BR112012004182B1

BR112012004182B1 - fibra conjugada de ligação térmica, e, pano não tecido

Info

Publication number: BR112012004182B1
Application number: BR112012004182-7A
Authority: BR
Inventors: Tomoaki Suzuki; Shingo Horiuchi
Original assignee: Es Fibervisions Co., Ltd.; Es Fibervisions Aps; Es Fibervisions Hong Kong Limited; Es Fibervisions Lp
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2021-02-02
Also published as: KR20120046782A; US20120184168A1; CN102639770A; EP2470696A2; US10100441B2; JP5535555B2; JP2011047077A; WO2011025062A3; BR112012004182A2; WO2011025062A2; TW201107554A; KR101473284B1; EP2470696B1; TWI463047B; CN102639770B

Abstract

FIBRA CONJUGADA DE LIGAÇÃO TÉRMICA, E, PANO NÃO TECIDO Apresente invenção fornece ma fibra conjugada de ligação térmica com excelente resistência á compressão e pano tecido com o seu uso. Mais especificamente, a presente invenção fornece uma fibra conjugada de ligação térmica e pano não tecido com o seu uso, em que o volume do pano não tecido sob uma carga leve é retida satisfatoriamente mesmo sob uma carga pesada, e a taxa de diminuição em volume entre sob uma carga pesada pode ser reduzida. A fibra conjugada de ligação térmica com, propriedades de contração térmica possui um estrutura núcleo-bainha excêntrica em que um primeiro componente compreendendo em resina de poliéster constitui um núcleo e um segundo componente compreendendo um resina de poliolefina tendo um ponto de fusão de pelo menos 15 °C mais baixo do que um ponto de fusão da resina de poliéster constitui uma bainha, e uma relação de contração após um tratamento térmico de 120 °C é de polo menos 20% quando calculado por um método de medição predeterminado. O pano não tecido é obtido pela mistura da fibra conjugada de ligação térmica com uma ou mias tipos de uma fibras de ligação térmica diferente, e a fibras (...).

Description

Campo Técnico

[1] A presente invenção refere-se a uma fibra conjugada de ligação térmica, e mais especificamente a uma fibra conjugada de ligação térmica com propriedades de contração térmica. A presente invenção também diz respeito a um pano não tecido com excelente resistência à compressão, preparado utilizando a fibra conjugada de ligação térmica.

Técnica dos Fundamentos

[2] No passado as fibras conjugadas de ligação térmica que podem ser formadas pela ligação de fusão térmica utilizando energia de calor do ar quente, rolos de aquecimento, e outros mais, têm sido amplamente utilizadas para produtos de higiene tais como fraldas, guardanapos e almofadas, ou para artigos usados na vida diária e materiais industriais tais como filtros, pois o volume pode ser facilmente assim obtido. Em particular, os artigos de higiene devem ser macios e parecer confortáveis porque eles são itens de contato direto com a pele, e eles devem ser absorventes porque os líquidos tais como urina e fluxo menstrual devem ser absorvidos rapidamente. Muitos métodos têm sido propostos para a obtenção de uma fibra e pano não tecido e que possua volume capaz de expressar tal desempenho.

[3] Vários itens com recuperação melhorada de compressão foram propostos na técnica anterior. No documento de patente 1, por exemplo, a elasticidade é concedida à fibra mediante o uso de um elastômero termoplástico, e a recuperação da compressão é assim melhorada. No entanto, o uso de um elastômero termoplástico é essencial para este método, e é difícil de usá-lo em um produto de higiene diretamente em contato com a pele por causa da sensação pegajosa característica do elastômero. No documento de patente 2, embora a recuperação da compressão seja melhorada através da geração de plissagem latente em uma configuração lado a lado, as combinações de resinas com boa compatibilidade para a manutenção do corte transversal da fibra em uma configuração lado a lado são limitadas nesse método. Além disso, tal técnica anterior envolve os métodos que melhoram a recuperação da compressão, mas não existe quase nenhum método que melhore a resistência à compressão, isto é, método que reduz a taxa de diminuição em volume entre sob uma carga leve e sob uma carga pesada.

[4] [Documento de Patente l] Publicação do Pedido de Patente Japonês No. 2001-11763.

[5] [Documento de Patente 2] Patente Japonesa No. 2908454. Divulgação da Invenção

[6] Portanto, um objetivo da presente invenção é fornecer uma fibra conjugada de ligação térmica com excelente resistência à compressão e um pano não tecido com o seu uso. Um outro objetivo da presente invenção é fornecer uma fibra conjugada de ligação térmica com excelente resistência à compressão e um pano não tecido com o seu uso em que o volume do pano não tecido sob uma carga leve pode ser melhor retido sob uma carga pesada, e a taxa de diminuição em volume entre sob uma carga leve e sob uma carga pesada pode ser reduzida.

[7] Os inventores conduziram pesquisa intensiva para superar os problemas acima, e eles descobriram que os problemas acima podem ser resolvidos pela fabricação de uma fibra conjugada de ligação térmica tendo uma relação de contração térmica de um valor definido ou maior, e mediante o uso desta fibra conjugada de ligação térmica como uma matéria-prima para um pano não tecido em uma relação definida.

[8] Mais especificamente, a presente invenção possui os segeuintes aspectos: (1) Uma fibra conjugada de ligação térmica com propriedades de contração, tendo com uma estrutura de núcleo-bainha excêntrica em que um primeiro componente compreendendo uma resina de poliéster constitui um núcleo e um segundo componente compreendendo uma resina de poliolefina tendo um ponto de fusão de pelo menos 15 °C mais baixo do que um ponto de fusão da resina de poliéster constitui uma bainha, em que uma relação de contração após um tratamento térmico de 120 °C é de pelo menos 20 % quando calculado pelo seguinte método de medição: relação de contração (%) = {(25 (cm) - hl (cm)) / 25 (cm)} x 100 (em que h1 representa a dimensão longitudinal ou dimensão transversal mais curta do tecido após fornecer um tratamento térmico durante 5 minutos para um tecido de 25 cm x 25 cm tendo uma massa por unidade de área de 200 g/m2). (2) A fibra conjugada de ligação térmica de acordo com (1) acima em que os modos preferidos da fibra conjugada ligação térmica acima têm uma relação de contração após um tratamento térmico de 100 °C, 120 °C e 145 °C calculado pelo método de medição de medição acima que satisfaz as seguintes duas expressões: relação de contração a 120 oC > relação de contração a 145 oC; e relação de contração a 120 oC > relação de contração a 100 °C. (3) A fibra conjugada de ligação térmica de acordo com (1) ou (2) acima em que uma finura da fibra conjugada de ligação térmica é de 1,0 a 8,0 dtex. (4) Um pano não tecido, em que a fibra conjugada de ligação térmica de qualquer um de (1) a (3) acima é misturada com um ou mais tipos de uma fibra de ligação térmica diferente, e a fibra conjugada de ligação térmica de qualquer um de (1) a (3) acima está nela contida em uma relação de mistura de 10 a 60 % em peso.

[9] A fibra conjugada de ligação térmica da presente invenção possui uma relação de contração térmica medida quando processada em uma tecido que se encontra dentro de uma faixa definida, e em um pano não tecido fabricado usando esta fibra conjugada de ligação térmica, o volume sob uma carga leve é retido ainda melhor sob uma carga pesada, e a taxa de diminuição em volume entre sob uma carga leve e sob uma carga pesada é reduzida. Mais especificamente, a fibra conjugada de ligação térmica da presente invenção pode fornecer um pano não tecido com excelente resistência à compressão. Através também da adição de partículas inorgânicas finas à fibra conjugada de ligação térmica da presente invenção, um pano não tecido mais excelente que combina simultaneamente o volume, resistência à compressão, e suavidade pode ser obtido.

Modo de Realizar a Invenção

[10] A presente invenção é descrita com maiores detalhes abaixo.

[11] A fibra conjugada da presente invenção consiste de uma resina termoplástica, e é uma fibra conjugada tendo uma estrutura núcleo-bainha excêntrica em que um primeiro componente compreendendo uma resina de poliéster constitui o núcleo e um segundo componente compreendendo uma resina de poliolefina tendo um ponto de fusão de pelo menos 15 °C mais baixo do que o ponto de fusão da resina de poliéster acima constitui a bainha.

[12] A resina de poliéster que constitui o núcleo da fibra conjugada de ligação térmica da presente invenção (também simplesmente referida como a fibra conjugada abaixo) pode ser obtida pela polimerização de condensação de um diol e um ácido dicarboxílico. Exemplos do ácido dicarboxílico utilizado na polimerização de condensação do poliéster incluem ácido tereftálico, ácido isotereftálico, ácido 2,6-naftaleno dicarboxílico, ácido adípico, ácido sebácico, e outros mais. Exemplos do diol usado incluem etileno glicol, dietileno glicol, 1,3-propano diol, 1,4-butano diol, neopentil glicol, 1,4-cicloexano dimetanol, e outros mais.

[13] Tereftalato de polietileno, tereftalato de polipropileno e tereftalato de polibutileno são preferivelmente utilizados como a resina de poliéster na presente invenção. Além dos poliésteres aromáticos acima, um poliéster alifático também pode ser usado, e exemplos de resinas preferidas incluem o ácido polilático e o adipato tereftalato de polibutileno. Essas resinas de poliéster podem ser usadas não apenas como um polímero simples, mas como um poliéster copolimérico (co-poliéster). Em um tal caso, um ácido dicarboxílico tal como o ácido adípico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido 2,6-naftaleno dicarboxílico e outros mais; um diol tal como dietileno glicol, neopentil glicol e outros mais; ou um isômero ótico tal como ácido L-láctico e outros mais podem ser usados como um componente de copolímero destes. Além disso, dois ou mais tipos destas resinas de poliéster podem ser misturados e usados em conjunto. Quando o custo da matéria- prima e a estabilidade térmica da fibra resultante forem levados em consideração, um polímero não modificado consistindo apenas de tereftalato de polietileno é o mais preferido.

[14] Um polietileno de alta densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de baixa densidade, polipropileno (homopolímero de propileno), copolímero de etileno-propileno tendo propileno como o seu principal componente, copolímero de etileno-propileno-buteno-1 tendo o propileno como o seu principal componente, polibuteno-1, poliexeno-1, poliocteno-1, poli 4-metil penteno-1, polimetil penteno, 1,2-polibutadieno, e 1,4-polibutadieno podem ser usados como a resina de poliolefina que constitui a bainha da fibra conjugada de ligação térmica da presente invenção.

[15] Além disso, uma pequena quantidade de α-olefina tal como etileno, butano-1, hexeno-1, octano-1 ou 4-metil penteno-1 e outros mais, pode ser incluída nestes homopolímeros como um componente de copolímero além do monômero que constitui o homopolímero. Além disso, uma pequena quantidade de outro monômero insaturado da série de etileno tal como butadieno, isopreno, 1,3-pentadieno, estireno, α-metil estireno e outros mais, pode ser incluída como um componente de copolímero. Além disso, 2 ou mais tipos das resinas de poliolefina acima mencionadas podem ser misturados entre si e usados. Não apenas as resinas de poliolefina polimerizadas por um catalisador Ziegler-Natta convencional, mas também as resinas de poliolefina polimerizadas por um catalisador de metaloceno e seus copolímeros podem ser preferivelmente utilizadas respectivamente. Finalmente, a taxa de fluxo de fusão (em seguida, MFR) de uma resina de poliolefina que pode ser mais adequadamente utilizada não é particularmente limitada na presente invenção, desde que esteja dentro da faixa fiável, mas uma MFR de 1 a 100 g/10 min é preferível, e de 5 a 70 g/10 min é mais preferível.

[16] A presente invenção não se limita às propriedades da resina de poliolefina diferente da MFR acima mencionada, por exemplo, o valor Q (peso molecular médio ponderado/peso molecular médio numérico), dureza Rockwell, número de cadeias de metila ramificadas, e outras mais, contanto que os requisitos da presente invenção sejam assim satisfeitos.

[17] Exemplos da combinação do primeiro componente/segundo componente da presente invenção incluem o seguinte: tereftalato de polietileno/polipropileno, tereftalato de polietileno/polietileno de alta densidade, tereftalato de polietileno/ polietileno linear de baixa densidade, tereftalato de polietileno/polietileno de baixa densidade, etc. Entre estes a combinação preferida é de tereftalato de polietileno/polietileno de alta densidade. Além do tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de politrimetileno e polilactato também podem ser usados.

[18] Os aditivos tais como um antioxidante, agente fotossensibilizante, agente de absorção de UV, agente de neutralização, agente de nucleação, estabilizante de epóxi, lubrificante, agente antibacteriano, retardador de chama, agente anti-estático, pigmento, plastificante e outros mais, podem ser adicionados à resina termoplástica utilizada na presente invenção conforme necessário dentro de uma faixa que não interfere com o efeito da presente invenção.

[19] Além disso, as partículas inorgânicas finas podem ser adicionadas à fibra conjugada da presente invenção conforme necessário dentro de uma faixa que não interfere com o seu efeito vantajoso para transmitir uma sensação de cortinado que se origina de seu próprio peso e uma suavidade ao toque, e para obter uma fibra com excelente maciez devido à formação de espaços tais como vazios e fissuras dentro e fora. A faixa preferida das partículas inorgânicas na fibra conjugada é de preferência de 0 a 10 % em peso, e mais preferivelmente de 1 a 5 % em peso.

[20] As partículas inorgânicas finas acima não são aqui particularmente limitadas contanto que elas tenham uma gravidade específica elevada e elas não facilmente se aglomerem na resina fundida. Exemplos incluem óxido de titânio (gravidade específica de 3,7 a 4,3), óxido de zinco (gravidade específica de 5,2 a 5,7), titanato de bário (gravidade específica de 5,5 a 5,6), carbonato de bário (gravidade específica de 4,3 a 4,4), sulfato de bário (gravidade específica de 4,2 a 4,6), óxido de zircônio (gravidade específica 5,5), silicato de zircônio (gravidade específica 4,7), alumina (gravidade específica de 3,7 a 3,9), óxido de magnésio (gravidade específica 3,2) ou uma partícula inorgânica fina tendo aproximadamente a mesma gravidade específica, e entre estes o óxido de titânio é preferível. A adição e uso dessas partículas inorgânicas finas de fibras por suas propriedades de ocultação, propriedades antimicrobianas, propriedades desodorantes, etc., são geralmente bem conhecidos. Por rotina, as partículas inorgânicas finas a serem utilizadas serão de um tamanho e forma que não causam problemas tais como quebra de fios nos processos de fiação e desenho. O tamanho, etc., das partículas inorgânicas finas utilizadas na presente invenção podem ser os mesmos como aqueles das partículas inorgânicas finas que são geralmente adicionadas e utilizadas nas fibras.

[21] Exemplos de um método de adição de partículas inorgânicas finas incluem um método em que um pó é adicionado diretamente no primeiro componente e no segundo componente, ou um método em que uma batelada mestre é preparada e misturada na resina e outros mais. A resina utilizada para preparar a batelada mestre é mais preferivelmente a mesma resina como a resina do primeiro componente e do segundo componente, mas a presente invenção particularmente não limita essa resina, contanto que ela satisfaça as condições da presente invenção, e uma resina diferente do primeiro componente e do segundo componente também pode ser usada.

[22] A fibra conjugada da presente invenção pode ser mais adequadamente obtida, por exemplo, por primeiro obter as fibras não repuxadas pela fiação em fusão usando o primeiro componente e segundo componente acima, que concede o frisado a estas em um processo de frisagem após a cristalização parcialmente orientada ter progredido no processo de delineação, e depois executar um tratamento térmico deduração determinada em uma temperatura específica usando um secador de ar quente, etc.

[23] O termo “relação de contração” como usado na presente invenção será agora explicado. A resistência à compressão de um pano não tecido ligado térmico é determinada pelas propriedades da fibra tais como fineza, forma transversal, forma frisada, etc., e pelas propriedades de resina tais como o ponto de fusão, peso molecular, grau de cristalização, etc., das resinas termoplásticas que constituem a fibra conjugada. No entanto, é freqüentemente observado que a resistência à compressão suficiente não é obtida mesmo se um pano não tecido ligado térmico for fabricado usando uma fibra conjugada que realmente satisfaça essas propriedades.

[24] Como um resultado de vários testes e verificação, os inventores observaram que no processo de ligação térmica executado para formar o tecido compreendendo as fibras em um pano não tecido, a extensão da frisagem que pode ser expressa nas fibras constituintes é um fator importante que afeta a resistência à compressão do pano não tecido. A “relação de contração” de um tecido específico produzido a partir da fibra conjugada de ligação térmica especificada na presente invenção descrita abaixo é usada como um índice de resistência à compressão.

[25] Relação de contração (%) = {(25 (cm) - hl (cm)) / 25 (cm)} x 100 (em que h1 representa a dimensão longitudinal ou dimensão transversal mais curta do tecido após fornecer um tratamento térmico durante 5 minutos para um tecido de 25 cm x 25 cm tendo uma massa por unidade de área de 200 g/m2).

[26] O valor do comprimento do tecido após o aquecimento (h1) diminui à medida que a capacidade de frisagem oculta na fibra (capacidade de frisagem latente) decorrente do modo de conjugação, etc., é induzida pelo aquecimento no processo de ligação térmica quando a formação do pano não tecido aumenta. Em outras palavras, o valor do comprimento do tecido após o aquecimento (h1) diminui à medida que a frisagem oculta na fibra, isto é, a capacidade que depois se torna aparente (expressa) pelo processo de ligação térmica quando a formação do pano não tecido (expressão de frisagem latente) aumenta. Quando a conexão entre o método de medição acima e a resistência à compressão dos tecidos não tecidos reais foi investigada, observou-se que se a relação de contração calculada pela fórmula acima após um tratamento térmico a 120 oC for 20 % ou maior, a frisagem latente é estavelmente expressa no momento da ligação térmica durante o processo de fabricação do pano não tecido, e um pano não tecido com excelente resistência à compressão pode ser assim obtido. O pano não tecido terá uma expressão ainda maior de frisagem latente quando a relação de contração for 30 % ou mais, de preferência 40 % ou mais, e ainda mais preferivelmente 50 % ou mais. Se a relação de contração for de 80 % ou menos, a perda de uniformidade e redução da largura do pano não tecido não irá ocorrer, o que é preferível. A relação de contração de 60 % ou menos é ainda mais preferível.

[27] Para formar um tecido por um processo de cardagem, etc., os métodos da técnica anterior tentaram obter uma fibra muito rígida com excelente resistência à compressão, por exemplo, mediante a frisagem das fibras de antemão em aproximadamente 12 a 20 frisados/2,54 cm usando um método tal como um rolo frisador de caixa de enrugamento por compressão, etc., e depois deixar a cristalização prosseguir em um alto grau mediante o aquecimento da fibra para uma temperatura suficientemente alta (no máximo uma temperatura de pelo menos 5 °C mais baixa do que o ponto de fusão do componente de ligação térmica). No entanto, pela razão da cristalização orientada ter prosseguido em grande parte com estes métodos, a expressão da frisagem latente no processo de ligação térmica realizado para tornar o tecido compreendendo as fibras em um pano não tecido foi reduzida nessas fibras, e foi difícil de conceder resistência à compressão ao pano não tecido.

[28] Inversamente, se a temperatura de aquecimento após a frisagem for reduzida para aumentar a expressão da frisagem latente no processo de ligação térmica realizado para tornar o tecido em um pano não tecido, a rigidez das fibras diminui, e conseqüentemente a resistência à compressão e o volume do pano não tecido obtido utilizando essas fibras são perdidos. Quando a relação de tração é reduzida tanto quanto necessário para reduzir a cristalização orientada, a resistência e rigidez da fibra diminuem e a resistência à compressão e o volume do pano não tecido são perdidos também nesse caso.

[29] Na fabricação da fibra conjugada da presente invenção, antes da formação do tecido, nas etapas de repuxo através da frisagem, é preferível reduzir a cristalização orientada um pouco e manter a força de fibra mediante o aquecimento das fibras no ponto que a frisagem latente não será expressa. Ao fazê-lo torna-se possível expressar a frisagem latente suficientemente no processo de ligação térmica para formar o pano não tecido e obter um pano não tecido com excelente resistência à compressão e volume. Na fabricação da fibra conjugada da presente invenção, mais especificamente, nas etapas de repuxo e frisagem é preferível estabelecer uma relação de tração de 65 a 85 % da relação de tração de quebra das fibras não repuxadas, e para estabelecer uma temperatura de aquecimento durante o repuxo em uma faixa entre a temperatura de transição vítrea (Tg) do primeiro componente acrescido de 10 °C e o ponto de fusão do segundo componente menos 10 oC.

[30] A frisagem na fibra da presente invenção pode ser produzida aparente antes de formar o tecido, mas não precisa ser. A frisagem concedida à fibra antes de formar o tecido pode ser a frisagem mecânica, frisagem formada pela expressão parcial da frisagem latente com a condição de que expressão suficiente de frisagem latente é retida no processo de ligação térmica quando se forma o pano não tecido, ou pode ser uma mistura de ambos. A frisagem mecânica em zigue-zague pode ser observada como um exemplo de uma configuração de frisagem, e quando realizada por um processo de cardagem, por exemplo, uma faixa de 12 a 20 frisados/2,54 cm é preferível.

[31] Após o repuxo acima através de processos de frisagem, um tratamento térmico é realizado usando um secador de ar quente, etc., de preferência em uma temperatura 20 oC a 40 °C mais baixa, e mais preferivelmente de 25 °C a 35 °C mais baixa do que o ponto de fusão do segundo componente. Para o tratamento térmico, um meio de conhecimento público tal como um secador de circulação de ar quente, mecanismo de tratamento térmico de fluxo de ar quente direto, secador de ar quente relaxante, secador de ligação de compressão de placa quente, secador de tambor, secador de infravermelho e outros mais podem ser usados.

[32] Depois disso as fibras podem ser cortadas em fibras curtas. O comprimento das fibras curtas não é aqui particularmente limitado, mas quando um processo de cardagem for executado, um comprimento de 20 a 102 mm é o preferido, e um comprimento de 30 a 51 mm é mais preferido.

[33] Se a relação de contração a 145 °C no tecido específico fabricado a partir da fibra conjugada de ligação térmica como medida pelo método acima for maior do que a relação de contração a 120 °C, a contração do pano não tecido é provável de progredir mesmo após as fibras terem sido termicamente ligadas pelo aquecimento no processo de ligação térmica para formar o pano não tecido e isso leva à uniformidade fraca e redução de largura no pano não tecido. Portanto, é preferível que a expressão relacional [1] abaixo seja estabelecida, e uma faixa de 10 a 40 % na relação de contração a 145 ° C seja preferida, mas não se limita aqui contanto que a expressão relacional [1] seja satisfeita.

[34] Quando a relação de contração a 100 °C for maior do que a taxa de contração a 120 °C, a ligação térmica entre as fibras irá ocorrer mesmo após a frisagem latente ter sido totalmente expressa, e, portanto, a força, suavidade, uniformidade, e assim por diante do pano não tecido se tornarão mais fracas. Portanto, é preferível que a expressão relacional [2] abaixo seja estabelecida, e uma faixa de 0 a 10 % na relação de contração a 100 oC seja preferida, mas não se limita aqui contanto que a expressão relacional [2] seja satisfeita. [1] relação de contração a 120 ° C > relação de contração a 145 °C [2] relação de contração a 120 °C > relação de contração a 100 oC.

[35] Uma configuração de fibra transversal em que o núcleo e a bainha possuem um centro diferente de gravidade tal como um tipo de núcleo- bainha excêntrico, tipo oco excêntrico, etc., pode ser observada pela presente invenção. Com base na capacidade de fiação e expressão da frisagem latente, uma relação de excentricidade de 0,05 a 0,50 é preferível, e de 0,15 a 0,30 é mais preferível. Neste caso, a relação de excentricidade é expressa pela seguinte fórmula publicada na Publicação do Pedido de Patente Japonesa No. 2006-97157. Relação de excentricidade = d/R (em que d é a distância entre o ponto central da fibra conjugada e o ponto central do primeiro componente que constitui o núcleo, e R é o raio da fibra conjugada).

[36] Não apenas uma forma transversal circular, mas também uma forma transversal não circular pode ser usada para a forma transversal do núcleo. Exemplos de formas transversais não circulares incluem estrela, elíptica, triangular, quadrangular, pentagonal, múltiplos lóbulos, agrupamento, em forma de T, forma de ferradura e outras mais. As configurações de núcleo transversais circulares, semi-circulares e elípticas são as preferidas do ponto de vista de expressão de frisagem latente, e uma forma circular é particularmente preferida do ponto de vista da resistência do pano não tecido.

[37] Na seção transversal de fibra perpendicular à direção longitudinal da fibra conjugada da presente invenção, uma taxa de conjugado do primeiro componente que constitui o núcleo e do segundo componente que constitui a bainha na faixa de 10/90 % em vol a 90/10 % em vol é preferível, uma taxa de conjugado de 30/70 % em vol a 70/30 % em vol é mais preferível, e uma taxa de conjugado de 40/60 % em vol a 50/50 % em vol é especialmente preferível. O estabelecimento desta faixa para a taxa de conjugado facilita a expressão da frisagem latente pelo calor. Na explicação que se segue, a taxa de conjugado também se expressa em unidades de % em vol.

[38] Para a finura da fibra conjugada da presente invenção de 1,0 a 8,0 dtex é a preferível, de 1,7 a 6,0 dtex é mais preferível e de 2,6 a 4,4 dtex é especialmente preferível. O estabelecimento desta faixa para a finura permite que a tanto o volume quanto a resistência à compressão sejam obtidos.

[39] A mistura da fibra conjugada da presente invenção em um pano não tecido em uma proporção de mistura na faixa de 10 a 60 % em peso é preferível, e uma relação de mistura de 15 a 40 % em peso é ainda mais preferível, porque permite que o volume seja mantido sob uma carga leve e intensifica a resistência à compressão. Outras fibras que podem ser incluídas no pano não tecido não são aqui particularmente limitadas, e os exemplos incluem monofilamentos de PET, PP, etc., e fibras conjugadas de PET/PE e PP/PE. O uso de uma fibra conjugada como outra fibra é preferível a partir do ponto de vista da força e volume do pano não tecido. A partir do ponto de vista de maciez e uniformidade, a relação de contração da outra fibra é de preferência menos do que 20 %, e mais preferivelmente menos do que 10 %, quando medida sob as mesmas condições usadas para determinar a relação de contração da fibra conjugada da presente invenção (isto é, a relação de contração quando um tecido de 25 cm de comprimento x 25 cm de largura com uma massa por unidade de área de 200 g/m2 for tratado termicamente a 120 °C durante 5 min).

[40] O pano não tecido preparado usando a fibra conjugada da presente invenção pode ser utilizado para vários produtos de fibra que requerem volume e resistência à compressão. Tais produtos de fibra incluem artigos absorventes tais como fraldas, guardanapos, tampões de incontinência, etc.; suprimentos de higiene médica tais como batas, aventais, etc., materiais de equipamento interno tais como revestimentos de parede, papel translúcido japonês de janela corrediça, revestimentos de pavimentos, etc.; materiais relacionados com a vida diária tais como panos de bainha, panos de limpeza, tampas de recipiente de lixo, etc; produtos relacionados com instalações sanitárias tais como toaletes descartáveis, tampas de assento do vaso sanitário, etc; produtos para animais de estimação tais como folhas para animais de estimação, fraldas para animais de estimação, toalhas para animais de estimação, etc.; suprimentos industriais tais como materiais de limpeza, filtros, materiais de enchimento, adsorventes de óleo, adsorventes do tanque de tinta, etc.; suprimentos médicos gerais; materiais de cama; produtos de cuidado de enfermagem, e assim por diante.

Exemplos

[41] A presente invenção é descrita com maiores detalhes abaixo através dos exemplos, mas a presente invenção não é de nenhuma maneira limitada por eles. As avaliações das propriedades em cada exemplo foram pré-formadas de acordo com os seguintes métodos. Exemplos de 1 a 17 e Exemplos Comparativos de 1 a 8

[42] As fibras conjugadas (Exemplos de 1 a 7 e Exemplos Comparativos de 1 a 4) foram fabricadas sob as condições apresentadas na Tabela 1 e os tecidos não tecidos (Exemplos de 8 a 17 e Exemplos Comparativos de 5 a 8) foram assim obtidos. O desempenho foi então avaliado e medido. As condições de fabricação das fibras conjugadas e métodos para medir as suas propriedades, e as condições de fabricação do pano não tecido e métodos para medir as suas propriedades são explicadas abaixo. As Tabelas 1-1, 1-2 e 2 abaixo mostram os resultados combinados da avaliação. (Resina Termoplástica)

[43] As seguintes resinas foram utilizadas como a resina termoplástica que constitui a fibra.

[44] resina 1: polietileno de alta densidade (abreviado como PE) com uma densidade de 0,96 g/cm3, MFR (a 190 °C e uma carga de 21,18 N) de 16 g/10 min, e ponto de fusão de 130 °C.

[45] resina 2: polietileno de baixa densidade linear (abreviado como L-LDPE), com uma densidade de 0,94 g/cm3, MFR (a 190 °C e uma carga de 21,18 N), de 20 g/10 min, e um ponto de fusão de 122 oC.

[46] resina 3: polipropileno (abreviado como PP-1) com uma MFR (a 230 °C e uma carga de 21,18 N), de 7 g/10 min e um ponto de fusão de 162 °C.

[47] resina 4: polipropileno cristalino (abreviado como PP-2) com uma MFR (a 230 oC e uma carga de 21,18 N) de 5 g/10 min e um ponto de fusão de 163 °C.

[48] resina 5: polipropileno cristalino (abreviado como PP-3) com uma MFR (a 230 °C e uma carga de 21,18 N) de 16 g/10 min e um ponto de fusão de 162 °C.

[49] resina 6: tercopolímero de etileno-propileno-1-buteno contendo 4,0 % em peso de etileno e 2,65 % em peso de 1-buteno (abreviado como co-PP) com uma MFR (a 230 ° C e uma carga de 21,18 N) de 16 g/10 min, e ponto de fusão de 131 °C.

[50] resina 7: tereftalato de polietileno (abreviado como PET) com uma viscosidade intrínseca (n) de 0,64 e uma temperatura de transição vítrea de 70 °C. (Medição da Taxa de Fluxo em Fusão (MFR))

[51] A taxa de fluxo em fusão das resinas acima de 1 a 6 foi medida de acordo com JIS K 7210. O MI foi medido de acordo com a Condição D (temperatura de teste de 190 °C, carga de 2,16 kg) do Apêndice A, Tabela 1, e a MFR foi medida de acordo com a Condição M (temperatura de teste 230 °C, carga de 2,16 kg). (Fabricação da Fibra Conjugada)

[52] Usando as resinas termoplásticas mostradas na Tabela 1 o primeiro componente foi colocado no lado do núcleo e o segundo componente foi colocado no lado da bainha. As partículas finas inorgânicas foram adicionadas através de um método em que bateladas mestres de dióxido de titânio foram preparadas e misturadas no primeiro componente e no segundo componente nas quantidades mostradas na Tabela 1. A fiação foi executada na temperatura de extrusão, na taxa de conjugado (% em vol) e na forma transversal mostrada na Tabela 1. Durante esse processo um agente de tratamento de fibra tendo um alquil fosfato de potássio como o seu principal componente foi colocado em contato com o rolo de lubrificação e a partir deste aplicado. As fibras não repuxadas resultantes passaram pelo repuxo através de processos de frisagem sob as condições apresentadas na Tabela 1 com a temperatura de repuxo (temperatura da superfície do rolo quente) definida em 90 °C. Depois uma etapa de tratamento térmico foi realizada durante 5 min na temperatura de tratamento térmico apresentada na Tabela 1 usando um secador de circulação de ar quente para obter as fibras. A frisagem foi então executada por um rolo de frisagem tipo caixa de enrugamento, e frisos de máquina zigue-zague foram concedidos na faixa de 12 a 20 frisos/2,54 cm. As fibras foram cortadas por um cortador em fibras curtas com o comprimento (comprimento de corte) mostrado na Tabela 1, e estas foram utilizadas como fibras de amostra de teste. As fibras de amostra de teste obtidas foram produzidas em um tecido cardado com uma massa por unidade de área de 200 g/m2 utilizando uma máquina de teste de cardagem de rolo, e foram usadas para a medição da relação de contração. (Método de Adição de Partícula Fina Inorgânica)

[53] TiO2 comercialmente disponível para adição de fibras foi utilizado como as partículas finas inorgânicas e foi adicionado às fibras conjugadas acima. O seguinte método foi usado para adicionar as partículas finas inorgânicas nas fibras.

[54] As partículas foram adicionadas ao primeiro componente e/ou ao segundo componente por primeiro preparar uma batelada mestre utilizando um pó de partículas finas inorgânicas. As resinas usadas para a fabricação das bateladas mestres foram às mesmas resinas utilizadas para o primeiro e segundo componentes. A taxa de adição apresentada na Tabela 1 é expressa como “% em peso no componente 1/% em peso no componente 2”. (Relação de contração)

[55] As fibras de amostra de teste foram formadas em um tecido usando a máquina de teste de cardagem de rolo para preparar um tecido com uma massa por unidade de área de 200 g/m2. Este tecido foi cortado em uma folha quadrada de 25 cm de comprimento x 25 cm de largura, e um tratamento térmico foi nele executado a 120 °C durante 5 min utilizando um secador de circulação de ar quente comercial.

[56] Quando o tecido cardado tinha esfriado após o tratamento térmico, a mais curta da dimensão longitudinal ou transversal do tecido foi medida em 3 posições (superior, central e inferior, ao longo da direção) e o valor médio h1 (cm) foi obtido. A relação de contração foi calculada através da seguinte fórmula. relação de contração (%) = {(25 (cm) - hl (cm)) / 25 (cm)} x 100 (Fabricação do Pano não tecido)

[57] As fibras de amostra de teste de A a K apresentadas na Tabela 1 obtidas pelas etapas do processo acima foram misturadas nas relações (% em peso) para o material bruto 1 e material bruto 2 mostrados na Tabela 2. A mistura de fibra foi cardada em um tecido separado em uma máquina de teste de cardagem de rolo, e este tecido foi submetido ao processamento de ar direto (abreviado como TA) a 130 °C com um secador de sucção para obter um pano não tecido.

[58] Uma avaliação sensorial da consistência do pano não tecido resultante foi executada utilizando a seguinte escala de quatro etapas. Bom • > O > Δ > x Fraco • • • • Nenhuma irregularidade (em massa por unidade de área) foi observada. O • • • Leve irregularidade (em massa por unidade de área) foi observada. Δ • • • Irregularidade (em massa por unidade de área) foi observada. x • • • Irregularidade (em massa por unidade de área) e redução da largura do pano não tecido foram observadas. (Teste de Compressão)

[59] O pano não tecido resultante das etapas do processo acima foi cortado em um quadrado de 5 cm ao cumprido x 5 cm de través, e quatro tais quadrados de pano não tecido foram sobrepostos. Os quadrados foram comprimidos em 0,05 cm/seg de modo que a carga de compressão alcançou 70 gf/cm2. O volume específico (cm3/g) foi calculado a partir dos valores de espessura (mm) em 10 gf/cm2 e em 70 gf/cm2. Então a taxa de compressão foi determinada usando a seguinte fórmula.

[60] A carga de compressão foi estabelecida em 10 gf/cm2 e 70 gf/cm2 porque as condições em que o pano não tecido é usado como uma fralda ou outro produto de higiene foram assumidas, e em particular 70 gf/cm2 é a força resultante a partir do repouso em uma cadeira e sobre o chão.

[61] Foi avaliado que a resistência à compressão melhorada como o valor da taxa de compressão diminuiu. Taxa de compressão (%) = {(X10 - X70) / X10} x 100 Aqui X10 e X70 representam o seguinte: X10 é o volume específico (cm3/g) com uma carga de 10 gf/cm2; e X70 é o volume específico (cm3/g) com uma carga de 70 gf/cm2.

Aplicabilidade Industrial

[62] Por causa de uma relação de contração de pós-tratamento térmico de pelo menos 20 % ser retida na fibra conjugada da presente invenção, é possível fabricar um pano não tecido que expressa frisagem latente durante ligação térmica no processo de formação do pano não tecido, e possui excelente volume e resistência à compressão. Adicionalmente, por causa das partículas inorgânicas finas serem adicionadas à fibra conjugada, um pano não tecido que fornece volume, resistência à compressão, e suavidade ao mesmo tempo pode ser obtida, e um excelente efeito vantajoso até então imprevisível é fornecido a partir do efeito intrínseco da adição de partículas finas inorgânicas.

[63] Um pano não tecido formado a partir da fibra conjugada da presente invenção possui excelente volume, resistência à compressão e maciez, e os usos adequados que requerem tais volume, resistência à compressão e suavidade incluem artigos absorventes tais como fraldas, guardanapos, tampões de incontinência, etc; suprimentos de higiene médica tais como batas, aventais, etc., materiais de equipamento interno tais como revestimentos de parede, papel translúcido japonês de janela corrediça, revestimentos de pavimentos, etc.; materiais relacionados com a vida diária tais como panos de bainha, panos de limpeza, bainhas de recipiente de lixo, etc; toaletes descartáveis, artigos de toucador tais como tampas de assento do vaso sanitário, etc; produtos para animais de estimação tais como folhas para animais de estimação, fraldas para animais de estimação, toalhas para animais de estimação, etc.; suprimentos industriais tais como materiais de limpeza, filtros, materiais de enchimento, adsorventes de óleo, adsorventes do tanque de tinta, etc.; suprimentos médicos gerais; materiais de cama; produtos de cuidado de enfermagem, e assim por diante, todos os quais requerem volume, resistência à compressão, e maciez.

Claims

1. Fibra conjugada de ligação térmica tendo uma estrutura núcleo-bainha excêntrica em que um primeiro componente compreendendo uma resina de poliéster constitui um núcleo e um segundo componente compreendendo uma resina de poliolefina tendo um ponto de fusão de pelo menos 15 °C mais baixo do que um ponto de fusão da resina de poliéster constitui uma bainha, obtenível por um processo compreendendo as etapas de: (1] repuxar e frisar um fibra conjugada, em que as fibras não repuxadas são puxadas a uma relação de tração de 65 a 85 % da relação de tração de quebra das fibras não repuxadas nas etapas de repuxar a frisar, enquanto se aquece a fibra conjugada a uma temperatura em uma faixa entre a temperatura de transição vítrea (Tg) do primeiro componente acrescido de 10 °C e o ponto de fusão do segundo componente menos 10 °C durante o repuxo, e (11] submeter a fibra conjugada a um tratamento térmico, que é realizado a uma temperatura de 20 °C a 40 °C mais baixa do que o ponto de fusão do segundo componente; caracterizada pelo fato de que as fibras conjugadas de ligação térmica, quando arranjadas em um tecido, têm uma relação de contração após um tratamento térmico de 120°C de pelo menos 20% quando calculada pelo seguinte método de medição: relação de contração (%) = {(25 (cm) - hl (cm)) / 25 (cm)} x 100 (em que h1 representa a mais curta da dimensão longitudinal ou da dimensão transversal do tecido após fornecer um tratamento térmico durante 5 minutos a um tecido de 25 cm x 25 cm tendo uma massa por unidade de área de 200 g/m2), em que uma relação de contração após um tratamento térmico de 100 °C, 120 °C, e 145 °C satisfaz as seguintes duas expressões: (12] relação de contração a 120°C > relação de contração a 145°C; e (13] relação de contração a 120°C > relação de contração a 100°C, e em que uma quantidade de partículas finas inorgânicas de 1 a 5% é adicionada às fibras, em que a relação de excentricidade da fibra é de 0,05 a 0,50, em que a relação de contração a 100°C é 0% a 10%.

2. Fibra conjugada de ligação térmica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma finura da fibra conjugada de ligação térmica é de 1,0 a 8,0 dtex.

3. Pano não tecido, caracterizado pelo fato de que a fibra conjugada de ligação térmica, como definida na reivindicação 1 ou 2, é misturada com um ou mais tipos de uma fibra de ligação térmica diferente, em que a fibra conjugada de ligação térmica, como definida na reivindicação 1 ou 2, está nele contida em uma relação de mistura de 10 a 60 % em peso.