR20080034894A; EP2597183B1; WO2007002387A3; EP2597183A1; EP1907201A4; HK1114058A1; ES2570965T3; US8420556B2; EP1907201B1; US20060292355A1; US20110250812A1; CN101641469B; KR101280398B1; JP5266050B2; HK1185926A1; CN101641469A; WO2007002387A2; JP2008544110A; US7981226B2; BRPI0611878A2

Abstract

La materia objeto descrita en el presente documento se relaciona generalmente con telas compuestas de fibras de micro-denier en donde las fibras se forman como fibra fibrilada de dos componentes. La energia es suficiente para fibrilar asi como enmaranar (unir) las fibras. Estas telas pueden ser tejidas o de punto y fabricadas a partir de islas de dos componentes en las fibras de mar y filamentos o pueden ser no tejidas y formadas por el proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre si o a traves del uso de fibras discontinuas de dos componentes formadas en una trama por cualquiera de varios medios y unidas de manera similar a aquellas usadas para las tramas de filamento de tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre si.

Description

TELAS DE MICRO Y NANO FIBRA DURABLE, CON RESISTENCIA EL?1VADA Y QUE SON PRODUCIDAS POR FIBRILACION DE ISLAS DE BOS COMPONENTES EN LAS FIBRAS DE MAR CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona generalmente con la fabricación de fibras de micro-denier y productos no tejidos fabricados de tales fibras que tienen resistencia alta. Más particularmente, la invención se relaciona con la producción de tales fibras de isla en las configuraciones de mar en donde el componente de mar es fibrilado a partir de los componentes de isla. ANTECEDENTES DE LA INVENCION Telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí se usan en muchas aplicaciones y motivos para la mayor parte de los productos producidos o usados en Norte América. Casi todas de tales aplicaciones requieren una tela desechable de peso ligero. Por lo tanto, la mayor parte de las telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí están diseñadas para uso único y están diseñadas para tener propiedades adecuadas para las aplicaciones para las cuales se pretenden. El proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí se refiere a un proceso donde las fibras (filamentos) se extruyen, enfrían y tensan y subsecuentemente se recolectan en un cinturón en movimiento para formar una tela. La trama así recolectada no No. Ref. : 188847 está unido y los filamentos deben unirse juntos térmicamente, mecánicamente o químicamente para formar una tela. La unión térmica es por mucho el medio más eficiente y económico para formar una tela. Hidroenmarañado no es tan eficiente, pero conduce a una tela mucho más flexible y normalmente más fuerte cuando se compara con telas unidas térmicamente. Fibras de micro-deni-er son fibras las cuales son menores de 1 denier. Típicamente, fibras de micro-denier se producen utilizando una fibra de dos componentes la cual se separa. La Figura 1 ilustra el tipo mejor conocido de fibra separable referida comúnmente como "gajo de pastel" o "pastel segmentado". La Patente Estadounidense No. 5,783,503 ilustra un filamento típico continuo termoplástico de múltiples componentes, hilado a partir del polímero fundido, el cual se separa sin tratamiento mecánico. En la configuración descrita, se desea proporcionar un filamento de centro hueco. El centro hueco evita que las puntas de los gajos de componentes similares estén en contacto ente sí en -el centro del filamento y promueve la separación de los componentes del filamento. En estas configuraciones, los componentes son segmentos fabricados típicamente de nylon y poliéster. Es común para tal fibra tener 16 segmentos. El sentido común convencional detrás de tal fibra ha sido formar una trama de típicamente 2 a 3 denier por filamento de fibras por medio de cardado y/o "airlay" (proceso para formar una trama de fibras que son transportadas por una corriente de aire controlado) , y subsecuentemente se separan y unen las fibras en una tela en un paso sometiendo la trama a chorros de agua de presión alta. La tela resultante estará compuesta de fibras de microdenier y poseerán todas las características de una tela de micro-denier con respecto a suavidad, caída, recubrimiento, y área de superficie. Cuando se fabrican fibras de dos componentes para separación, se requiere considerar típicamente varias características de las fibras para asegurar que la fibra continua puede fabricarse adecuadamente. Estas características incluyen la miscibilidad de los componentes, diferencias en puntos de fusión, las propiedades de cristalización, viscosidad, y la capacidad para desarrollar carga triboeléctica. Los copolímeros seleccionados se hacen típicamente para asegurar que éstas características entre las fibras de dos componentes se acomoden de tal manera que los filamentos de múltiples componentes puedan ser hilados. Combinaciones apropiadas de polímeros incluyen poliéster y polipropileno, poliéster y polietileno, nylon y polipropileno, nylon y polietileno, y nylon y poliéster. Puesto que estas fibras de dos componentes son hiladas en una sección transversal segmentada, cada componente está expuesto a lo largo de la longitud de la fibra. En consecuencia, si los componentes seleccionados no tienen propiedades las cuales sean aproximadamente análogas, la fibra continua puede adolecer de defectos durante la fabricación tales como rompimiento, o rizado. Tales defectos podrían convertir al filamento inadecuado para procesamiento adicional. La Patente Estadounidense No. 6,448,462 describe otro filamento de múltiples componentes que tiene una estructura de múltiples segmentos similar a naranja representativa de una configuración de pastel . Esta patente también describe una configuración lado a lado. En estas configuraciones, dos polímeros incompatibles tales como poliésteres y un polietileno o poliamida se utilizan para formar un filamento de múltiples componentes continuo. Estos filamentos son hilados a partir de polímeros fundidos, estirados y colocados hacia abajo para formar una tela no tejida. El uso de esta tecnología en un proceso para formar tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí acoplado con hidro-separación está disponible ahora comercialmente por un producto comercializado bajo la marca registrada Evolon® por Freudenberg y se usa en muchas de las mismas aplicaciones descritas anteriormente. El pastel segmentado es solamente una de muchas configuraciones separables posibles. En la forma sólida, es más fácil hilar, pero en la forma hueca, es más fácil separar. Para asegurar separación de hilos, se utilizan polímeros diferentes. Pero aún después de elegir polímeros con baja afinidad mutua, la sección transversal de la fibra puede tener un impacto sobre qué tan fácilmente se separará la fibra. La sección transversal que es más rápidamente separable es una cinta segmentada, tal como la que se muestra en la Figura 2. El número de segmentos tiene que ser impar tal que el mismo polímero se encuentra en ambos extremos para "balancear" la estructura. Esta fibra es anisotrópica y es difícil de procesar como una fibra discontinua. Como un filamento, sin embargo, podría trabajar bien. Por lo tanto en el proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí, esta fibra puede ser atractiva. El procesamiento se mejora en fibras tales como con punta de tres lóbulos o de cruz segmentada. Véese la Figura 3. Otra desventaja de utilizar configuraciones de pastel segmentado es que la forma integral de la fibra bajo separación es una forma de gajo. Esta configuración es un resultado directo del proceso para producir las fibras de micro-denier pequeñas. En consecuencia, aunque son apropiadas para su uso pretendido, no obstante, otras formas de fibras pueden desearse las cuales producen resultados de aplicación ventajosos. Tales formas están no disponibles actualmente bajo procesos segmentados estándar. En consecuencia, cuando se fabrican fibras de micro-denier que utilizan el formato de pastel segmentado se establecen ciertas limitaciones sobre la selección de los materiales utilizados y disponibles. Aunque los componentes deben ser de material suficientemente diferente tal que la adherencia ente los componentes se minimiza facilitando la separación, éstos no obstante también deben ser suficientemente similares en características para permitir que la fibra sea fabricada durante un proceso para formar fibras por extrusión y enfriamiento en un paso o proceso para formar fibras por extrusión y enfriamiento en dos pasos. Si los materiales son suficientemente diferentes, las fibras se romperán durante el procesamiento. Otro método para crear fibras de micro-denier utiliza fibras de la isla en la configuración de mar. La Patente Estadounidense No. 6,455,156 describe una de tales estructuras. En una isla en la configuración de mar un componente de fibra principal, el mar, se utiliza para envolver fibras interiores más pequeñas, las islas. Tales estructuras proporcionan facilidad de fabricación, pero requieren la remoción del mar para alcanzar las islas. Esto se hace disolviendo el mar en una solución la cual no afecta las islas. Tal proceso no es ambientalmente amigable ya que se utiliza una solución alcalina la cual requiere tratamiento de agua residual. Adicionalmente, puesto que es necesario extraer los componentes de isla el método restringe los tipos de polímeros los cuales pueden utilizarse en cuanto a que no sean afectados por la solución de remoción de mar. Tal isla en las fibras de mar está disponible comercialmente actualmente. Éstas se usan más frecuentemente en la fabricación de pieles y gamuzas sintéticas. En el caso de pieles sintéticas, un paso subsecuente introduce poliuretano coagulado en la tela, y también puede incluir un revestimiento superior. Otro uso final que ha resultado en mucho interés en tales fibras es en técnicas de limpiadores, donde fibras pequeñas conducen a un gran número de vasos capilares pequeños que resultan en mejor absorbencia de fluido y mejor recolección de polvo. Por una razón similar, tales fibras pueden ser de interés en filtración. En resumen, lo que se ha logrado hasta ahora ha limitado la aplicación debido a las limitaciones impuestas por la elección de los polímeros que podrían permitir facilidad de hilatura y capacidad de separación para fibras segmentadas. La hilatura es problemática debido a que ambos polímeros son expuestos sobre la superficie y por lo tanto, variaciones en viscosidad de alargamiento, comportamiento de enfriamiento rápido y relajación causan anisotropías que conducen a retos de hilatura. Además una limitación principal del arte actual es que las fibras forman gajos y no existe flexibilidad con respecto a secciones transversales de fibra que pueden lograrse.

Una ventaja con una isla en la tecnología de mar es que si el paquete de hilatura se diseña apropiadamente, el mar puede actuar como una capa protectora y proteger las islas para reducir obstáculos de hilatura. Sin embargo, con los requerimientos de remoción de mar, limitaciones sobre la disponibilidad de polímeros apropiados para los componentes de mar e isla también están restringidas. Hasta ahora, las islas en la tecnología de mar no se emplean para fabricar fibras de micro-denier además de vía la remoción del componente de mar debido a la creencia común de que la energía requerida para separar la isla en el mar no es viable comercialmente . En consecuencia, existe la necesidad de un proceso de fabricación el cual pueda producir dimensiones de fibras de micro-denier en una manera la cual conduce a procesamiento de unión por hilado el cual es ambientalmente saludable. SUMARIO DE LA INV NCIÓN De conformidad con una modalidad de la presente materia objeto, se describe un método para producir telas de micro-denier en donde las islas de dos componentes en el mar fibra/filamentos son fibrilados en donde la isla de mar permanece integrada con las fibras de isla formando una tela no tejida de resistencia alta. Es por lo tanto, un objeto de la presente materia objeto proporcionar un método para producir telas de micro- denier con área de superficie alta; otros objetos serán evidentes conforme proceda la descripción cuando se toman en combinación con los dibujos anexos como se describe mejor a continuación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Los métodos y sistemas diseñados para llevar a cabo la invención se describirán a partir de ahora, junto con otras características de los mismos. La invención se entenderá más rápidamente a partir de la lectura de la siguiente especificación y con referencia a los dibujos anexos que forman parte de la misma: La Figura 1 es una ilustración esquemática de fibra de pastel segmentado de dos componentes típica, sólida (izquierda) y hueca (derecha) ; La Figura 2 es una ilustración esquemática de una fibra de cinta segmentada típica; La Figura 3 es una ilustración esquemática de fibras con punta de tres lóbulos y cruz segmentada típicas . La Figura 4 ilustra un proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí de dos componentes típico; La Figura 5 muestra el proceso típico para hidroenmarañado que usa enmarañador de tambor; La Figura 6 muestra las fibras de dos componentes empleadas - islas- en el mar (izquierda) y centro-funda (derecha) ; La Figura 7 ilustra ejemplos de fibras de dos componentes producidas en el procesamiento del proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí; La Figura 8 muestra Micrografías SEM de superficie de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí hidroenmarañada I-S con fibras fibriladas parcialmente; y La Figura 9 muestra Micrografías SEM de superficie de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí hidroenmarañada I-S con fibras completamente fibriladas. La Figura 10 muestra Micrografías SEM de superficie de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí hidroenmarañada I-S con fibras completamente fibriladas. La Figura 11 muestra Micrografías SEM de superficie de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí hidroenmarañada I-S. La Figura 12 muestra Micrografías SEM de sección transversal de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí hidroenmarañada I-S. La Figura 13 muestra Micrografías SEM de superficie de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí hidroenmarañada I-S con fibras completamente fibriladas. La Figura 14 muestra Micrografías SEM de sección transversal de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí I-S antes de fibrilar. La Figura 15 muestra Micrografías SEM de tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí unidas a punto de hidroenmarañado. La Figura 16 muestra Micrografías SEM de una tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí de fibras fibriladas sujeta a dos procesos de hidroenmarañado. La Figura 17 muestra varias ilustraciones de una fibra de dos componentes de tres lóbulos y una Micrografía SEM que muestra el centro de puntas envueltas. La Figura 18 ilustra fibras de dos componentes con tres lóbulos unidas térmicamente y fibriladas y unidas. La Figura 19 ilustra una fibra de dos componentes con tres lóbulos la cual se ha fibrilado con energía insuficiente. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia ahora con mayor detalle a las figuras, se describirá ahora la invención con mayor detalle.

La materia objeto descrita en el presente documento se relaciona con un método para producir filamentos continuos y telas subsecuentes con flexibilidad, resistencia a abrasión y durabilidad mejoradas. La base para la invención es la formación de un filamento de dos componentes el cual incluye un componente de fibra externa el cual envuelve un componente de fibra interna. Preferiblemente, el componente de fibra interna consiste de una pluralidad de fibras y el filamento es de una isla en la configuración de mar. Una característica importante de la invención es que la fibra externa envuelve la fibra interna. Haciéndolo de esa manera, la fibra interna se permite cristalizar y solidificar antes de la solidificación de la fibra externa. Esto promueve una fibra de isla inusualmente fuerte. Tal configuración permite que el componente de fibra externa sea fibrilado mediante energía externa separándose de esa manera a sí mismo del componente de fibra interna. Otro aspecto importante de la invención es que con la fibrilación, las fibras de mar internas permanecen como fibras continuas y el componente de mar externo también forma elementos de fibra continua los cuales interactúan con las fibras de mar formando uniones entre las fibras respectivas. Esto promueve el aspecto de resistencia alta de la invención aunque las mismas fibras respectivas estén en los niveles micro y nano. Preferiblemente, la energía externa se proporciona con chorros de agua en un proceso de hidroenmarañado el cual fibrila simultáneamente las fibras externas y mantiene las fibras externas y mantiene las fibras externas en una configuración de unión con otras fibras externas y también con las fibras internas. Cuando este aspecto de la invención se practica, ni las fibras de isla internas o las fibras de mar externas son solubles en agua resultando en que las fibras de mar externas permanezcan unidas con las fibras de mar internas en el artículo no tejido. Preferiblemente, el método para producir una tela no tejida incluye hilatura de un conjunto de fibras de dos componentes las cuales incluyen un componente de fibra externa y un componente de fibra interna en donde la fibra externa envuelve completamente la fibra interna a lo largo de su longitud. La fibra externa en la modalidad más preferida es de material más suave que la fibra interna y fibrilada exponiendo el componente de fibra interna. Las fibras están promoviendo continuamente la factibilidad económica de la invención. En consecuencia, cuando son fibriladas, ambas fibras de isla internas y las fibras de mar externas son predominantemente fibras continuas trenzadas entre sí creando resistencia alta. La mayor parte del proceso de fibrilación preferiblemente utiliza hidro energía para fibrilar el componente de fibra externa y es de energía suficiente para hidroenmarañar el conjunto de fibras de dos componentes. El proceso de hidroenmarañado típicamente ocurre después de que las fibras de dos componentes se han colocado sobre una trama. El proceso resulta en fibras de micro-denier que son producidas las cuales pueden ser menores de .5 mieras . Adicionalmente, proporcionando una isla en la configuración de mar o una configuración funda/centro la cual es un mar de 1, pueden usarse diferentes materiales para el componente de mar que está disponible normalmente utilizando tecnología de pastel segmentado. Cualesquier dos polímeros que difieren significativamente en sus características de temperatura de fusión, viscosidad y enfriamiento rápido no pueden formarse en una fibra de pastel segmentado separable. Ejemplos incluyen poliolefinas (PE, PP) y poliásteres y nylons, poliolefinas (PE, PP) y uretanos, poliésteres o nylons termoplásticos y uretanos termoplásticos, etc. Cualquiera de estas combinaciones es posible en islas en las configuraciones de mar de fibras debido a que el mar envuelve las islas y siempre que el material de mar pueda extenderse o retirarse durante el proceso de formación de fibra, la formación de fibra no será un desafío. También, normalmente para la isla en las configuraciones de mar, el mar se retira, en consecuencia usar materiales inertes para componentes externos fue imposible anteriormente debido a que éstos fueron difíciles de retirar de los solventes. Manteniendo los componentes externos, la remoción no es necesaria y se mantiene una fibra más fuerte debido a la utilización de los componentes externos en la unión mecánica de las fibras . Otro aspecto clave en la invención es que la fibra de componente interno puede producirse que tiene una sección transversal en forma de no-gajo. Tal sección transversal puede ser con lóbulos múltiples o redonda. Tales configuraciones se proporcionan para mayor volumen en la tela y permiten que las fibras tengan más movimiento que las fibras en forma de gajo. Tal configuración produce una fibra la cual es más difícil de romper. Además, fibrilando el componente de polímero externo o el mar, una tela no tejida altamente flexible y más transpirable compuesta de fibras micro o nano puede producirse la cual produce filtros, limpiadores, paños de limpieza, y textiles los cuales son durables y tienen buena resistencia a abrasión. Si se requiere más resistencia, las fibras internas y externas pueden someterse a unión térmica después de que las fibras externas se han fibrilado. En la configuración de dos componentes, el componente externo puede comprender aproximadamente 5%-95% de la fibra total. En la selección de los materiales para los componentes de fibra, varios tipos pueden utilizarse siempre que el componente de fibra externa sea incompatible con el componente de isla. La incompatibilidad se define en el presente documento como los componentes de dos fibras que forman interfases claras entre los dos tales que uno no se esparce en el otro. Uno de los mejores ejemplos incluye la utilización de nylon y poliéster para los dos de varios componentes. En donde tales fibras pueden estar limitadas en su utilización en la estructura de pastel segmentado del arte previo típico, utilizando la isla en la estructura de mar los dos componentes pueden coexistir formando una tela no tejida de resistencia alta deseable. Las fibras internas pueden comprender termoplásticos seleccionados del grupo de polímeros de termoplástico en donde el polímero termoplástico es un elastómero copoliéteréster con unidades éter éster cadena larga y unidades éster de cadena corta unidas de cabeza acola a través de enlaces éster. Las fibras internas pueden comprender polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico se selecciona de nylon 6, nylon 6/6, nylon 6,6/6, nylon 6/10, nylon 6/11, nylon 6/12 polipropileno o polietileno, poliésteres, co-poliésteres u otros polímeros termoplásticos similares. Las fibras internas pueden comprender polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos que consisten de: poliésteres, poliamidas, elastómeros copoliéteréster termoplásticos, poliolefinas, poliacrilatos, y polímeros cristalinos líquidos termoplásticos. Las fibras externas también pueden comprender termoplásticos seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico es un elastómero copoliéteréster con unidades éter éster de cadena larga y unidades éster de cadena corta unidas cabeza a cola a través de los enlaces éster. Las fibras externas pueden comprender polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico se selecciona de nylon 6, nylon 6/6, nylon 6,6/6, nylon 6/10, nylon 6/11, nylon 6/12 polipropileno o polietileno. Las fibras externas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos que consisten de: poliésteres, poliamidas, elastómeros copoliéteréster termoplásticos, poliolefinas, poliacrilatos, y polímeros cristalinos líquidos termoplásticos . Durante procesamiento, las fibras se retiran en una proporción preferiblemente cuatro a uno. También las fibras son hiladas diversificándose rápidamente y en algunos ejemplos a tres a cuatro mil metros por minuto. Con la fibra interna completamente envuelta, la fibra se solidifica más rápidamente que la fibra externa. Adicionalmente, con la interfase clara entre las dos y con baja o ninguna difusión entre las fibras internas y externas, las fibras son fibriladas rápidamente. La fibrilación puede realizarse mecánicamente, vía calor, o vía hidroenmarañado. Si se utiliza hidroenmarañado, la tela que tiene superficies externas expuestas puede tener dos superficies externas o solamente una superficie externa sujeta al procesamiento de hidroenmarañado. Preferiblemente, la presión de agua de uno o más colectores de hidroenmarañado se utiliza para fibrilar e hidroenmarañar los componentes de fibra a una presión de agua entre 10 barios a 1000 barios. Otra característica de la invención es que los materiales de fibra seleccionados son receptivos a revestimiento con una resina para formar un material impermeable o pueden ser sometidos a un proceso de chorro de tinte después de que el componente externo es fibrilado. Preferiblemente, la tela se estira en la dirección de la máquina durante un proceso de secado para re-orientación de las fibras dentro de la tela y durante el proceso de secado, la temperatura del proceso de secado es lo suficientemente alta sobre la transición vitrea de los polímeros y debajo del inicio de fusión para crear una memoria por fijación con calor para desarrollar estiramiento en dirección transversal y restablecimiento en la tela final . La característica crítica de la invención es que las fibras de mar están entrelazadas y enmarañadas con las fibras de isla bajo fibrilación. En consecuencia, mientras que las fibras de isla pueden fabricarse en niveles micro y nano, el componente de mar también separa entre las fibras respectivas formando micro y nano fibras del componente de mar. Así, el mar y fibras de isla producen micro y nano fibras continuas a partir de una fibra de dos componentes única. También, con las fibras manteniendo su integridad estructural, éstas son capaces de entrelazarse y enmarañarse entre sí formando la fibra con resistencia alta. Adicionalmente, pero siendo capaz de utilizar componentes incompatibles, el artículo no tejido final puede producirse utilizando tales componentes los cuales no son factibles de combinar utilizando la tecnología de pastel segmentado del arte previo. Adicionalmente, mientras que cierto arte previo describe configuraciones de isla en la fibra de mar, tales descripciones típicamente describen la utilización de PVA. Puesto que PVA es típicamente soluble en agua éste es no conductivo a hidroenmarañado y también no apropiado para formación en artículos los cuales pueden estar sometidos a ambientes de agua. Aunque la invención contempla la fabricación de fibras de dos componentes, la invención también se relaciona con la fabricación de filamentos de dos componentes continuos y la incorporación de los filamentos en artículos de fabricación no tejidos. Esta fabricación puede conducirse para producir telas las cuales son tejidas o de punto y fabricadas a partir de islas de dos componentes en las fibras de mar y filamentos o pueden ser no tejidas y formadas por cualquiera el proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí o a través del uso de fibras discontinuas de dos componentes formadas en una trama por cualquiera de varios medios y unidas de manera similar a aquellos usados para las tramas de filamento de tela no tejida hechas de filamentos fusionados entre sí . Los inventores han descubierto que es una fibra de dos componentes en la forma de funda-centro o islas-en-el-mar que es empleada (Figura 6), la fibra puede fabricarse para separarse por hidroenmarañado si la funda o el polímero de mar es suficientemente débil y particularmente cuando los dos componentes tienen poca o ninguna afinidad entre sí. Ejemplos de las fibras se muestran en la Figura 7. Nótese que las islas están "protegidas" por el mar (o la funda) y por lo tanto, el hilado de la fibra un desafío. El uso de un polímero que puede ser separado mecánicamente fácilmente o fibrilado es ventajoso. Las fibras en la Figura 7 son todas fabricadas de un polietileno de densidad baja lineal (LLDPE) y el centro o las islas se fabrican a partir de nylon. Las combinaciones de polímero parecen funcionar bien cuando existe la necesidad de separar las fibras mecánicamente. Otras combinaciones tales como nylon y poliéster y PLA con otros polímeros tales como nylon, uretanos termoplásticos y otros termoplásticos también son posibles. La estructura final será bastante flexible y suave y comprimible. La cantidad de energía transferida a la tela determina el alcance al cual las fibras se dividen. Las Figuras 8 y 9 muestran la superficie de una tela hidroenmarañada de 200 gmc en niveles de energía bajo y alto respectivamente. Es claro que los niveles de energía más bajos no fueron adecuados para separar las fibras completamente. En algunas modalidades preferidas, la tela que consiste de fibras fibriladas es fusionada por puntos para resistencia adicional. Ejemplos de la resistencia de las fibras producidas se refleja abajo: EJEMPLOS Se proporcionan varios ejemplos a continuación que demuestran las propiedades de las telas producidas. Todas las telas pesan aproximadamente 180 g/m2. Ejemplo 1 . Muestras de nylon hidroenmarañadas 100% en dos niveles de energía 100% SSyloa - Roa iaiaafco <3ß ßagüTfca [Ib] Energía Temperatura Unión Específica MD i de CD [kJ/kg] Calandria Error Error media [C] estándar media estándar Únicamente Hidroenmarañado 6568.72 0 16.00 1.31 15.73 2.22 Hidroenmarañado y calandrado 6568.72 200 9.00 0.69 14.46 0.63 100% Ed loa - Agarro Flexible [Ib] Energía Temperatura Unión Específica de MD CD [kJ/kg] Calandria Error Error [C] media estándar media estándar Únicamente Hidroenmarañado 6568.72 0 170.34 5.17 92.58 5.35 Hidroenmarañado y calandrado 6568.72 200 157.60 €.84 81.37 6.40 Ejemplo 2. 75/25% Islas de nylon/PE mar, IOS islas Nótese que el calandrado mejora las propiedades debido a que el mar se fusiona y envuelve las fibras agregando resistencia. Nótese que todas las muestras de islas-en-mar son significativamente superiores al nylon 100%. Los artículos los cuales pueden fabricarse utilizando la tela no tejida de dos componentes de resistencia alta incluyen, tiendas de campaña, paracaídas, telas de exterior, cubiertas para casa, toldos, y similares. Algunos ejemplos han producido artículos no tejidos que tienen una resistencia a rompimiento mayor de 6 gramos por denier y otros que aguantan sobre (4.54 kg) diez libras de fuerzas de rompimiento. Los inventores han descubierto que, si se hace apropiadamente, las islas en el mar proporcionan un método muy flexible para formar fibras fibriladas en donde el tamaño de fibra de isla puede controlarse por el número total de toda la cuenta de isla o de otra manera siendo igual. Esto se ha reducido para practicar y ofrecer específicamente la tecnología del proceso para fabricar telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí, un método simple y de costo eficiente para desarrollar tales telas durables . También, como se muestra en las Figuras 17, 18 y 19, la fibra de dos componentes puede ser de tres lóbulos. En esta configuración la isla central se encierra completamente por los tres lóbulos. En consecuencia, cuando es fibrilada, se producen cuatro fibras separadas las cuales envuelven en cada otra formando una tela con resistencia alta. Tal estructura puede ser más factible en algunas situaciones donde una isla completa en la estructura de mar no puede fabricarse. También, se ilustran las diferencias entre fibras de dos componentes unidos térmicamente y las fibras de dos componentes unidos y fibrilados. También la Figura 19 ilustra cuando se utiliza energía insuficiente cuando se fibrilan las fibras . La invención se relaciona con un método para producir telas no tejidas hechas de filamentos fusionados entre sí con resistencia alta con flexibilidad mejorada, resistencia a abrasión y durabilidad la cuales se han descrito. La base de la invención es la formación de una trama de tela no tejida hecha de filamentos fusionados entre sí de dos componentes compuesto de dos polímeros diferentes en su estructura química en la forma de una funda-centro (una isla) o islas en el mar en donde el material de mar protege la funda o las islas y es un material más suave que la isla o el centro, y en donde tal trama se une por: (a) punzonado con aguja seguido de hidroenmarañado sin alguna unión térmica en donde la energía de hidroenmarañado resulta en separación parcial o completa del centro de funda o islas en la estructura de mar. (b) hidroenmarañado de la trama solo sin algún punzonado con aguja o unión térmica subsecuente en donde la energía de hidroenmarañado resulta en separación parcial o completa del centro de funda o las islas en la estructura de mar. (c) hidroenmarañado de la trama como se describe en (a) arriba seguido por unión térmica en una calandria. (d) hidroenmarañado de la trama como se describe en (a) arriba seguido por unión térmica en un horno a través de aire a una temperatura en o sobre la temperatura de fusión del mar fundido o funda para formar una tela más fuerte. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a cabo la presente invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método para producir una tela no tejida caracterizado porque comprende: hilatura de un conjunto de fibras de dos componentes que comprende un componente de fibra externa; un componente de fibra interna; en donde la fibra externa envuelve la fibra interna; fibrilación del componente de fibra externa exponiendo el componente de fibra interna; y en donde la fibra externa se entrelaza por lo menos parcialmente con la fibra interna.
2. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente incluye hidro energía para fibrilar el componente de fibra externa.
3. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque adicionalmente incluye utilizar hidro energía para hidroenmarañar el conjunto de fibras de dos componentes.
4. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque adicionalmente incluye colocar el conjunto de fibras de dos componentes sobre una trama.
5. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fibra de componente interno tiene una sección transversal en forma de no-gajo.
6. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras internas y externas están sometidas a unión térmica después de que las fibras externas se han fibrilado.
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de fibra externa es más viscoso que el componente de fibra interna de la fibra de dos componentes facilitando la formación de una isla en la fibra de mar.
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras internas comprenden termoplásticos seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico es un elastómero copoliéteréster con unidades éter éster de cadena larga y unidades éster de cadena corta unidas de cabeza a cola a través de enlaces éster.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras externas comprenden termoplásticos seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico es un elastómero copoliéteréster con unidades éter éster de cadena larga y unidades éster de cadena corta unidas de cabeza a cola a través de enlaces éster.
10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras internas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico se selecciona de nylon 6, nylon 6/6, nylon 6,6/6, nylon 6/10, nylon 6/11, nylon 6/12 polipropileno o polietileno.
11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras externas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico se selecciona de nylon 6, nylon 6/6, nylon 6,6/6, nylon 6/10, nylon 6/11, nylon 6/12 polipropileno o polietileno.
12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras externas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos que consiste de: poliésteres, poliamidas, elastómeros copoliéteréster termoplásticos, poliolefinas, poliacrilatos, y polímeros cristalinos líquidos termoplásticos.
13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras internas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos que consisten de: poliésteres, poliamidas, elastómeros copoliéteréster termoplásticos, poliolefinas, poliacrilatos, y polímeros cristalinos líquidos termoplásticos.
14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de fibra interna es con múltiples lóbulos.
15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de fibra interna tiene una sección transversal redonda.
16. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente externo comprende aproximadamente 5%-95% de la fibra total.
17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tela tiene dos superficies externas y la tela está expuesta a hidroenmarañado en ambas superficies .
18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque solamente una superficie de la tela está expuesta a procesamiento de hidroenmarañado.
19. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tela está expuesta a presión de agua a partir de uno o más colectores de hidroenmarañado con una presión de agua entre 10 bars y 1000 bars.
20. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tela se reviste con un diseño para formar un material impermeable.
21. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tela está sometida a un proceso de chorro de tinta después de que el componente externo es fibrilado.
22. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tela se estira en la dirección de la máquina durante el proceso de secado seguido inmediatamente de hidroenmarañado para re-orientación de las fibras dentro de la tela.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la temperatura del proceso de secado es lo suficientemente alta sobre la transición vitrea de los polímeros y debajo de inicio de fusión para crear una memoria por establecimiento de calor para desarrollar alargamiento y recuperación en dirección transversal en la tela final.
24. Un método para producir una fibra no tejida estable con resistencia alta caracterizado porque comprende: hilatura de un conjunto de fibras de dos componentes que comprende un componente de fibra externa; un componente de fibra interna; en donde la fibra externa envuelve la fibra interna; la fibra externa no es soluble en agua y; fibrilación del componente de fibra externa exponiendo el componente de fibra interna.
25. El método para producir una tela no tejida de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque adicionalmente incluye utilizar hidro energía para fibrilar el componente de fibra externa.
26. El método para producir una tela no tejida de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque adicionalmente incluye utilizar hidro energía para hidroen arañar el conjunto de fibras de dos componentes.
27. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque adicionalmente incluye colocar el conjunto de fibras de dos componentes sobre una trama.
28. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la fibra de componente interno tiene una sección transversal en forma de no-gajo.
29. El método para producir la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras internas y externas están sometidas a unión térmica después de que las fibras externas han sido fibriladas .
30. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porgue el componente de fibra externa es más viscoso que el componente de fibra interna de la fibra de dos componentes facilitando la formación de una isla en la fibra de mar.
31. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras internas comprenden termoplásticos seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico es un elastómero de copoliéteréster con unidades éter éster de cadena larga y unidades éster de cadena corta unidos de cabeza a cola a través de enlaces éster.
32. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras externas comprenden termoplásticos seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico es un elastómero copoliéteréster con unidades éter éster de cadena larga y unidades éster de cadena corta unidas de cabeza a cola a través de enlaces éster.
33. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras internas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico se selecciona de nylon 6, nylon 6/6, nylon 6,6/6, nylon 6/10, nylon 6/11, nylon 6/12 polipropileno o polietileno.
34. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras externas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos en donde el polímero termoplástico se selecciona de nylon 6, nylon 6/6, nylon 6,6/6, nylon 6/10, nylon 6/11, nylon 6/12 polipropileno o polietileno.
35. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras externas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos que consiste de: poliésteres, poliamidas, elastómeros copoliéteréster termoplásticos, poliolefinas, poliacrilatos, y polímeros cristalinos líquidos termoplásticos.
36. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque las fibras internas comprenden polímeros seleccionados del grupo de polímeros termoplásticos que consisten de poliésteres, poliamidas, elastómeros copoliéteréster termoplásticos, poliolefinas, poliacrilatos, y polímeros cristalinos líquidos termoplásticos.
37. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el componente de fibra interna es con múltiples lóbulos.
38. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el componente de fibra interna tiene una sección transversal redonda.
39. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el componente externo comprende aproximadamente 5%-95% de la fibra total.
40. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la tela tiene dos superficies externas y la tela está expuesta a hidroenmarañado en ambas superficies.
41. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque solamente una superficie de la tela está expuesta a procesamiento de hidroenmarañado .
42. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la tela está expuesta a presión de agua a partir de uno o más colectores de hidroenmarañado con una presión de agua entre 10 bars y 1000 bars.
43. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la tela se reviste con un diseño para formar un material impermeable .
44. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la tela está sometida a un proceso de chorro de tinte después de que el componente externo es fibrilado.
45. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la tela se estira en la dirección de la máquina durante un proceso de secado para re-orientación de las fibras dentro de la tela.
46. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la temperatura del proceso de secado es lo suficientemente alta sobre la transición vitrea de los polímeros y debajo de inicio de fusión para crear una memoria por establecimiento de calor para desarrollar alargamiento y recuperación en dirección transversal en la tela final .
47. Un método para producir una fibra no tejida estable con resistencia alta caracterizado porque comprende: hilatura de un conjunto de fibras de dos componentes que comprende un componente de fibra externa; una pluralidad de componentes de fibra interna; en donde la fibra externa envuelve la fibra interna formando una isla en la fibra de mar; la fibra externa se fabrica de material más suave que las fibras internas; y fibrilación del componente de fibra externa exponiendo el componente de fibra interna.
48. El método de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque los componentes de fibra interna incluyen una pluralidad de componentes de fibra interna los cuales tienen propiedades mecánicas diferentes seleccionadas del grupo que comprende elasticidad, humedad, retardo de flama, estiramiento para ruptura, y dureza.
49. El método de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque los componentes de fibra interna incluyen una pluralidad de componentes de fibra interna que tienen diferentes secciones transversales.
50. Una trama no tejida caracterizado porque copprende: filamentos de dos componentes termoplásticos sustancialmente continuos que comprenden un componente de fibra externa envolviendo por lo menos dos componentes de fibra interna; y el componente de fibra externa es más suave que las fibras internas.
51. La trama no tejida de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque la fibra externa ha sido fibrilada exponiendo los componentes de fibra interna.
52. La trama no tejida de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque se fabrica en una tienda de campaña.
53. La trama no tejida de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque se fabrica en un toldo.
54. La trama no tejida de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque se fabrica en una cubierta para casa.