ES2225307T3 - Estructura textil no tejida que incorpora conjuntos de filamentos estabilizados. - Google Patents

Estructura textil no tejida que incorpora conjuntos de filamentos estabilizados.

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Abstract

Método de producción de una estructura textil no tejida que comprende las etapas de: consolidar inicialmente una pluralidad de filamentos continuos sustancialmente paralelos para proporcionar un conjunto de filamentos parcialmente estabilizados; tensar adicionalmente dicho conjunto de filamentos mediante una operación de plegado, empaquetado, torsión o entrelazado; y unir una serie separada de tales conjuntos de filamentos tensados resultantes a una capa de soporte.

Description

Estructura textil no tejida que incorpora conjuntos de filamentos estabilizados.
La presente invención se refiere a materiales textiles no tejidos y, en particular, a materiales textiles no tejidos absorbentes.
La presente invención tiene aplicación particular para estructuras o materiales textiles absorbentes para usos en el campo de la protección sanitaria, el cuidado de bebés y la protección frente a la incontinencia de adultos y también en el campo médico, por ejemplo en o como vendajes, hisopos y esponjas de laparotomía. Es igualmente aplicable a usos adicionales en los que la absorbencia puede no ser un factor crítico, por ejemplo, como soportes. Éstos pueden incluir materiales de matriz para su uso en la producción de neumáticos, material de cinta transportadora y otras aplicaciones industriales y médicas, tales como material de relleno ortopédico.
Los materiales no tejidos fabricados mediante procedimientos muy diferentes se han utilizado, a lo largo de los años, como componentes para producir materiales absorbentes para su uso en la higiene femenina, pañales para bebés y productos para la incontinencia. Las modernas tecnologías que utilizan estructuras no tejidas de pasta fluff (pasta en copos) a menudo combinadas con otros materiales no tejidos para formar materiales compuestos de múltiples capas, se han usado para facilitar la captura, la distribución y la contención de fluidos en tales composiciones. A menudo se incorporan otros materiales, tales como polímeros superabsorbentes, en estos materiales compuestos para maximizar la contención de fluidos.
Los documentos WO 99/27876 y WO 99/30661 (SCA Higiene Products AB) describen cintas de filamentos como materiales de captación de fluidos en pañales para bebés y similares, pero sólo como un componente en las matrices absorbentes especificadas. Más específicamente, estas memorias descriptivas, ambas publicadas en junio de 1999, describen la producción de una capa de filamentos de cinta continua que puede ser de acetato de celulosa o de polietileno, polipropileno, poliamida, poliéster, poli(acetato de vinilo), viscosa o rayón o biocomponentes. Las etapas en la producción de dicha capa incluyen rizado u ondulado, después estirado y distribución de los filamentos de cinta, después unión de los mismos en un patrón de líneas, marcas o puntos mediante cualquier técnica adecuada, incluyendo unión térmica o ultrasónica, calandrado, unión por láser o estampación o hidroenmarañado. Los filamentos se cortan hasta su longitud antes o después de la unión mencionada anteriormente. Opcionalmente, los filamentos de cinta pueden unirse al mismo tiempo que el patrón de unión mencionado anteriormente a una capa que puede ser un material no tejido. No se proporcionan detalles adicionales del método de manejo de los filamentos de cinta para producir una capa terminada y se cree que sería poco práctico tratar con filamentos de cinta directos desde una bala de esta manera.
Un objeto de la presente invención es proponer una manera mejorada de manejar filamentos continuos, lo que permitirá su incorporación en un producto terminado, o en una parte del mismo para el montaje adicional con otras capas.
Según un aspecto de la presente invención, se propone un método para producir una estructura textil no tejida que comprende las etapas de a) consolidar inicialmente de una pluralidad de filamentos continuos sustancialmente paralelos para proporcionar un conjunto de filamentos parcialmente estabilizados, b) tensar adicionalmente dicho conjunto de filamentos mediante una operación de plegado, empaquetado, torsión o entrelazado, y c) unir o insertar el conjunto de filamentos tensados resultante en una capa o capas de soporte.
Por tanto, los solicitantes creen que es poco práctico rizar y estirar simplemente los filamentos continuos y después introducirlos directamente en un proceso de unión. Por tanto, se considera necesaria una etapa intermedia mediante la que se estabilice adicionalmente el conjunto de filamentos para lograr la estabilidad bi o tridimensional requerida en la producción adicional del material compuesto. Esto conferirá el tacto, el volumen y otros atributos deseables asociados más normalmente con los productos tejidos en la estructura final.
La etapa de consolidación inicial puede llevarse a cabo mediante la aplicación de disolvente y presión, calandrado, o mediante hidroenmarañado, o mediante gofrado, o mediante rizado, seguido por una etapa adicional de estirado del conjunto de filamentos.
El tensado o estabilización adicional del conjunto de filamentos puede llevarse a cabo entonces mediante varios medios; por ejemplo, mediante trenzado o mediante devanado alrededor de un mandril cónico, extrayéndolo luego en una configuración devanada del mandril y plegándolo plano o mediante cualquier otro método adecuado de plegado, torsión o entrelazado de los filamentos, que son sustancialmente paralelos, pero pueden ser ondulantes o rectos.
Con respecto al producto terminado, en el que el material de filamentos se diseña para que sirva como núcleo absorbente, son evidentes las mejoras significativas en la gestión de fluidos, notablemente el drenaje y la contención de fluidos, con respecto a los materiales existentes utilizados y conocidos actualmente por los expertos en la técnica.
Aunque cualquier sistema de filamentos poliméricos que pueda hacerse hidrófilo puede considerarse utilizable para esta propuesta, o bien sólo o con otros polímeros para formar conjuntos de filamentos mezclados, el polímero preferido es acetato de celulosa, que, en el formato de filamentos paralelos, y estabilizado para mantener la integridad y el rendimiento, logra propiedades extraordinarias de captación y drenaje de fluidos.
Este rendimiento puede optimizarse mediante la cuidadosa selección de los diámetros de los filamentos en los conjuntos de filamentos, o bien como mezclas íntimas o como redes de filamentos más finos y más gruesos, puesto que se requiere espacio entre filamentos para la captación de los fluidos, pero son necesarios espacios más finos entre los filamentos para proporcionar los sistemas capilares necesarios para optimizar el drenaje y la contención de los fluidos, como puede deducirse a partir de la ecuación de Lucas-Washburn y las que se derivan de ésta. El uso de filamentos transversales conformados es ventajoso, siendo posibles muchas formas incluyendo, pero sin limitarse a ellas, filamentos con forma de Y, filamentos con forma de estrella y similares. En esos casos, las hendiduras que discurren a lo largo de los filamentos conformados actúan como finas estructuras capilares, potenciando así el drenaje del fluido y la completa utilización de las estructuras de material compuesto.
El acetato de celulosa se ha utilizado frecuentemente en el pasado en materiales textiles no tejidos y Celanese Acetate, LIC informa de ello en la bibliografía, así como otras fuentes como Kimberly-Clark, pero tales materiales no tejidos han sido estructuras convencionales similares a bandas basadas en fibras cortadas sin el uso de conjuntos de filamentos estabilizados.
Con el fin de proporcionar facilidad de empleo, integridad, rendimiento óptimo con los fluidos y, lo que es más importante, tridimensionalidad física y capacidad de conformación optimizada, es necesario preestabilizar los conjuntos de filamentos antes de su estabilización adicional e introducción posterior en estructuras no tejidas. Esto puede lograrse mediante una variedad de vías que dependen de las propiedades físicas del sistema polimérico utilizado. Con los filamentos poliméricos preferidos fabricados de acetato de celulosa, los métodos incluyen el rizado especial de la fibra, lo que evita el arrugado y el bloqueo capilar, el hidroenmarañado in situ de los filamentos para proporcionar coherencia controlada entre filamentos, el tratamiento térmico, el tratamiento ultrasónico especializado para la humedad, la aplicación y la retirada de disolvente a corto plazo para formar una consolidación limitada entre filamentos, el gofrado o una combinación de las tecnologías anteriores. Esta estabilización proporciona densidades de empaquetamiento controladas entre filamentos, lo que es vital para proporcionar la gestión óptima de los fluidos en estos conjuntos de filamentos. Dependiendo del tamaño de los filamentos y de la forma de la sección transversal, tales densidades serán muy diferentes para dar esta gestión óptima de los fluidos. El proceso de estabilización adicional ha de tenerse en cuenta en la optimización de estos formatos de filamentos preestabilizados, puesto que son posibles con cambios en las dimensiones en esta estabilización adicional.
Aunque el acetato de celulosa es el polímero preferido para su uso en los conjuntos de filamentos reivindicados, otros polímeros son igualmente adecuados. Éstos pueden comprender viscosa o rayones hilados en disolvente, poliésteres, polipropilenos y cualquier material que forme filamentos que pueda mostrar propiedades similares. Para proporcionar una buena gestión de los fluidos, se prefieren las formas hidrófilas de cualquier polímero.
Los filamentos se consolidan mediante métodos apropiados para la química de los polímeros escogidos para su uso. Un polímero particularmente adecuado es el rayón hilado en disolvente, en el que puede lograrse el proceso de estabilización inicial usando un procedimiento de disolvente con N-óxido de N-metilmorfolina (NMMO). Con otros polímeros tales como poliésteres o polipropilenos, se logra mejor la estabilización inicial mediante medios mecánicos o térmicos.
En algunos casos, los filamentos preestabilizados de un tipo polimérico (por ejemplo, acetato de celulosa) pueden combinarse con filamentos preestabilizados de otro tipo polimérico (por ejemplo, rayón hilado en disolvente) con el fin de obtener propiedades/ventajas particulares de la gestión de fluidos. En otros casos, pueden usarse combinaciones de tipos poliméricos similares para obtener otras ventajas, tales como propiedades táctiles mejoradas (en tales casos pueden combinarse mezclas de conjuntos de filamentos de acetato de celulosa con conjuntos de filamentos elásticos de poliéster o polipropileno).
Puede incorporarse material radioopaco en los conjuntos de filamentos para permitir su utilización en esponjas que se pueden detectar por rayos X o en otros dispositivos. Tales polímeros radioopacos contienen altos porcentajes de sulfato de bario que pueden incorporarse en el lubricante de hilatura antes de la extrusión del filamento o posiblemente de la película. Los filamentos de material radioopaco estarían en proximidad muy cercana entre sí en los conjuntos de filamentos completamente estabilizados; estando la mayoría de estos conjuntos de filamentos completamente estabilizados libres de filamentos radioopacos. Esto es necesario para proporcionar la detección requerida en condiciones de rayos X.
Las tecnologías no tejidas adecuadas para la unión de tales conjuntos de filamentos a una capa de soporte de las fibras, los filamentos o un material no tejido fabricado de los mismos, son muchas y variadas e incluyen los procesos para el soplado de fibras de pasta en conjuntos de filamentos estabilizados. La integridad de estos conjuntos puede potenciarse en muchos casos mediante la incorporación de fibras de unión, de las que el acetato de celulosa es muy apropiado (que pueden ser opcionalmente fibras de dos componentes de diferentes tipos, tales como de cubierta/núcleo, o tipos de una junto a la otra, por ejemplo), o fibras ablandadas por soplado relacionadas (tales como en los materiales "COFORM" de Kimberly-Clark). En estos casos, se supera un defecto conocido, el drenaje de fluidos inadecuado, debido a la presencia de filamentos largos y a las estructuras capilares controladas sin observarse ninguna sinuosidad ni impedancia de drenaje en los materiales hasta la fecha.
El ablandado por soplado de las fibras para dar conjuntos de filamentos estabilizados proporciona su colocación controlada en estructuras no tejidas, adhiriéndose las fibras ablandadas por soplado a las superficies superiores y a los lados de estos conjuntos en la deposición. Mediante la selección cuidadosa del (de los) polímero(s) de ablandado por soplado, pueden producirse estructuras elastomérica que incorporan conjuntos de filamentos estabilizados. Los sistemas "Demique" basados en poliuretano de Kimberly-Clark son particularmente adecuados a este respecto. Las estructuras elastoméricas proporcionan una mejor capacidad de conformación y rendimiento en uso. Los procedimientos pertinentes de ablandado por soplado (en tamices de recogida conformados, por ejemplo) para dar estructuras tridimensionales y otras nuevas tecnologías de ablandado por soplado conocidas por los expertos en la técnica también permitirán una estructura flexible que rodea a los conjuntos de filamentos y, de nuevo, productos que se pueden conformar y estirar que contienen filamentos estabilizados colocados.
El proceso de hilado no tejido del polímero para dar filamentos y similares, y la banda o bandas resultantes, puede utilizarse para bloquear los conjuntos de filamentos estabilizados en su sitio. Pueden utilizarse procedimientos de unión, particularmente mediante medios térmicos pero también posiblemente ultrasónicos u otros medios, para lograr este bloqueo. Con los procedimientos de unión térmica, se obtienen los mejores resultados con una distorsión mínima de los conjuntos de filamentos mediante el uso de un polímero de punto de fusión inferior en el componente no tejido hilado y después la adhesión de estos filamentos no tejidos hilados mediante técnicas pertinentes, tales como unión mediante el paso de aire o procedimientos de calandrado adecuados, por ejemplo.
Puede emplearse el calandrado u otras técnicas de unión térmica para incorporar una banda en un lado de los conjuntos de filamentos estabilizados o en ambos lados. También puede utilizarse la unión ultrasónica para lograr resultados similares. Tales bandas deben ser receptivas preferiblemente a la unión térmica o a la unión ultrasónica, según sea apropiado, aunque pueden utilizarse las propiedades térmicas o ultrasónicas de los polímeros apropiados del conjunto de filamentos en los materiales no tejidos térmica o ultrasónicamente inertes, siempre que no se deterioren las propiedades intrínsecas de los conjuntos de filamentos estabilizados. De particular interés son las técnicas para proporcionar la unión mejorada del acetato de celulosa u otros filamentos estabilizados poliméricos, mediante las que la presencia de humedad o disolvente residual, según sea apropiado, facilita esta unión de filamentos en los procedimientos de unión por calandrado o unión ultrasónica.
La unión mediante el paso de aire o unión mediante polvo de las fibras o filamentos alrededor de los conjuntos de filamentos estabilizados da como resultado materiales textiles con una colocación definida del conjunto de filamentos. Muchos de tales materiales textiles son elásticos, potenciándose así la captación de fluidos en estructuras absorbentes, preferiblemente cuando tales fibras son hidrófilas o se hacen hidrófilas.
Los conjuntos de filamentos estabilizados pueden fijarse alternativamente a bandas fibrosas mediante procedimientos de punzonado controlados, siendo las series de agujas tal como se diseña para minimizar el daño a los filamentos estabilizados colocados en las series con las bandas fibrosas, antes de los procedimientos de punzonado. Las fibras más largas se prefieren considerablemente en las bandas antes del punzonado, acoplado con arrollamiento cruzado adecuado para garantizar la "envoltura alrededor" de la fibra de los conjuntos de filamentos colocados.
Todas las estructuras no tejidas descritas pueden laminarse para dar hojas de soporte, o bien durante la fabricación o como un proceso posterior, para proporcionar una seguridad extra en su uso, evitando el escape de fluidos a través del espesor de los materiales compuestos absorbentes. Tales hojas de soporte incluyen películas poliméricas, preferiblemente aquellas que se caracterizan por su permeabilidad al vapor de agua para optimizar el bienestar de la piel en uso. Las hojas de soporte preferidas tales como, por ejemplo, las fabricadas a partir de celulosa o acetato de celulosa muestran eliminación medioambientalmente responsable.
El uso de conjuntos de filamentos estabilizados proporciona la matriz óptima para la gestión de fluidos y confiere la tridimensionalidad necesaria tan importante en estos tipos de estructuras compuestas absorbentes.
Los materiales no tejidos tal como se describen en esta invención actual son muy adecuados como sustitución para la gasa, ya sea tejida o no tejida, tal como la utilizada en las esponjas, esponjas de laparotomía y vendajes médicos. En particular, pueden ser sumamente absorbentes y pueden poseer una superficie no adherente, si los materiales externos hidrófobos se combinan con los conjuntos de filamentos estabilizados, sin ninguna borra suelta, proporcionando así buena cicatrización de heridas. Debido a la alta absorbencia que puede lograrse usando estos materiales, no es necesario el doblado o el uso en múltiples capas, como es el caso con todas las esponjas tejidas y no tejidas hasta la fecha. Esto permite la economía de su uso, puesto que participa menos material y además proporciona esponjas conformadas que son difíciles de producir cuando interviene el doblado.
Los conjuntos de filamentos estabilizados tal como se describen pueden incorporarse en la producción no tejida final en formatos que facilitan a los materiales compuestos finales el tacto y la tridimensionalidad de las estructuras plegadas tejidas y no tejidas. La textura, el rendimiento de absorbencia y la aparición de los materiales compuestos finales dependen del número, el tamaño y la separación de los conjuntos de filamentos estabilizados incorporados en estos materiales compuestos. Los conjuntos de filamentos estabilizados proporcionan medios para la gestión de fluidos, para facilitar a estos materiales compuestos terminados la absorbencia necesaria que hasta la fecha sólo se ha obtenido mediante las estructuras plegadas.
Los materiales o estructuras descritos en esta descripción pueden fabricarse en piezas transformadas con la deposición controlada de filamento estabilizado, tanto en la dirección longitudinal como en la transversal, facilitando bordes libres a estas piezas sin filamentos estabilizados presentes. En otras palabras, los filamentos estabilizados pueden separarse transversalmente sobre una banda de soporte, y cortarse a intervalos a medida que se depositan y se unen, de manera que dejen áreas de material de soporte alrededor de cada isla de conjunto de filamento estabilizado.
A este respecto, es posible colocar los conjuntos de filamentos estabilizados inmediatamente antes del hidroenmarañado u otras operaciones no tejidas, en las que los conjuntos de filamentos se incorporan de tal manera que los extremos de estos conjuntos de filamentos no alcanzan los bordes de los productos terminados fabricados a partir de estos materiales compuestos. Cuando se usa el hidroenmarañado para producir los materiales compuestos finales, los conjuntos de filamentos estabilizados pueden cortarse y colocarse antes del paso de estos conjuntos por el proceso de hidroenmarañado. Mediante el tratamiento adecuado es posible entonces cortar o, en caso contrario, separar los materiales compuestos producidos para dar el producto terminado al final del proceso de hidroenmarañado como un proceso en línea. Los medios para cortar y colocar los conjuntos de filamentos estabilizados son muchos y variados y son bien conocidos por los expertos, particularmente en la tecnología de fabricación de pañales.
Aunque todos los ejemplos citados se refieren a materiales absorbentes, es igualmente válido que tal tecnología de filamento estabilizado puede utilizarse para producir materiales textiles no tejidos con propiedades físicas únicas, particularmente resistencia controlada sin problemas de "estrangulamiento" debidos al efecto de la Razón de Poisson y, por tanto, transformar tales materiales adecuados para una amplia variedad de aplicaciones industriales y otras, en las que la absorbencia podría no ser un factor crítico o ser, de hecho, necesaria.
La invención se ejemplificará haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un esquema que ilustra el aparato usado para la producción de una parte de una realización práctica de filamentos continuos paralelos recién formados;
la figura 2 es un esquema que ilustra una realización práctica adicional de filamentos continuos paralelos recién formados;
la figura 3 (a y b) son esquemas que muestran una manera de producción de filamentos continuos paralelos completamente estabilizados;
la figura 4 es una vista esquemática parcial en perspectiva de una parte de una realización práctica adicional de un conjunto de filamentos completamente estabilizados para su uso según la invención;
la figura 5 es una vista similar de una parte de una realización práctica adicional de un conjunto de filamentos completamente estabilizados para su uso según la invención;
la figura 6 es una vista esquemática parcial en planta de una parte de una realización práctica de un laminado no tejido según la invención;
la figura 7 es una vista esquemática desde un extremo del material mostrado en la figura 6;
la figura 8 es un esquema de un tipo de aparato usado para la producción de un material no tejido según la invención;
la figura 9 es un esquema transversal de un aparato similar al de la figura 8 y a una escala ampliada, junto delante del primer o segundo conjunto de boquillas;
las figuras 10a, 10b y 10c son representaciones esquemáticas de dos realizaciones prácticas de un laminado no tejido según la invención;
la figura 11 es un esquema que ilustra un aparato alternativo para producir otra realización práctica de un conjunto de filamentos completamente estabilizados para su uso según la invención;
la figura 12 es un esquema que ilustra un método de formación de un material compuesto no tejido según la invención;
la figura 13 es un esquema que ilustra otro método de formación de un material compuesto no tejido según la invención;
la figura 14 es un esquema que ilustra otro método de formación de un material compuesto no tejido según la invención;
la figura 15 es un esquema que ilustra otro método de formación de un material compuesto no tejido según la invención;
la figura 16 es un esquema que ilustra otro método de formación de un material compuesto no tejido según la invención; y
la figura 17 es un esquema que ilustra otra estructura de material compuesto no tejido según la invención.
La figura 1 es una representación esquemática que ilustra la formación de un conjunto de filamentos preestabilizados como parte del hilado en disolvente de acetato de celulosa. Los filamentos (63) de acetato de celulosa en acetona provienen del sistema (64) de tobera para hilar y pasan a través de rodillos (65) prensadores, en los que el contenido residual de acetona presente en los filamentos produce su unión parcial, produciéndose así un conjunto de filamentos que puede manejarse y tratarse adicionalmente para dar conjuntos de filamentos completamente estabilizados. Los rodillos (66) pueden usarse para dar cierto gofrado a estos filamentos, confiriendo así integridad adicional, si se desea.
La figura 2 ilustra esquemáticamente filamentos (202) paralelos, producidos en este caso a partir de rayón hilado en disolvente, que se consolidan inicialmente mediante la fusión parcial de estos filamentos tras su producción. Pueden observarse puntos (201) de fusión para mantener el conjunto paralelo de los filamentos (202), proporcionando así una gestión de fluidos óptima. Pueden obtenerse efectos similares a partir de películas o tiras coladas de rayones hilados en disolvente.
Las figuras 3a y 3b ilustran esquemáticamente cómo puede utilizarse un sistema de mandril para tomar dos conjuntos (67, 68) de filamentos preestabilizados y, mediante un proceso de rotación y estiraje tal como se indica por la flecha, producir un conjunto (69) de filamentos completamente estabilizados que ofrece una textura (70) de superficie intrincada. Una vez extraído el conjunto devanado del mandril, se pliega plano antes de su incorporación y unión a una capa de soporte o entre capas de soporte.
Las figuras 4 y 5 ilustran dos realizaciones prácticas alternativas de conjuntos de filamentos completamente estabilizados adecuados para la unión a una capa de soporte para producir material según la invención. En el caso de la figura 4, los subconjuntos (60) de filamentos preestabilizados se han entrelazado para formar una trenza aplanada. En el caso de la figura 5, dos subconjuntos o haces de filamentos preestabilizados se han retorcido o plegado juntos para formar un conjunto (62) de filamentos completamente estabilizados que puede incorporarse posteriormente a un conjunto no tejido, por ejemplo, mediante hidroenmarañado.
Con referencia a las figuras 6 y 7, una primera realización práctica del material de la invención consiste en un núcleo interno de dos conjuntos de filamentos estabilizados, orientados longitudinalmente en la forma de trenzas (10), intercalados entre, y laminados a, las capas (12, 14) externas respectivas de fibras compactadas.
El material se forma mediante un proceso de hidroenmarañado, un proceso conocido mediante el cual se lanzan chorros de agua a alta presión sobre ambas superficies externas de las capas (12, 14) externas, a medida que las bandas (12, 14) de componentes y los conjuntos (10) de filamentos trenzados se hacen pasar alrededor de una serie de rodillos y/o guías en un aparato similar al mostrado en la figura 8. A este respecto, los conjuntos (10) de filamentos trenzados se suministran simplemente entre las bandas (12, 14) de fibras respectivas en el extremo aguas arriba del aparato.
Las trenzas (10) ilustradas están formadas cada una por tres subconjuntos de filamentos que pueden calificarse de haces o tiras. Estas pueden fabricarse a partir de cualquier polímero que forme filamentos. Materiales adecuados pueden comprender acetato de celulosa, rayones, poliésteres o polipropilenos o cualquier otro polímero adecuado, conocido por los expertos en la técnica. Los filamentos de estos conjuntos pueden consistir opcionalmente en, o incluir, derivados huecos o conformados que puedan potenciar significativamente las características de transporte de fluidos del material final. Los subconjuntos de filamentos (haces o tiras) pueden preestabilizarse o no, por ejemplo, de las maneras descritas en relación con las figuras 1 y 2.
La forma precisa de los conjuntos de filamentos trenzados puede variar en otras realizaciones desde grande y voluminosa hasta pequeña y fina, desde una forma plana similar a cordones para el calzado, hasta secciones transversales circulares similares a una cuerda fina. Los conjuntos huecos pueden emplearse para mejorar el almacenamiento y/o el transporte de los fluidos. El número de filamentos por subconjunto y el número de subconjuntos pueden variar en las diferentes realizaciones específicas. Además, en otras realizaciones, el número de conjuntos de filamentos longitudinales puede variar desde una única unidad hasta muchas, dispuestas una junto a otra.
Los conjuntos de filamentos trenzados confieren una estructura voluminosa y tridimensional al material no tejido final, como es evidente a partir de la figura 7.
En otra realización, los conjuntos de filamentos trenzados también pueden pretratarse, por ejemplo, mediante compresión térmica a intervalos para conferir características de textura añadidas (ondulaciones y variaciones anchas) al material final.
Las capas (12, 14) externas también pueden ser de cualquier tipo de fibra. Ejemplos adecuados son poliéster o polipropileno. En otras realizaciones, en lugar de las capas (12, 14) de fibras, pueden usarse materiales no tejidos preformados compuestos por fibras o filamentos.
Puede incorporarse material radioopaco mediante un filamento o hebra de filamentos en los conjuntos de filamentos completamente estabilizados, impregnándose previamente con sulfato de bario. Tales hebras y filamentos son de mayor volumen que los filamentos no impregnados, pero su recorrido sinuoso en el conjunto de filamentos completamente estabilizados es ventajoso, ya que evita la formación de un saliente cuando el material terminado se almacena como un rollo. Además, se proporciona una forma característica que puede reconocerse fácilmente mediante su examen con rayos X para determinar la contaminación por cuerpos extraños.
La figura 8 muestra un aparato en el que ya se han puesto juntas tres capas en el Punto A en el esquema, a partir de ruedas de suministro originalmente separadas (no mostradas) para formar una banda (30) de material compuesto. Las bandas externas pueden ser de cualquier fibra o material filamentoso y pueden ser hidrófilas, hidrófobas o una combinación de ellas. El material interno comprende los conjuntos de filamentos, tal como ya se ha explicado en las figuras anteriores. La banda (30) compuesta pasa alrededor de cuatro rodillos (31 - 34) principales y la pluralidad de rodillos (35) guía auxiliares. Tres cintas (41 - 43) sin fin pasan alrededor de varios rodillos (35) guía y soportan varias secciones de la banda (30) de material compuesto de tres capas. Cuando la banda (30) pasa alrededor del primer rodillo (31) principal, se dirigen chorros de agua a alta presión a un lado de la misma desde tres filas de boquillas (36, 37, 38) transversales sucesivas. El primer conjunto de boquillas (36) confiere humedad al material (30) compuesto, mientras que los conjuntos (37, 38) segundo y tercero consolidan la banda (30) de material compuesto y comienzan el proceso de enmarañar juntas las fibras y/o filamentos en las superficies de contacto entre las tres capas separadas originales. Además, se dirigen chorros de agua a alta presión a la otra superficie de la banda (30) mediante filas de boquillas (39) a medida que pasa alrededor del segundo rodillo (32) principal. Todavía otros chorros de agua procedentes de conjuntos de boquillas (44, 45) respectivos inciden sobre las superficies respectivas de la banda (30) a medida que pasa alrededor de los rodillos (33, 34) principales tercero y cuarto. El material laminado unitario aparece entonces en el Punto B.
La figura 9 muestra cómo puede dirigirse el agua a al menos una de las bandas externas respectivas de fibras o filamentos en una pluralidad de ángulos diferentes. Las boquillas (49), particularmente aquellas próximas al comienzo del proceso de hidroenmarañado que corresponden a boquillas tales como (37, 38 ó 39) en la figura 8, están montadas en una estructura (50) de puente, de manera que alguna dirija el agua a la banda (30) en un ángulo. Esta agua dirigida en un ángulo produce preferiblemente la unión en los bordes de los conjuntos de filamentos estabilizados separados, manteniéndolos así de manera segura en su posición.
La figura 10a ilustra esquemáticamente dos formas diferentes de conjuntos (71, 72) de filamentos completamente estabilizados unidos a una única capa (73) de material textil no tejido. El conjunto (72) de filamentos se retuerce. Las figuras 10b y 10c muestran cómo estos conjuntos (172) de filamentos estabilizados, posiblemente similares a (72) en la figura 10a, se unen entre dos capas (170, 171) de soporte externas.
La figura 11 ilustra esquemáticamente un medio mediante el cual los conjuntos (74) de filamentos preestabilizados pueden estabilizarse adicionalmente mediante hidroenmarañado (75) in situ y secado (76) para formar conjuntos (77) de filamentos completamente estabilizados. Este proceso no debe confundirse con el descrito en la figura 8.
La figura 12 ilustra esquemáticamente pasta (78) fluff soplada que opcionalmente podría contener fibras ablandadas por soplado, tal como las observadas en el proceso de COFORM de Kimberly-Clark, depositadas en conjuntos (79) de filamentos completamente estabilizados para producir una estructura (80) de material compuesto absorbente eminentemente adecuada para matrices absorbentes para la higiene femenina, los pañales para bebés y los productos para la incontinencia en adultos.
La figura 13 ilustra esquemáticamente conjuntos (81) de filamentos completamente estabilizados rodeados por fibras (82) ablandadas por soplado para producir una estructura (83) de dos capas, de nuevo adecuada para materiales compuestos absorbentes.
La figura 14 ilustra esquemáticamente conjuntos (84) de filamentos completamente estabilizados rodeados por dos capas de materiales (85, 86) no tejidos hilados y sometidos a unión térmica mediante tecnología (87) mediante paso de aire para producir una estructura (88) de tipo sándwich (intercalada) adecuada para materiales compuestos absorbentes.
La figura 15 ilustra esquemáticamente conjuntos (89) de filamentos completamente estabilizados rodeados por vellones (90, 91) fibrosos en arrollamiento cruzado y sometidos después a punzonado en zonas separadas de estos conjuntos de filamentos estabilizados para evitar su daño y para facilitar un material (92) compuesto absorbente integrado.
La figura 16 ilustra esquemáticamente conjuntos (93) de filamentos completamente estabilizados que están laminados para dar un película (94) permeable al vapor de agua mediante tecnología (95) ultrasónica, para producir una estructura (96) simple de dos capas que se caracteriza por un rendimiento de absorbencia excelente. Este rendimiento se potencia particularmente en las aplicaciones de higiene femenina si la película se caracteriza por un grado de flexibilidad en uso.
La figura 17 ilustra esquemáticamente una realización de un material (97) compuesto absorbente completado según la presente invención con material (98) fibroso que rodea y controla la colocación de los conjuntos (99) de filamentos completamente estabilizados. En este caso, los conjuntos de filamentos completamente estabilizados están completamente encerrados sin ningún borde que se exponga en la periferia del producto de material compuesto terminado.

Claims (21)

1. Método de producción de una estructura textil no tejida que comprende las etapas de: consolidar inicialmente una pluralidad de filamentos continuos sustancialmente paralelos para proporcionar un conjunto de filamentos parcialmente estabilizados; tensar adicionalmente dicho conjunto de filamentos mediante una operación de plegado, empaquetado, torsión o entrelazado; y unir una serie separada de tales conjuntos de filamentos tensados resultantes a una capa de soporte.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de consolidación inicial se lleva a cabo mediante la aplicación de disolvente y presión.
3. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de consolidación inicial se lleva a cabo mediante hidroenmarañado.
4. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de consolidación inicial se lleva a cabo mediante gofrado.
5. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de consolidación inicial se lleva a cabo mediante rizado, y va seguida por una etapa adicional de estirado del conjunto de filamentos.
6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de tensado adicional del conjunto de filamentos se lleva a cabo mediante trenzado.
7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de tensado adicional del conjunto de filamentos se lleva a cabo mediante su devanado alrededor de un mandril cónico, extrayéndolo luego en una configuración devanada del mandril y plegándolo plano.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los conjuntos de filamentos se unen a la capa de soporte mediante hidroenmarañado.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los conjuntos de filamentos se intercalan entre una capa de soporte y una capa adicional y se unen a las mismas.
10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el o cada conjunto de filamentos se corta a intervalos antes de unirse a la capa de soporte.
11. Estructura textil no tejida producida según el método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que comprende una pluralidad de conjuntos de filamentos estabilizados separados, compuesto cada uno por filamentos sustancialmente paralelos, unidos a una capa de soporte.
12. Estructura según la reivindicación 11, en la que los conjuntos de filamentos se intercalan entre y se unen a la capa de soporte y una capa adicional.
13. Estructura según la reivindicación 11, en la que los conjuntos de filamentos se insertan dentro de la capa de soporte.
14. Estructura según las reivindicaciones 11 a 13, en la que la capa de soporte y la capa adicional, cuando está presente, comprende fibras o filamentos o un material no tejido formado de fibras o filamentos.
15. Estructura según las reivindicaciones 11 a 14, en la que los conjuntos de filamentos comprenden acetato de celulosa.
16. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en la que la capa de soporte, y la capa adicional cuando está presente, se extiende más allá del conjunto o conjuntos de filamentos en los bordes de la estructura.
17. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16 y que tiene una estructura tridimensional, es decir, una variación en el espesor y/o un contorno de superficie definido, que es visible o puede sentirse al tacto.
18. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, en la que cada conjunto de filamentos incluye filamentos termoendurecibles.
19. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en la que cada conjunto de filamentos incluye material radioopaco.
20. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, en la que el, o cada, conjunto de filamentos comprende material absorbente.
21. Estructura según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20, en la que las fibras de al menos una de las capas de soporte o adicional es hidrófoba o semihidrófoba.
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