ES2199189T3 - Procedimiento para la realizacion de un material no tejido y material asi obtenido. - Google Patents
Procedimiento para la realizacion de un material no tejido y material asi obtenido.Info
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Abstract
Procedimiento para la realización de un material no tejido complejo que consiste en realizar en continuo, un complejo en el cual se interpone en sándwich entre dos velos de filamentos continuos (2, 7), un velo fibroso a base de fibras celulósicas (4) y que consiste en: en realizar un primer velo de filamentos continuos (2), siendo el haz de filamentos continuos extruídos y estirados recibido sobre una cinta transportadora (3) móvil en forma de una napa no ligada; en depositar sobre este velo (2), por vía aeráulica, un segundo velo de fibras celulósicas (4); en depositar sobre el velo fibroso (4) un segundo velo (7) de filamentos continuos no ligados; en transferir el complejo así formado a una instalación (9) de ligado por chorros de agua y en consolidar el conjunto por entrecruzado hidráulico y; en secar el no tejido mixto producido y después acondicionarlo, por ejemplo en forma de un arrollamiento (18).
Description
Procedimiento para la realización de un material
no tejido y material así obtenido.
Desde hace ya algunos decenios, se ha propuesto
reemplazar unas napas textiles tradicionales (tejido, género de
punto) por unas estructuras llamadas ``no tejidas''.
De manera general, dichas estructuras no tejidas
pueden ser clasificadas en tres grandes categorías, que resultan
de su mismo proceso de fabricación, a saber los no tejidos llamados
``por vía seca'' formados por cardado y/o vía aeráulica, siendo
esta última técnica corrientemente designada por la expresión
``técnica airlaid'', los no tejidos obtenidos por ``vía fundida'',
técnica corrientemente designada por la expresión ``spunbond'', y
la técnica llamada ``por vía húmeda'', derivada de las técnicas
papeleras.
Por otra parte, es conocido desde hace mucho
tiempo, que es posible adaptar las propiedades finales del producto
obtenido realizando unas mezclas de materiales, por ejemplo
asociando entre sí varios velos constituidos por fibras de
naturaleza diferente, por ejemplo unas fibras naturales,
artificiales o sintéticas.
La invención prevé un nuevo procedimiento que
permita realizar dicho tipo de artículo no tejido constituido por
una mezcla de fibras de naturaleza diferente y que, en la
continuación de la descripción, será designado por la expresión
``no tejido mixto'' o ``no tejido compuesto''.
Se han realizado numerosas proposiciones hasta el
presente para realizar unos no tejidos mixtos o compuestos
asociando entre sí unos velos de fibras artificiales o sintéticas
y un velo de fibras celulósicas. La asociación de los diferentes
constituyentes entre sí puede ser realizada de diferentes maneras,
por ejemplo por medio de ligantes, punzonado mecánico o
entrecruzado hidráulico, estando esta última técnica, conocida desde
hace mucho tiempo, descrita en particular en la patente US 3 508
308. Este documento describe en particular la realización de napas
mixtas realizadas por la técnica ``airlaid'' por mezcla íntima de
fibras, por ejemplo una mezcla de fibras sintéticas (poliéster o
acrílica) y de fibras de rayón (ver ejemplos 10 y 11). Describe
también (ver ejemplos 12 y 13), la realización de complejos que
comprenden una capa central constituida por filamentos continuos y
por dos capas exteriores a base de fibras, poliéster en
particular, distribuidas por vía aeráulica, siendo las diferentes
capas ligadas entre sí por la acción de chorros de fluido.
Se ha propuesto también, como destaca del
documento EP 423 619, realizar unos tejidos absorbentes por
asociación, siempre por medio de chorros de agua, de una napa
constituida por filamentos continuos y una napa constituida por una
mezcla de fibras celulósicas, fibras de madera en particular.
Por último, es conocido realizar unos no tejidos
tomando en sándwich una napa de fibras entre dos velos de
filamentos continuos ya consolidados por calandrado en caliente,
estando la unión final de las diferentes capas asegurada también
por la acción de chorros de agua.
Esta última técnica de realización relativamente
simple presenta numerosos inconvenientes principales, a saber:
- \Diamondblack
- el hecho de que los velos de filamentos continuos (spunbond) estén ya consolidados por un tratamiento térmico de calandrado impide una mezcla íntima de estos filamentos con las fibras de madera del velo depositado por vía aeráulica, lo que disminuye las capacidades de absorción del complejo y también conduce a la obtención de un producto áspero desprovisto de flexibilidad;
- \Diamondblack
- por otra parte, es necesario, para asegurar una cohesión satisfactoria entre las capas y evitar el deslaminado del complejo, utilizar cuando tiene lugar la fase de consolidación por chorros de agua unas velocidades de fluido muy altas, puesto que los puntos de calandrado de los velos ``spunbond'' impiden toda movilidad de los filamentos sintéticos; estas velocidades elevadas de los chorros de agua generan un sobrecoste de consumo de energía así como una pérdida incrementada de fibras celulósicas;
- \Diamondblack
- los puntos de unión entre los filamentos obtenidos por calandrado pueden representar hasta 20 a 25% de la superficie de los velos a base de filamentos continuos y constituyen por tanto otros tantos obstáculos al paso de los chorros de agua;
- \Diamondblack
- finalmente, el hecho de que los filamentos continuos de los velos no sean móviles confiere una rigidez importante al material que pierde sus propiedades textiles y se parecen aún más a un papel que a un verdadero textil.
Ahora bien, se ha encontrado, y es lo que
constituye el objeto de la presente invención, un procedimiento
perfeccionado que permite realizar en continuo unos no tejidos
mixtos perfectamente ligados, que presentan unas características
mecánicas elevadas conservando al mismo tiempo el aspecto, el
tacto y la flexibilidad de un textil convencional, tal como un
tejido.
La solución a dicho problema se obtiene por la
combinación, de manera muy precisa, de técnicas anteriores
realizadas en continuo y en las condiciones precisas, a saber:
- -
- las técnicas de realización de napas no tejidas realizadas a partir de fibras cortas cuya repartición se obtiene por vía aeráulica (técnica airlaid);
- -
- las técnicas de realización de napas obtenidas por hilatura directa (spunbond) y,
- -
- la consolidación del complejo formado por la acción de chorros de agua.
De manera general, el procedimiento de acuerdo
con la invención consiste en realizar en continuo un complejo en
el cual se interpone en sándwich entre dos velos de filamentos
continuos, un velo fibroso a base de fibras celulósicas,
procedimiento que consiste:
- \Diamondblack
- en realizar un primer velo de filamentos continuos, siendo el haz de filamentos continuos extruídos y estirados recibido sobre una cinta transportadora móvil en forma de una napa no ligada;
- \Diamondblack
- en depositar sobre este velo, por vía aeráulica, un segundo velo de fibras celulósicas;
- \Diamondblack
- en depositar sobre el velo fibroso un segundo velo de filamentos continuos no ligados;
- \Diamondblack
- en transferir el complejo formado a una instalación de ligado por chorros de agua y en consolidar el conjunto por entrecruzado hidráulico y;
- \Diamondblack
- en secar el no tejido mixto producido y a continuación en acondicionarlo, por ejemplo en forma de un arrollamiento.
Según una forma de realización preferida del
procedimiento de acuerdo con la invención, las fibras celulósicas
que entran en la realización del complejo son unas fibras de
madera y su depósito se realiza por napado neumático.
Por otra parte, si bien se puede prever realizar
sólo un tratamiento de ligado por chorro de agua, el complejo
formado se somete preferentemente a dos tratamientos sucesivos que
actúan contra las dos caras opuestas del complejo.
La invención se refiere también a un nuevo tipo
de producto no tejido obtenido por la aplicación de este
procedimiento.
Un no tejido mixto de este tipo, que está por
tanto constituido por una mezcla de fibras de naturaleza
diferente, se caracteriza porque se compone de una capa de fibras
naturales, madera en particular, aprisionada entre dos napas no
tejidas constituidas por filamentos, extruidos y estirados, a base
de material sintético, siendo obtenida la cohesión de las
diferentes capas por entrecruzado gracias a la acción de chorros de
agua.
La invención y las ventajas que de ella destacan
se comprenderán mejor gracias a los ejemplos de realización que
siguen, dados a continuación a título indicativo, pero no
limitativo, y que son ilustrados por los esquemas anexos en los
cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática de un
conjunto de una línea de producción de un material complejo
realizado de acuerdo con el procedimiento según la invención;
- las figuras 1a, 1b, 1c y 1d son unas vistas
ampliadas de las zonas de esta figura 1 rodeadas por un
círculo.
En una línea de producción, tal como la ilustrada
en la figura 1, se realiza, en continuo, un no tejido
compuesto.
Para ello, se realiza, por medio de una unidad de
producción, designada por la referencia general (1), por fusión,
hilado y estirado, un primer velo (2) de filamentos continuos,
filamentos que son depositados y repartidos sobre una cinta
transportadora móvil (3).
Eventualmente, inmediatamente después de la
formación, este primer velo (2) puede ser sometido a un compactado
por medio de un cilindro prensador o por acción de chorros que
provienen de una batería de inyectores hidráulicos.
Los filamentos continuos de este primer velo (2)
pueden ser a base de un polímero constituido por polipropileno,
poliéster o por otros materiales sintéticos tales como el
polietileno, poliamida, no siendo esta lista limitativa. Los
filamentos continuos pueden eventualmente estar constituidos por
filamentos llamados ``bicomponente'', tales como los obtenidos por
coextrusión de polipropileno y de polietileno.
El velo de filamentos (2) continuos no ligados,
es a continuación transferido bajo una unidad, designada con la
referencia general (4) que, por vía aeráulica, permite depositar en
la superficie la primera napa (2) unas fibras discontinuas (4), de
otra naturaleza, y más particularmente unas fibras celulósicas,
madera en particular.
Las fibras celulósicas son depositadas en la
superficie del primer velo (2) por medio de una corriente de aire.
Preferentemente, el velo de filamentos (2) es mantenido sobre la
cinta transportadora (3) por medio de una aspiración (5). A
continuación, bajo el efecto de la aspiración, dichas fibras (4)
son depositadas preferentemente entre los filamentos no ligados
del velo (2), permitiendo así una excelente integración de los dos
constituyentes.
El complejo (2, 4) que está todavía mantenido
soportado por la cinta transportadora (3), es a continuación
llevado bajo una segunda zona de formación (6) de un segundo velo
de filamentos continuos (7), también sintéticos, de igual naturaleza
o de naturaleza diferente que los del primer velo (2).
Un rodillo prensador (8) está preferentemente
dispuesto después de esta zona de depósito del velo (7), y permite
asegurar un compactado del conjunto con vistas a su transferencia
a la instalación de hidroligado, designada con la referencia
general (9), que sigue a la línea de producción.
Eventualmente, esta operación de compactado
podría ser realizada por medio de una batería de inyectores
hidráulicos.
El complejo se introduce a continuación en la
zona de hidroligado (9) sobre un transportador (10) sobre el cual
se efectúan sucesivamente las operaciones de compactado y
prehumectado del conjunto por medio de un transportador superior
(11) tangente al transportador inferior (10) y en el interior del
cual está depositado un inyector hidráulico (12).
Después de compactado y prehumectado, se somete
el complejo a la acción de una sucesión de chorros de agua (13)
suministrados por varios inyectores hidráulicos dispuestos en
serie.
Estos chorros de agua (13) consolidan el conjunto
constituido por las diferentes capas del complejo y confieren una
buena resistencia a la abrasión de la capa superior.
La estructura así tratada se transfiere a
continuación, por girado, a un cilindro (14), o a otro
transportador, asociado a varios inyectores (15) que suministran
también unos chorros de agua sobre la otra cara del complejo,
reforzando así la consolidación del conjunto de las capas,
confiriendo al mismo tiempo una buena resistencia a la abrasión de
la capa situada frente a los chorros.
El complejo así obtenido se transfiere a
continuación a un transportador de exprimido (16) sobre el cual se
exprime con la ayuda de una caja aspirante conectada a un generador
de vacío.
A continuación se seca por medio de un cilindro
(17) con aire pasante y después se acondiciona de forma
convencional, por ejemplo bajo la forma de un arrollamiento
(18).
Se realiza un producto de acuerdo con la
invención de la manera siguiente.
Un velo de filamentos continuo (2), que pesa 15
g/m^{2} es producido en una instalación comercializada por el
solicitante bajo la denominación ``spunjet'', que permite realizar
una napa no tejida por extrusión, estirado y repartición de
filamentos continuos.
En este ejemplo de realización, como polímero, se
extruye polipropileno tal como el comercializado por la sociedad
AMOCO bajo la referencia 100 ZA 35.
El velo formado está constituido por 7000
filamentos por metro de anchura y se produce a una velocidad de 250
metros por minuto. El diámetro de los filamentos después de
estirado es de aproximadamente 15 micrones.
Una aspiración situada frente a la ranura de
estirado (20) permite controlar de forma precisa el depósito de
filamento y su regularidad sobre la cinta transportadora (3).
Por encima del mismo transportador (3), está
dispuesto un conjunto (4) que permite distribuir por vía aeráulica
unas fibras discontinuas sobre la napa (2) previamente formada.
Un conjunto de distribución de fibras de este
tipo puede estar constituido por una instalación convencional tal
como la comercializada por la sociedad M & J.
En el ejemplo concreto, se deposita sobre el velo
de filamentos continuos (2) 35 g/m^{2} de fibras celulósicas, y
más particularmente de fibras de madera, comercializadas por la
sociedad KORSNAES, siendo estas fibras de madera, de una longitud
del orden de 3 mm, corrientemente designadas por la expresión
``pasta fluff''.
Una caja aspirante (5) está depositada bajo el
transportador en toda la superficie de la cabeza aeráulica de
distribución (4). Esta cabeza aspirante (5) está conectada a un
generador de vacío que permite repartir uniformemente las fibras de
madera preservando al mismo tiempo la homogeneidad del velo de
filamentos continuos (2).
Un rodillo prensador (no representado), cuya
velocidad está sincronizada con dicha cinta transportadora (3),
compacta el conjunto así formado.
Después de compactado, se deposita en la
superficie del complejo un segundo velo de filamentos continuos,
que pesa 15 g/m^{2}, de igual naturaleza que el primer velo
(2).
Este velo puede ser formado o bien sobre un mismo
transportador (3) o bien sobre un transportador independiente.
Este velo (7) está por tanto repartido sobre la
capa de fibras celulósicas (4). Preferentemente, la transferencia se
realiza de manera positiva utilizando una caja aspirante (5a)
dispuesta bajo el transportador principal frente al punto de
transferencia.
La estructura obtenida, que pesa 65 g/m^{2}, es
eventualmente compactada por medio de un cilindro (8). Este
compactado puede eventualmente ser realizado por medio de una
batería adicional de inyectores hidráulicos.
El complejo se transfiere a continuación al
transportador (10) de la unidad de ligado hidráulico (9).
Una unidad de ligado de este tipo comprende un
transportador principal (10) encima del cual está dispuesto un
transportador superior (11), tangente a éste, y en el interior del
cual está dispuesto un inyector hidráulico (12), que suministra
4000 chorros de agua por metro, teniendo estos chorros un diámetro
de 130 micrones y una velocidad de 34 metros por segundo.
El ``sándwich'' así compactado y mojado es
tratado sobre su superficie superior por seis inyectores (13)
hidráulicos, dispuestos en serie que proyectan unos chorros de agua
de 120 micrones de diámetro separados unos de los otros en 0,6 mm a
unas velocidades respectivas de 110, 125, 140, 140, 140, 140
m/segundo.
El complejo tratado se transfiere entonces por
girado a un cilindro (14) alrededor del cual están dispuestos
cuatro inyectores hidráulicos (15) que proyectan unos chorros de
agua de 120 micrones de diámetro separados unos de los otros en 0,6
mm con unas velocidades respectivas de 125, 140, 140, 140
m/segundo.
El complejo así consolidado se transfiere a un
transportador de exprimido (16) sobre el cual es exprimido por una
caja aspirante en la cual reina un vacío de 400 mbars.
Después se seca el conjunto a una temperatura de
120ºC por un cilindro (17) con aire pasante y a continuación se
acondiciona en (18).
A la salida de la línea de producción, se
constata que el producto obtenido pesa aproximadamente 60
g/m^{2}, presenta una excelente homogeneidad, un buen tacto, una
gran flexibilidad y una excelente resistencia a la abrasión tanto
en estado seco como estado húmedo.
Su capacidad de absorción de agua es importante,
del orden de 850%.
Dicha capacidad de absorción de agua es
comparable con la de unos no tejidos mixtos constituidos por
fibras discontinuas y que han sido realizadas por cardado.
En contrapartida, la resistencia a la abrasión
tanto en estado seco como en estado húmedo, así como las
características mecánicas, son muy superiores.
Un producto de este tipo está perfectamente
adaptado para unas aplicaciones diversas, tales como productos de
secado industrial o doméstico, toallitas impregnadas, batas y
campos de bloque operatorio, siendo dichas aplicaciones dadas a
título indicativo pero no limitativo.
Claims (4)
1. Procedimiento para la realización de un
material no tejido complejo que consiste en realizar en continuo,
un complejo en el cual se interpone en sándwich entre dos velos de
filamentos continuos (2, 7), un velo fibroso a base de fibras
celulósicas (4) y que consiste en:
- \Diamondblack
- en realizar un primer velo de filamentos continuos (2), siendo el haz de filamentos continuos extruídos y estirados recibido sobre una cinta transportadora (3) móvil en forma de una napa no ligada;
- \Diamondblack
- en depositar sobre este velo (2), por vía aeráulica, un segundo velo de fibras celulósicas (4);
- \Diamondblack
- en depositar sobre el velo fibroso (4) un segundo velo (7) de filamentos continuos no ligados;
- \Diamondblack
- en transferir el complejo así formado a una instalación (9) de ligado por chorros de agua y en consolidar el conjunto por entrecruzado hidráulico y;
- \Diamondblack
- en secar el no tejido mixto producido y después acondicionarlo, por ejemplo en forma de un arrollamiento (18).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque las fibras celulósicas (4) que entran
en la realización del complejo son unas fibras de madera.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se somete el
complejo a dos tratamientos de ligado sucesivos por chorros de agua
que actúan contra las dos caras opuestas de dicho complejo.
4. No tejido mixto obtenido por la aplicación del
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque se compone de una capa de fibras
naturales (4), madera en particular, aprisionada entre dos napas no
tejidas (2, 7) constituidas por filamentos continuos, extruídos y
estirados, a base de material sintético, siendo obtenida la
cohesión de las diferentes capas por entrecruzado gracias a la
acción de chorros de agua.
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