ES2241640T3 - Producto textil no tejido mejorado con alta elongacion cd y procedimiento de fabricacion del mismo. - Google Patents

Producto textil no tejido mejorado con alta elongacion cd y procedimiento de fabricacion del mismo.

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ES2241640T3 ES00953942T ES00953942T ES2241640T3 ES 2241640 T3 ES2241640 T3 ES 2241640T3 ES 00953942 T ES00953942 T ES 00953942T ES 00953942 T ES00953942 T ES 00953942T ES 2241640 T3 ES2241640 T3 ES 2241640T3
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Abstract

Un procedimiento de fabricación de un producto textil no tejido que engloba fibras de filamentos de hilatura depositadas en una formación pautada que suministra un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD, que comprende las etapas de: (A) formar una corriente fluyente de fibras de hilatura; (B) mover un miembro permeable al aire sobre una cubierta de la caja de succión que define un plano y a través del recorrido de la corriente de fibras para interceptar y recolectar las fibras sobre una cara del miembro permeable al aire y para unir las fibras recolectadas conjuntamente para formar un producto textil no tejido; (C) depositar una malla pautada sobre la cubierta de la caja de succión, para por medio de lo cual hacer que las fibras sean recolectadas sobre una superficie del miembro permeable al aire en una pauta determinada por la pauta sobre la malla pautada, definiendo la pauta una relación de áreas relativamente permeables al aire/áreas relativamente impermeables al aire que es mayor en la dirección MD que en la dirección CD, para por medio de lo cual suministrar un producto textil que tiene un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD; y (D) separar las fibras recolectadas del miembro permeable al aire.

Description

Producto textil no tejido mejorado con alta elongación CD y procedimiento de fabricación del mismo.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un producto textil no tejido que tiene una pauta de densidad de filamentos que suministra una baja resistencia a la tracción y un alto porcentaje de elongación en una primera dirección (por ejemplo CD) y una alta resistencia a la tracción y un bajo porcentaje de elongación en una segunda dirección (por ejemplo MD), y a un procedimiento de fabricación de dicho producto textil no tejido.
Los productos textiles no tejidos tipo hilaturas consolidadas ("spunbond") están fabricados de hilos o filamentos continuos que son tendidos sobre una cinta transportadora en movimiento en una distribución al azar. En un procedimiento tipo hilatura consolidada típico, unas granzas o pellas de resina son procesadas al calor hasta su fusión y posteriormente alimentadas a través de una hilera para crear cientos de hilos o filamentos delegados. Unos chorros de fluido (por ejemplo un gas como el aire) origina que los hilos se alarguen y posteriormente los hilos son soplados o transportados sobre un velo en movimiento donde son tendidos y aspirados contra el velo en una pauta al azar para crear un producto textil. La densidad de filamentos del producto textil es típicamente bastante uniforme y están extendidos simétricamente tanto en la dirección de la máquina (MD) como en la dirección transversal (CD); (al menos éste es el propósito). El producto textil posteriormente se hace pasar a través de una estación de pegado. El pegado es necesario dado que los filamentos o hilos no están tejidos conjuntamente.
Otros productos textiles no tejidos incluyen productos textiles fabricados a partir de fibras cortadas, fibras sopladas en fundido, fibras cardadas y fibras cortadas en pequeño tamaño. En la forma utilizada en la presente memoria, los términos "fibras de hilatura" y "fibras" incluyen los filamentos de hilatura descritos anteriormente así como las fibras cortadas, las fibras sopladas en fundido, las fibras cardadas y las fibras cortadas en pequeñas longitudes.
El documento US 4,186,463 da a conocer un producto textil no tejido que tiene tiras alternas de alta densidad de fibras y baja densidad de fibras preparadas con fibras cortadas mediante el uso de unas barras de tiras similares a dedos o áreas resistentes impermeables que están dispuestas sobre o en un transportador permeable al aire en movimiento en una forma que origina que una corriente de fluido de fibras es lanzada sobre la misma para formar un producto textil no tejido que tiene unas tiras alternas de alta densidad de fibras y de baja densidad de fibras. Sustancialmente todas las fibras en las tiras de alta densidad de fibras están orientadas en la dirección de las barras y sustancialmente todas las fibras en las tiras de baja densidad de fibras están orientadas en una dirección sustancialmente perpendicular a dicha dirección.
El documento US 5,462,642 da a conocer la fabricación de estos fieltros de fibras no tejidas en el que una suspensión acuosa de fibras se deposita sobre un soporte permeable o foraminífero mientras que el soporte se mueve a través de una zona de interposición de fibras. Areas discretas del soporte permeable son modificadas para restringir el flujo de agua a su través en comparación con áreas adyacentes del soporte mientras que aún se mantiene suficiente flujo para permitir la deposición de fibras de la suspensión en las áreas discretas.
El documento US 5,5343,326 se refiere a estructuras de fibras de celulosa de una sola lámina que tienen dos regiones dispuestas en una pauta repetitiva no al azar.
Una pauta de densidad de fibras no simétrica y no un uniforme podría dar como resultado un producto textil con una elongación esperada en una dirección (por ejemplo MD), pero una elongación incrementada no esperada en la otra dirección (por ejemplo CD). Esto es deseable en situaciones en las cuales se requiere una elongación mínima en la dirección de la máquina pero una alta elongación en la dirección transversal a la máquina. Por ejemplo, cualquier elongación en la dirección de la máquina alteraría las máquinas convertibles que se utilizan para hacer pañales, mientras que una elongación sustancial en la dirección transversal es deseable para suministrar a cada pañal individual algo de holgura alrededor de la cintura del portador.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es suministrar un producto textil no tejido que tiene una pauta de densidad de fibras no uniforme y a un procedimiento de fabricación de dicho producto textil.
Otro objeto de la presente invención es suministrar un producto textil no tejido y un procedimiento de fabricación del mismo en el que en una forma de realización el tejido es altamente extensible en una primera dirección (típicamente CD) en comparación con una segunda dirección (típicamente MD).
Otro objeto de la presente invención es suministrar un producto textil no tejido y un procedimiento de fabricación del mismo en el cual en una forma de realización las fibras del producto textil están orientadas más en la dirección MD que en la dirección CD, suministrando de dicha forma una mayor resistencia a la tracción en la dirección MD que en la dirección CD.
Otro objeto es suministrar un procedimiento y un producto textil como los mencionados en los que en una forma de realización el producto textil no tejido tiene una baja resistencia a la tracción y un alto porcentaje de elongación en la primera dirección (típicamente la dirección CD), y una alta resistencia a la tracción y un bajo porcentaje de elongación en la segunda dirección (típicamente la dirección MD).
Otro objeto más es suministrar un procedimiento y un producto textil como los mencionados en los que en una forma de realización la densidad de las fibras en el producto textil varía entre tiras de alta densidad relativa y tiras de baja densidad relativa, extendiéndose las tiras sustancialmente de forma continua a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección de la máquina en una pauta alternante.
Otro objeto más de la presente invención es suministrar un producto textil como el mencionado en el cual en una forma de realización menos fibras están unidas conjuntamente en las tiras de intensidad de fibras relativamente baja que en las tiras intensidad de fibras relativamente alta.
Otro objeto más de la presente invención es suministrar un producto textil como el mencionado en el cual en una forma de realización suministra un efecto de mecha al líquido incrementado en las tiras de densidad de fibras relativamente alta y una capacidad de paso a través incrementado en las tiras de densidad de fibras relativamente baja.
Otro objeto más de la presente invención es suministrar un producto textil como el mencionado en el cual en una forma de realización tenga un diferencial de encogimiento entre las tiras de densidad de fibras relativamente alta y las tiras de densidad de fibras relativamente baja cuando el producto textil es expuesto al calor, con un encogimiento mayor en las tiras densidad de fibras relativamente alta.
Otro objeto además de la presente invención es suministrar un procedimiento como el mencionado en el cual una forma de realización es simple y económica de usar y de mantener.
Un objeto de la presente invención es suministrar un proceso mejorado para el procedimiento de fabricación de un producto textil no tejido según la presente invención y un producto textil no tejido mejorado en el cual, en una forma de realización, el diseño de las regiones impermeables a los fluidos y permeables a los fluidos se presenta como regular y una presión de las mismas en una dirección será difícil de discernir por un observador ordinario.
Otro objeto es suministrar un procedimiento mejorado y un producto no tejido como los mencionados en los que, en una forma de realización, el producto textil define tanto caminos de flujo de fluido de pequeño espesor y barreras de flujo de fluido paralelas de alto grosor, para por medio de lo cual potenciar el flujo de fluido en la dirección MD y retardar el flujo de fluido en la dirección CD.
Otro objeto adicional es suministrar un procedimiento mejorado y un producto textil como los mencionados en los que, en una forma de realización, un producto textil compuesto incluye un producto textil no tejido según la presente invención y una película elástica sobre el mismo, exhibiendo el producto compuesto una propensión reducida a su rotura en los puntos de unión tras su estiramiento en la dirección CD.
Sumario de la invención
Se ha encontrado ahora que los objetos anteriores y otros relacionados de la presente invención se obtienen por un procedimiento para fabricar un producto textil no tejido que da cuerpo a las fibras de hilatura depositadas en una formación pautada que suministra un porcentaje superior de elongación en CD comparado con MD. El procedimiento comprende las etapas de formar una corriente que incluye fibras de hilatura y aire (o un fluido similar), y mover un miembro permeable al aire sobre una cubierta de caja de succión y a través del recorrido de la corriente de fibras para interceptar y recolectar las fibras sobre una cara del miembro permeable al aire. Una malla pautada está dispuesta como la cubierta de caja de succión, para por medio de lo cual hacer que las fibras sean recolectadas sobre una cara del miembro permeable al aire en la pauta determinada por la pauta sobre la malla pautada y unir las fibras recolectadas conjuntamente para formar un producto textil no tejido. La pauta define una relación de área permeable al aire/área impermeable al aire que es mayor en MD que en CD, para por medio de lo cual suministrar un producto textil que tiene un porcentaje de elongación mayor en CD que en MD. Las fibras recolectadas se separan del miembro permeable al aire.
En una forma de realización preferente, la malla pautada comprende unas barras amortiguadoras sustancialmente impermeables al aire separadas transversalmente, para por medio de lo cual imponer la pauta entre las barras amortiguadoras sobre la succión ejercida sobre los filamentos por la caja de succión. Las aberturas del miembro permeable al aire definen una pauta irregular no orientada.
Según una forma de realización preferente de la presente invención, un producto textil formado a partir de fibras de hilatura es provisto, en el cual la densidad entre el producto textil varía entre las tiras de densidad relativamente alta y tiras de densidad relativamente baja, extendiéndose las tiras a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección de la máquina en una pauta alternada. Las tiras de alta densidad están separadas entre sí por tiras de baja densidad, suministrando las tiras alternantes de alta densidad y baja densidad al producto textil con un porcentaje de elongación superior en la dirección transversal que en la dirección de la máquina. El procedimiento comprende las etapas de formar una corriente fluyente de fibras de hilatura y mover un miembro permeable al aire (o un fluido similar) sobre la caja de succión y a través del recorrido de la corriente de fibras para interceptar y recolectar las fibras sobre una cara del miembro permeable al aire y unir las fibras recolectadas conjuntamente para formar un producto textil no tejido. Una malla pautada está provista, definiendo la malla pautada una pluralidad de regiones permeables al aire elongadas que se extienden en la dirección de la máquina en una pauta alterna, estando las regiones permeables al aire separadas entre sí por las regiones relativamente impermeables al aire. La malla pautada está colocada con relación al miembro permeable al aire de la caja de succión para originar que las fibras sean recolectadas sobre la cara del miembro permeable al aire para formar un producto textil que tiene una densidad que varía entre las tiras de densidad relativamente alta y tiras de densidad relativamente baja. Las tiras se extienden a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección de la máquina en una pauta alternada, con las tiras de alta densidad separadas entre sí por tiras de baja densidad, suministrando las tiras alternadas de alta densidad y baja densidad el producto textil con un porcentaje de elongación superior en la dirección transversal que en la dirección de la máquina. Las fibras recolectadas son posteriormente separadas del miembro permeable al aire.
Según una forma de realización preferente, las regiones relativamente impermeables al aire interfieren el flujo de aire directamente por encima del miembro permeable al aire y la malla pautada comprende unas barras amortiguadoras impermeables al aire separadas transversalmente y extendidas longitudinalmente con la malla pautada estando preferentemente por debajo de la cubierta de la caja de succión, en el plano de la cubierta de la caja de succión, entre la cubierta de la caja de succión y el miembro permeable al aire (es decir, sobre la parte superior de, sobre la parte inferior de, o dentro de, el miembro permeable al aire).
La presente invención comprende además un procedimiento mejorado para fabricar el producto textil no tejido usando una malla pautada en el cual las regiones permeables al fluido alargadas están configuradas y dimensionadas como romboides alargados en la dirección MD, o en el cual el grosor donde el producto textil varía entre tiras de grosores relativamente gruesos (que actúan como surcos de control de velocidad al flujo de fluido en la dirección CD) y tiras de grosor relativamente delgado (que actuaran como autopistas para el flujo del fluido en la dirección MD), o en el que una película polimérica elástica está revestida (preferentemente revestida por extrusión) sobre el producto textil en la dirección MD y el material compuesto de fibras recolectadas y la película elástica está separada del miembro permeable a los fluidos. Preferentemente, el producto textil tiene una relación de densidades de 1,1 a 10,0 (preferentemente de 1,5 a 3,0) a 1,0. Preferentemente en el grosor de las tiras de poco grosor es solamente del 10-90% (preferentemente del 25 al 75%) del grosor de las tiras de gran grosor.
Un objeto adicional de la presente invención es una lámina de (A) un producto textil no tejido fabricado de fibras de hilatura en el cual la densidad del producto textil varía entre tiras de densidad relativamente alta y tiras de densidad relativamente baja, extendiéndose las tiras a lo largo de la longitud del producto textil en una primera dirección en una pauta alternada, estando las tiras de alta densidad separadas entre sí por tiras de baja densidad, suministrando las tiras de alta densidad y baja densidad alternantes el producto textil con un porcentaje de elongación en una segunda dirección mayor que en la primera dirección, y (B) una película polimérica elástica revestida sobre el producto textil a lo largo de la primera dirección.
Según una forma de realización preferente, la película polimérica elástica está revestida por extrusión sobre el producto textil.
Breve descripción de los dibujos
Los objetos anteriores y otros objetos, características y ventajas relacionadas de la presente invención se entenderán mejor haciendo referencia a la descripción detallada siguiente de las formas de realización actualmente preferentes, aunque ilustrativas, de la presente invención cuando se toman en conjunción con los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una representación esquemática fragmentaria que ilustra el proceso de hilatura consolidada.
Las figuras 2A, 2B y 2C son vistas en planta desde arriba fragmentarias de un miembro permeable al aire como por ejemplo un transportador para usarse en la presente invención.
La figura 3 es una vista isométrica fragmentaria de la caja de succión que suministra miembros impermeables al aire por encima de la caja de succión y por encima de la cinta transportadora.
La figura 4 es una vista isométrica fragmentaria de la caja de succión que suministra miembros impermeables al aire por encima de la caja de succión y por encima de la cinta transportadora.
La figura 5 es una vista isométrica fragmentaria de la caja de succión que tiene unos miembros impermeables al aire como la cubierta de caja de succión.
La figura 6 es una vista isométrica fragmentaria de una cubierta de la caja de succión que tiene unas barras impermeables al aire en la forma de unas barras circulares extendidas en la dirección de la máquina y separadas en la dirección transversal.
La figura 7 es una vista en planta desde arriba de una cubierta de la caja de succión que tiene unas barras impermeables al aire en la forma de tiras planas extendidas longitudinalmente en la dirección de la máquina y que están separadas en la dirección transversal.
La figura 8 es una vista en planta desde arriba del producto textil de la invención.
Las figuras 9A y 9B son vistas en planta desde arriba de una malla pautada que usa un diseño romboidal y un producto textil resultante, respectivamente.
La figura 11 es una vista esquemática fragmentaria del procedimiento para extrudir una película elástica sobre el producto textil no tejido.
La figura 12A es una vista isométrica de un producto textil no tejido que está hidroconformado mediante un chorro de agua.
Y la figura 12B es una vista fragmentaria a una escala aumentada tomada a lo largo de la línea 12B-12B de la figura 12A.
Descripción detallada de las formas de realización preferentes
Con referencia ahora a los dibujos, y en particular a la figura 1 de los mismos, en ellos se ilustra un aparato típico para fabricar un tejido de hilatura consolidada de plástico, como por ejemplo polipropileno. Especialmente, unas pellas de polipropileno son procesadas con calor hasta su fusión en un calentador 17 y después suministradas a una hilera 18. La hilera 18 incluye una placa de salida 22 con una pluralidad de agujeros. El polipropileno fundido es forzado a través de los numerosos agujeros y forma cientos de filamentos o hebras sin fin 20. Aire 26 (inyectado a través de un conducto 24) se usa para alargar los filamentos 20 y adelgazar el diámetro de los filamentos 20. Los filamentos 20 son posteriormente tendidos o "recolectados" sobre un miembro permeable al aire en movimiento, como por ejemplo una cinta transportadora 38 que se desplaza sobre la cubierta de la caja de succión, y para unir las fibras recolectadas conjuntamente para formar un producto textil no tejido 40. El tejido textil 40 pasa posteriormente opcionalmente a través de unos rodillos 42 y 44 de compactación y una estación de unión 48.
Una caja de succión 32 que tiene una parte superior o cubierta 32' está situada por debajo de la cinta transportadora 38 y crea un vacío para succionar las fibras 20 sobre la cinta 38 y mantener el flujo de aire 26 en movimiento hacia abajo. Por lo tanto, la cinta transportadora 38 es porosa o permeable al aire, y la cubierta o parte superior 32' de la caja de succión es también porosa o permeable al aire. Típicamente, la parte superior de la caja de succión de la técnica anterior (no representada) es una malla de metal simple que es uniforme tanto en la dirección de la máquina 14 MD como en la dirección transversal 12 CD, de forma que el producto textil resultante es también uniforme en ambas direcciones ortogonales. Similarmente, la cinta de la técnica anterior (no representada) permite el flujo de aire de una manera uniforme, de forma que los filamentos de hilatura queden tendidos planos sobre la cinta en una forma aleatoria pero genéricamente uniforme en ambas direcciones ortogonales. Dado que el flujo de aire origina que los filamentos se tiendan, cualquier alteración en el flujo de aire (como un pequeño punto de polvo sobre las cinta o cubierta de la caja de succión) dará como resultado menos filamentos directamente por encima del punto.
Se ha encontrado ahora que en algunos casos sería preferente disponer de fibras de hilatura extendidas de forma no un informe (por ejemplo los filamentos de hilatura) sobre la cinta en la dirección transversal. Con objeto de conseguir esto, en una forma de realización preferente, se utiliza una cubierta especial de la caja de succión, siendo dicha cubierta no uniforme cuando se compara la dirección de la máquina respecto a la dirección transversal. Específicamente, la cubierta de la caja de succión incluye una pluralidad de barras impermeables al aire que se extienden todas ellas en la dirección de la máquina. Dichas barras interfieren en el flujo de aire vertical con el resultado de que el producto textil formado sobre la cinta tendrá unas líneas alternantes de más fibras y menos fibras. Las barras podrán ser completamente impermeables al aire o sustancialmente impermeables al aire (por ejemplo las barras podrían estar formadas con pequeños agujeros de su interior) en tanto en cuanto las barras originen una perturbación al flujo de aire en el punto en el cual las fibras son extendidas sobre la cinta en movimiento. En esencia, el producto textil formará listas en la dirección de la máquina. Al perturbar el flujo de aire en el punto en el cual las fibras son extendidas sobre la cinta en movimiento o cinta transportadora, existirán unas líneas que tienen una mayor densidad de fibras yuxtapuestas próximas a líneas que tienen una baja densidad de fibras, extendiéndose todas estas líneas en la dirección de la máquina. El resultado final es un producto textil no tejido 40 que tiene la resistencia a la tracción estándar o esperada y un porcentaje de elongación en la dirección de la máquina 14, pero una resistencia a la tracción disminuida y un porcentaje de elongación incrementado en la dirección transversal 12. Esto es deseable cuando se requiere una elongación mínima en la dirección de la máquina pero una alta elongación en la dirección transversal.
Con referencia ahora a la figura 2A en particular, el miembro 38 permeable al aire sirve como la cinta transportadora para los filamentos de 40 recolectados, que según la presente invención podrán crearse como una pauta de áreas 50 perforadas permeables al aire y áreas 52 no perforadas sustancial o relativamente impermeables al aire (las áreas 52 no perforadas estando designadas por diamantes o paralelogramos blancos y las áreas 50 perforadas estando designadas por cruces). Las áreas 52 no perforadas están más próximas entre sí a lo largo de MD 14 que a lo largo de CD 12. Por lo tanto, el efecto de la cinta transportadora 38 es modificar la succión impuesta sobre los filamentos 20 descendientes por la caja 32 de succión, de forma tal que los filamentos 20 tenderán a congregarse (y de dicha forma asumir una mayor densidad de filamentos o peso por unidad de área) en las filas extendidas en la MD formadas por las áreas 50 perforadas permeables al aire con relación a las columnas extendidas en la CD formadas por las áreas 52 no perforadas impermeables al aire. La pluralidad de áreas 50 permeables al aire se extienden a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección MD 14 y están separadas transversalmente entre sí en la dirección CD 12 por los miembros 52 sustancial o relativamente impermeables al aire que se extienden en la dirección MD 14. Por lo tanto, el efecto de la cinta transportadora 38 es modificar la succión ejercida sobre los filamentos 20 descendientes por la caja 32 de succión, de forma tal que los filamentos 20 tienden a concretarse (y de dicha forma asumir una concentración superior de filamentos), conduciendo de dicha forma a una densidad mayor del producto textil en las filas extendidas en la dirección MD formadas por las áreas 50 permeables al aire con relación a las columnas extendidas en la dirección CD formadas por las áreas 52 sustancial o relativamente impermeables al aire. Podrá apreciarse que, en la forma utilizada en la presente descripción y en las reivindicaciones, el término "densidad" se usa en términos de peso por unidad de área (en vez de peso por unidad de volumen) y de dicha forma es proporcional al espesor donde el peso por unidad transversal es uniforme.
Con referencia ahora en particular a la figura 2B, la cinta transportadora 38 se basa en una lámina 54 perforada genéricamente uniforme y simétrica de material permeable al aire a la que ha sido añadido una serie tiras o bandas 56 sin fin sustancial o relativamente impermeables al aire que actúan para bloquear las aberturas de la lámina y evitar el paso de aire a su través. La pluralidad de bandas 56 se extienden a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección MD 14 y están separadas transversalmente entre sí en la dirección CD 12 por áreas 58 permeables al aire similares a bandas en la cinta transportadora 38 permeable al aire que se extiende en la dirección MD 14. Las áreas 58 sustancial o relativamente impermeables al aire podrán ser bloqueadas aplicando unas tiras o bandas 56 de cinta pegante apropiada sobre, en caso contrario, a la cinta transportadora 38 uniforme y simétricamente permeable al aire, siendo fijadas dichas bandas pegantes 56 mediante adhesivo o cualquier otra forma en posición sobre la cinta 38 transportadora. Las bandas podrán ser colocadas en cada lado de la cinta 38 o formadas dentro de la cinta.
Con referencia ahora en particular a la figura 2C, se muestra en la misma una disposición en variante en la cual la cinta transportadora 38 está basada en una lámina 54 perforada genéricamente uniforme y simétrica de material permeable al aire al que ha sido añadido una serie de tiras o bandas 56' sustancial o relativamente impermeables al aire discontinuas y separadas que actúan para bloquear las aberturas de la lámina y evitar el paso de aire a su través.
Cómo resultará obvio a los expertos en la técnica, se podrán utilizar pautas diferentes a diamantes (figura 2A) o bandas sin fin o discontinuas (figuras 2B y 2C) para definir las porciones sustancial o relativamente impermeables al aire del miembro permeable al aire. La anchura entre los diamantes o bandas está determinada por la anchura de las tiras de líneas alternantes de densidad de fibras alta y baja en el producto textil resultante. Esto, a su vez, determinará la cantidad de elongación en la dirección CD respecto en la dirección MD. Unas líneas más anchas de baja densidad y líneas más estrechas de alta densidad (todas extendidas en la dirección MD del producto textil) darán como resultado una elongación incrementada y una resistencia a la tracción disminuida en la dirección CD en comparación con la dirección MD. Podrá apreciarse que las cintas transportadoras ilustradas en las figuras 2A, 2B, 2C son las equivalentes funcionales de un laminado de una cinta transportadora uniforme y simétricamente permeable al aire y una malla pautada que designe sustancial o relativamente áreas impermeables al aire.
Si la cinta transportadora está fabricada especialmente para suministrar una pauta particular de áreas 50 permeables al aire y áreas 52 sustancial o relativamente impermeables al aire (en la forma ilustrada en la figura 2A), o si una cinta transportadora inicialmente y de forma regular y simétrica con aberturas más tarde modificada especialmente por la colocación de bandas sustancial o relativamente impermeables al aire sobre la misma para suministrar dichas áreas 58 permeables al aire y sustancial o relativamente áreas 56 impermeables al aire en la forma ilustrada en las figuras 2B y 2C), la fiabilidad en una cinta transportadora especialmente fabricada o especialmente modificada podría tener sus desventajas. En particular, las cintas transportadoras especialmente formadas o especialmente modificadas son más caras. Además, el cambio de una cinta transportadora para modificar la pauta sustancial o relativamente impermeable al aire impuesta sobre la misma consume tiempo y da como resultado tiempos de parada. El tiempo requerido para cambiar la pauta y el tiempo de parada del aparato a causa de dicho cambio de transportador podrá mantenerse a un mínimo mediante el uso de las formas de realización preferentes de la presente invención descrita en lo que sigue.
Con referencia ahora a las figuras 3-5, se ilustra en las mismas diversas cajas 32 de succión que pueden ser usadas, bien con cintas transportadoras 38 convencionales que definen pautas permeables al aire de forma regular y uniforme o con cintas 38 transportadoras según la presente invención que definen pautas permeables al aire no regulares y no uniformes. La caja de succión de la figura 3 no es apropiada para su uso con filamentos de hilatura sinfín.
Con referencia ahora a las figuras 3 y 4 en particular, se ilustran unas barras 60A amortiguadoras sustancial o relativamente impermeables al aire extendidas longitudinalmente en la dirección MD y que están separadas transversalmente a través de la dirección CD. Mientras que las barras 60A amortiguadoras se ilustran con una forma en V en sección transversal, claramente podrán ser alternativamente planas, con forma triangular o similares, en tanto en cuanto originen que las fibras 20 sean depositadas principalmente en áreas alineadas verticalmente entre las barras 60A amortiguadoras en vez de en las áreas alineadas verticalmente con las barras amortiguadoras 60A. En la forma ilustrada en la figura 3, en conexión con las fibras cortadas de hilatura, las barras 60A amortiguadoras podrán estar soportadas, separadas por encima de la superficie superior de la cinta transportadora mediante un armazón, como por ejemplo las paredes verticales de una carcasa 62 que encierra las áreas de potencial deposición de fibras sobre la cinta transportadora 38 por encima de la caja de succión 32. Al menos una pequeña cantidad de dichas fibras será transportada por debajo de dichas barras 60A amortiguadoras y por lo tanto sobre el miembro permeable 38 por corrientes de aire, de forma que incluso las áreas de baja densidad de fibras (es decir, las áreas de cintas alineadas verticalmente con las barras amortiguadoras 60A) contendrán fibras suficientes de forma que el producto textil 40 formado por las fibras depositadas podrán ser eventualmente retirado de la cinta transportadora 38 de una pieza.
Mientras que la figura 3 ilustra las barras amortiguadoras 60A dispuestas por encima de la cinta transportadora 38, la figura 4 ilustra las barras amortiguadoras 60B depositadas por debajo de la cinta transportadora 38 y dentro de la caja de succión 32, preferentemente por debajo ligeramente del plano de la cubierta 32 de la caja de succión. Comprendida en la competencia de los expertos en la técnica está determinar la colocación apropiada de las barras amortiguadoras 60B dentro de la caja de succión 32 para formar las tiras alternantes deseadas de líneas de alta y baja densidad de fibras a través de la dirección CD. Por ejemplo, la anchura de las tiras de líneas de densidad alta y baja alternantes del producto textil se determina por la anchura de las barras amortiguadoras 60A, 60B y 60C y el espacio libre entre barras adyacentes. Unas barras amortiguadoras más anchas (y espacios libres más pequeños entre las mismas) darán como resultado líneas más anchas de baja densidad y líneas más estrechas del producto textil de mayor densidad, suministrando un incremento en la elongación en la dirección CD y una disminución en la resistencia a la tracción en la dirección CD. La anchura de las tiras de líneas alternantes de alta y baja densidad de producto textil se determina también por la distancia de las barras amortiguadoras 60B y 60C de la cinta 38. Para una barra amortiguadora de una anchura dada, las barras están movidas más próximas a la cinta cuando las líneas de densidad de producto textil se incrementa en la anchura y las líneas de alta densidad de producto textil se disminuirá en la anchura.
Con referencia ahora a la figura 5 en particular, en la misma se ilustra una caja de succión 32 en la cual la cubierta 32' sobre la misma define una pluralidad de barras 60C amortiguadoras sustancial o relativamente impermeables al aire que se extienden longitudinalmente en la dirección MD y separadas transversalmente en la dirección CD. De forma conceptual, la cubierta 32' de la caja de succión es esencialmente un plano que se extiende a través de los bordes superiores de las paredes laterales 70 de la caja de succión. Convencionalmente, una cubierta 32' de la caja de succión de la técnica anterior está o bien completamente abierta, de forma que no existe impedimento al flujo de aire a su través, o está perforada (permeable) uniforme y simétricamente, para no impartir ningún diferencial en la concentración de las fibras a lo largo de las direcciones MD y CD. Sin embargo, en una forma de realización preferente según la presente invención en la forma ilustrada en la figura 5, la cubierta 32' de la caja de succión define unas barras 60C amortiguadoras sustancial o relativamente impermeables al aire de una pauta no uniforme y no simétrica y actúa de dicha forma para influenciar la densidad de deposición de filamentos sobre la cinta transportadora 38 que pasa por encima de la misma. Mientras que las barras amortiguadoras 60C están ilustradas en la figura 6 como con una sección transversal rectangular, claramente podrían ser de una sección triangular (igual que las barras amortiguadoras de las figuras 3 y 4), circular, etc.
Las barras amortiguadoras de las figuras 3-5 podrán ser fácil y rápidamente cambiadas para minimizar los tiempos muertos de la caja de succión y el aparato relacionado y, al mismo tiempo, evitar la pérdida de tiempo y el gasto asociado con la necesidad de cambiar la cinta transportadora.
Por lo tanto, si la malla pautada sustancial o relativamente impermeable al aire está dispuesta por debajo de la cubierta de la caja de succión (es decir las barras 60B dentro de la caja de succión, como en la figura 4), en el plano de la cubierta de la caja de succión (barras 60C, como la figura 5), o entre la cubierta 32' caja de succión y el miembro 38 permeable al aire (es decir, las barras 60A por encima de la caja de succión, como en la figura 3), o es una parte impermeable al aire añadida o inicial en el miembro 38 permeable al aire (es decir, en las áreas 52 o tiras 56, como las figuras 2A y 2B, respectivamente), el efecto de la malla pautada define unas regiones sustancial o relativamente impermeables al aire (extendidas longitudinalmente en la dirección MD y transversalmente separadas en la dirección CD) que interfieren el flujo de aire directamente por encima del miembro permeable al aire y originan que el producto textil tenga tiras de densidad de fibras relativamente alta y tiras de densidad de fibras relativamente baja, las tiras extendidas a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección MD en una pauta alternante a través de la dirección CD. Las tiras de alta densidad están separadas entre sí por tiras de baja densidad, suministrando las tiras alternantes de alta densidad y baja densidad el producto textil con un porcentaje de elongación más alto y una resistencia a la tracción más baja en la dirección CD que en la dirección MD. Cuando la malla pautada está colocada con relación al miembro permeable al aire y a la caja de succión, la colocación última de la misma para una aplicación dada podrá determinarse mediante experimentación rutinaria, en la forma explicada anteriormente.
Con referencia ahora a las figuras 6 y 7 en particular, en las mismas se ilustra unas formas de realización preferentes de la cubierta 32' de la caja de succión de la presente invención similar a la figura 5 (en la que unas barras 60C amortiguadoras sustancial o relativamente impermeables al aire están dispuestas en el plano de la cubierta 32' de la caja de succión). La figura 6 ilustra las barras amortiguadoras como unas varillas circulares 60D y la figura 7 ilustra las barras amortiguadoras como tiras planas 60E. En ambos casos, las barras 60D sustancial o relativamente impermeables al aire se extienden axial o longitudinalmente en la dirección MD 14 y están separadas en la dirección CD 12.
En la forma ilustrada, las barras amortiguadoras 60D y 60E están aplicadas dentro de la cubierta 32' de la caja de succión por sus extremos. Mientras que la cubierta 32' de la caja de succión podrá ser permeable al aire a su través, en la forma ilustrada, los lados de la cubierta de la caja de succión dentro de la cual las barras 60D y 60E amortiguadoras están presionadas podrán estar formados de un material sólido impermeable al aire o de un material con un flujo restrictivo de aire, mientras que el resto de la cubierta 32' de la caja de succión por debajo de las barras permeables al aire de forma uniforme o regularmente sin restricción. Las barras amortiguadoras podrán ser rotativas o fijadas con relación a la cubierta 32' de la caja de succión. A modo de ejemplo, el diámetro (anchura) de las barras amortiguadoras 60D (mostradas en la figura 6) tiene 10 mm y el espacio libre entre barras adyacentes es también de 10 mm. De reforma similar, la anchura de las barras 60E (mostradas en la figura 7) tiene 10 mm y el espacio libre entre barras adyacentes es también de 10 mm. El velo se desplaza directamente por encima de las barras de forma que la distancia entre las barras y el velo es efectivamente 0. Esta configuración dará normalmente como resultado un producto textil que tiene unas líneas de alta densidad de aproximadamente 13 mm de anchura y líneas de baja densidad de aproximadamente 7 mm de anchura. La relación de pesos de las líneas de alta densidad respecto a las líneas de baja densidad está preferentemente en el intervalo de 70 a 85% para las líneas de alta densidad en comparación de 30 al 15% para las líneas de baja densidad, aunque también serán posibles densidades de 55 a 95% de alta densidad y 45 a 5% de baja densidad.
Utilizando la disposición mostradas las figuras 6 y 7, los productos textiles no tejidos de 10 y 15 gsm (gramos por metro cuadrado) se prepararon y en se ensayaron tanto para elongación y resistencia a la tracción utilizando el procedimiento de ensayo EDANA ERT 20.2-89. Los ensayos dieron los siguientes resultados:
Fig 7/fig 6 Fig 7/fig 6
Peso base 10 gsm 15 gsm
R. tracción N en CD 8,76 / 9,51 15,19 / 17,06
Elongación % en CD 62,85 / 57,64 67,13 / 60,07
R. tracción N en MD 20,28 / 15,67 33,12 / 21,18
Elongación % en MD 47,22 / 43,13 57,43 / 45,52
La figura 8 muestra el tejido de la invención con líneas 72 de alta densidad y líneas 74 de baja densidad.
El producto textil de la presente invención es altamente extensible en la primera dirección (CD) en comparación con la segunda dirección (MD). Con el procedimiento de fabricación del producto textil de la invención da como resultado que las fibras del tejido estén orientadas más en la dirección MD que en la dirección CD, suministrando del dicha forma una mayor resistencia a la tracción en la dirección MD que en la dirección CD. Además, en el producto textil de la invención menos fibras están unidas conjuntamente en las tiras de densidad relativamente alta que en las tiras de densidad relativamente baja, suministrando de dicha forma una elongación más alta y menor tracción en la dirección CD que en la dirección MD.
El producto textil de la invención suministra un efecto mecha al líquido mejorado en las tiras de densidad relativamente alta y un paso al líquido en las tiras de densidad relativamente baja. El producto textil podrá ser usado como un material de cubierta externo extensible en la dirección CD para pañales y similares. El producto textil de la invención podrá estar fabricado en la forma descrita anteriormente como simples posiciones de hileras y cajas de succión para incrementar el grosor del producto textil resultante.
En la forma utilizada en la presente memoria, "elongación" se refiere al porcentaje de elongación de un material en el punto de ruptura y "tracción" se refiere a la resistencia a la tracción última de un material en dicho punto de ruptura.
Como podrán apreciar los expertos en la técnica, con objeto de efectuar cambios tanto en las propiedades MD como en las de CD, unas variaciones en la composición preliminar, parámetros de unión y parámetros termodinámicos (por ejemplo los parámetros de hilera, inmersión en líquido, enfriamiento y estiramiento podrán utilizarse). Dichos parámetros cambian el efecto tanto en las propiedades en la dirección MD como en la dirección CD. A modo de contraste, solamente la formación de la pauta de densidades de la presente invención minimiza las propiedades en una dirección mientras que maximiza las propiedades en la otra dirección.
Una vez formado, el producto textil no tejido de la presente invención se somete normalmente a una unión uniforme y simétrica de las fibras orientadas sustancialmente al azar tanto en la dirección MD como en la dirección CD, de forma que cualquier distinción entre las propiedades en la dirección MD y en la dirección CD se obtiene de los procedimientos de densidad selectivos de la presente invención. Sin embargo, el procedimiento de densidad selectiva de la presente invención podrá aplicarse también al producto textil no tejido que será unido asimétricamente en la dirección MD y en la dirección CD. (véase la solicitud de patente nº 09/374.825, en tramitación, del presente inventor, presentada el 13 de agosto de 1999 y titulada "Producto textil no tejido con configuración de unión no simétrica". Mientras que la pauta de unión selectiva proporciona un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD, cuando se usa la densidad no uniforme del producto textil no tejido inicial potencia meramente la relación de elongación (es decir incrementa la relación de elongación en la dirección CD respecto a la elongación en la dirección MD). Cuando la pauta de unión selectiva del producto textil no tejido promueve un porcentaje de elongación mayor en la dirección MD que en la dirección CD, entonces la densidad no uniforme de la presente invención deberá ser eficaz para superar la presión inicial y aún originar que el producto textil tenga un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD.
Una forma de realización preferente de la presente invención suministra un procedimiento de fabricación de un producto textil no tejido a partir de fibras de hilatura en el que la densidad del producto textil varía entre tiras de densidad relativamente alta y tiras de densidad relativamente baja, extendiéndose las tiras a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección de la máquina y en una pauta alternante, con las tiras de alta densidad separadas entre sí mediante tiras de baja densidad. Las tiras alternantes de alta densidad y baja densidad a través de la dirección suministran al producto textil con un porcentaje de elongación mayor en la dirección transversal que en la dirección de la máquina.
Con referencia ahora a las figuras 9A y 9B, en particular, en una forma de realización preferente mejorada de la presente invención, la malla 99 pautada (por ejemplo la cubierta 32' de la caja de succión 32) incluye una pluralidad de regiones permeables al fluido alargadas configuradas y dimensionadas como romboides abiertos o huecos 100 alargados en la dirección primera o dirección de la máquina, como mejor se aprecia en la figura 9A. Los romboides 100 en la malla pautada actúan como calles vacías para delinear romboides 102 cerrados o rellenos que actúan como bloques sólidos (rodeados por las calles) para formar una red distribuida uniforme. En los romboides 102 cerrados existirá una menor acumulación de fibras en el producto textil con relación a una mayor acumulación de fibras en el producto textil que aparece en los romboides 100 abiertos. El producto textil 40 resultante ilustrado en la figura 9B tiene unos romboides 104 cerrados y unos romboides 106 abiertos (correspondientes a los romboides 100 y 102 abiertos y cerrados, respectivamente, de la malla 99 pautada ilustrada en la figura 9A).
Donde la pautada de la malla 99 pautada está formada por romboides 100 abiertos que definen las regiones permeables al fluido alargadas, la naturaleza asimétrica de la pauta del producto textil 40 final, como mejor se aprecia en la figura 9B, es difícil discernir visualmente con relación a una pauta regular y uniforme formada por los romboides (es decir paralelogramos equiláteros o no alargados). El uso de círculos y ovoides en vez de romboides y rombos es más apreciable al observador, presumiblemente a causa de que el ojo puede detectar más fácilmente la falta de una circularidad perfecta que un alargamiento de los romboides, pero dicho uso está comprendido en el ámbito de la presente invención. Por lo tanto, aunque la figura alargada es descrita en lo que sigue como un romboide o elipse (u oval), claramente cualquier figura alargada en la dirección MD podrá ser usada en su lugar. El eje principal de la figura alargada debería formar un ángulo menor de 45 grados con la dirección MD. Cada una de las figuras alargadas a lo largo del eje en la dirección MD dado podrá tener sus ejes de alargamiento paralelos entre sí o a cada uno del par adyacente de las figuras alargadas podrán tener sus ejes de alargamiento sustancialmente transversales entre sí. En cualquier caso, el alargamiento a lo largo de la dirección MD de la figura 102 alargada cerrada en la malla 99 pautada asegura un tendido disminuido de fibras a lo largo de la dirección CD (con relación a la dirección MD).
Cuando la pauta en la malla pautada está formada por romboides o círculos, la relación de densidades MD/CD del producto textil es 1 o la unidad. Cuando la pauta está formada por romboides (es decir paralelogramos con lados adyacentes desiguales) o elipses (u óvalos) alargados en la dirección de MD, entonces la relación de densidades MD/CD del producto textil será mayor que la unidad y el alargamiento en la dirección CD será mayor que el alargamiento en la dirección MD. De forma inversa, cuando la pauta está formada por romboides o elipsoides u óvalos más cortos en la dirección de MD por ejemplo (achatado con relación a romboides o círculos) entonces la densidad de relaciones en la dirección MD/dirección CD del producto textil será menor que la unidad y el alargamiento en la dirección CD será menor que el alargamiento en la dirección MD. La relación de densidades MD/CD del producto textil 40 está normalmente en el intervalo de 1,1-10,0 (preferentemente de 1,5-3,0) a 1,0. Podrá apreciarse que incluso si un hilado no está presente en del producto textil siempre habrá un número suficiente de fibras que conecten los distintos romboides o elipses para mantener el velo conjuntamente entre sí.
Los romboides 100 abiertos de la malla 99 pautada (figura 9A) podrán ser usados en líneas rectas o incluso onduladas alineadas sustancialmente con la dirección MD para definir las tiras permeables al fluido de la cubierta de la caja de succión, simplemente a causa de que los romboides 100 abiertos están alargados en la dirección MD y los romboides 102 cerrados que defienden las áreas impermeables al fluido son no alargados en la dirección MD o son alargados en la dirección MD menos que los romboides 100 en las tiras permeables al fluido. Evidentemente, lo romboides 104 cerrados que definen las áreas permeables al fluido del producto textil y que se corresponden a los romboides 100 abiertos de la malla 99 pautada podrán ser romboides (es decir paralelogramos equiláteros abiertos que no están alargados en cualquier dirección).
Podrá apreciarse que la malla pautada 99 podrá ser parte de la cubierta 32' de la caja de succión (es decir, en el plano de una cubierta de la caja de succión o por debajo o por encima de la cubierta de la caja de succión), solamente cuando se mueve con la cinta transportadora 38 con relación a la caja de succión 32. Preferentemente, existe una parte integral de la cinta transportadora 38.
En otra forma de realización preferente mejorada de la presente invención, un producto textil soplado en fundido está combinado con el producto textil de hilatura consolidada no tejido de la presente invención donde el grosor del producto textil soplado en fundido varía entre tiras de un grosor relativamente alto (comparable con las tiras impermeables al aire 56, 102 descritas previamente en la malla pautada 99) y tiras de un grosor relativamente delgado (comparable a las tiras 58, 100 permeables al aire descritas previamente en la malla pautada 99). Las tiras extienden a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección MD en una pauta alternante con las tiras de gran grosor separadas entre sí por tiras de poco grosor. Las tiras de grosores bajos y grosores altos alternantes suministran al producto textil con un caudal al fluido menor en la dirección CD que en la dirección MD. Las tiras de gran grosor actúan como barreras al flujo de fluido respecto al flujo en la dirección CD y están separadas entre sí por tiras de pequeño grosor que actúan como líneas como autopistas de flujo del fluido en la dirección MD. La presencia de barreras al flujo del fluido (es decir las tiras de mayor grosor extendidas en la dirección MD) suministran al producto textil con un caudal al fluido menor que en la dirección CD que en la dirección MD. Las tiras de mayor grosor podrán idearse como baches de control de velocidad extendidos a lo largo de la dirección MD. Los baches de control de velocidad resisten el flujo del fluido transversal a los mismos (en la dirección CD), mientras que favorecen el flujo del fluido paralelo a los mismos (en la dirección MD) a lo largo de las autopistas de flujo del fluido y intermedias a un par de baches de control de velocidad adyacentes. Por lo tanto, se producirá el flujo de líquido inicialmente en la dirección MD y posteriormente solamente si se produce el rebosamiento de las barreras al flujo del fluido en la dirección CD.
Esta construcción es especialmente útil cuando se desea un alto paso a través, de forma que una gran cantidad de fluido se podrá distribuir rápidamente a lo largo de la dirección MD del producto textil, como podrá ser necesario en un pañal, una compresa catamenial o un dispositivo similar sometido a avalanchas de líquido. El grado de paso a través está relacionado con la densidad de las distintas líneas (líneas de poco grosor que están caracterizadas por menor densidad y líneas de mayor grosor caracterizadas por alta densidad), en tanto en cuanto el líquido permanezca en contacto con las diferentes líneas (más largas para las líneas de pequeño grosor y menor para las líneas de mayor grosor), etc. Una selección cuidadosa de los grosores relativos de las diversas líneas paralelas permiten al fabricante suministrar una pauta dispersa deseada para incluso impactos masivos de líquido L sobre el producto textil (como una "riada" o avalancha de orina o sangre). El diferencial de grosor es del 10-90%. preferentemente del 25-75% del bache contra velocidad excesiva.
El material de hilatura consolidada podrá ser aplicado al material soplado en fundido en un grosor ondulante correspondiente, por ejemplo, al grosor ondulante del material soplado en fundido. De dicha forma, las líneas de poco grosor y de gran grosor podrán encontrarse en la hilatura consolidada justamente como en el material 40 soplado en fundido.
El material tiene una utilidad especial en pañales, compresas catameniales y productos higiénicos absorbentes similares como un material envolvente para el núcleo o una capa de distribución de fluido y mecha. Si es necesario, el material podrá estar reforzado para este fin mediante el pegado de un material envolvente para el núcleo (según la presente invención) con una capa de distribución del fluido inicialmente separada y capa de mecha o mediante el uso de una capa de material envolvente para el núcleo (según la presente invención) y una capa de distribución del fluido y capa de mecha.
Con referencia ahora a la figura 11 en particular, se muestra otra forma de realización preferente de la presente invención que comprende unos materiales compuestos o estratificados 140 provistos de uno de los productos textiles 40 no tejidos descritos anteriormente y una película elástica 142.
Artículos absorbentes desechables contienen normalmente un número de capas funcionales diferentes de materiales no tejidos o materiales compuestos de no tejidos y polímeros que forman películas elásticas. Cada una de dichas capas tiene que cumplir requisitos específicos respecto a sus propiedades, dado que están bajo condiciones de tracción, tensión y deformación durante su conversión en la línea de ensamblado o fabricación, así como durante su uso posterior. Los no tejidos fibrosos suministran resistencia al material compuesto así como un producto textil que da una sensación suave y seca a al menos una de las superficies del material compuesto. La película de polímero elástica da ciertas características de elasticidad y recuperación tras la deformación tanto durante la conversión como durante el uso posterior del artículo absorbente incorporado en el mismo. Una película de polímero elástica respirable suministra una impermeabilidad a los líquidos (agua) adicional y permeabilidad al gas (vapor de agua). El problema es que una combinación útil de no tejidos y películas elásticas es limitada a aquellos con características físicas (es decir mecánicas) que son similares o al menos comparables; en caso contrario, la estructura del material compuesto podría fracturarse o deslaminarse bajo condiciones de tensión durante la conversación o uso, es decir podría sufrir la rotura de los puntos de unión entre la película y el no tejido o la creación de filamentos sueltos o rotos en el no tejido.
En este procedimiento de modificación, una película elásticas 142 es revestida sobre un no tejido 40 según la presente invención, usando preferentemente un procedimiento de producción de película (es decir extrusión directa de un polímero 142 elástico que forma una película fundida a partir de una boquilla 144 sobre el tejido 40). En el proceso de extrusión, la película elástica 142 se aplica a partir de una boquilla 144 sobre el no tejido 40, el material compuesto 140 se hace pasar posteriormente entre un rodillo 146 de presión y un rodillo enfriado 148 (para enfriar la película) antes de la retirada del material compuesto enfriado del rodillo enfriado 148 mediante un rodillo 150 de pelado. La película extruida tiene una orientación molecular en la dirección MD. La extrusión de la película elástica 142 directamente sobre el no tejido 40 es preferentemente formada de forma separada y posteriormente pegada o adherida en cualquier otra forma conjuntamente como un estratificado para evitar el peligro inherente de uso de un material adhesivo (que podría sellar los polos requeridos para darle propiedades de respiración del material compuesto).
El material compuesto 140 de película elástica/no tejido según la presente invención responde a al menos deformaciones limitadas en la dirección CD sin un fallo de los componentes del mismo y sin la deslaminación de la película elástica y del material compuesto no tejido. El material compuesto 140 exhibe capacidades de resistencia al impacto para permitir microdeformaciones a altos impactos sin fallos ni fracturas.
Los materiales compuestos 140 de película elástica/no tejido de la presente invención son particularmente apropiados para su uso en una variedad de aplicaciones industriales (como por ejemplo en forros domésticos, capas de protección de superficies/capas de baja fricción, empaquetado, muebles y ropas de cama, cubiertas para coches componentes para calzado), una variedad de aplicaciones higiénicas (como por ejemplo cubiertas externas/capas de refuerzo, pretinas, bragas elásticas y bandas laterales elásticas o extensibles) y una variedad de aplicaciones médicas como por ejemplo paños quirúrgicos, vestimenta de uso quirúrgico, vestimentas de corte en posición, forros de esterilización).
Cuando el material compuestos 140 tiene una baja resistencia a la tracción en la dirección CD y una alta elongación en la dirección CD y bajo consumo de energía de deformación se podrá usarse como material de chasis para pañales desechables y compresas catameniales o como "orejetas elásticas" para sistemas de cierre o "paneles laterales" de pañales. Cuando la película 142 es impermeable a los líquidos y permeable al vapor, el material compuestos 140 podrá ser usado como material de refuerzo de lámina para pañales desechables y productos higiénicos femeninos (como por ejemplo compresas catameniales). El material compuestos resultante podrá ser estirado para crear propiedades de respiración.
Las películas elásticas 142 típicas incluyen elastómeros termoplásticos, como por ejemplo poliuretano, KRATON, silicona, polímeros de poliolefina y similares.
Podrá apreciarse que en caso de que se use o no el procedimiento de producción de película extruida, el revestimiento de la película elástica 142 sobre el no tejido 40 según la presente invención reduce en gran manera la ruptura de los puntos de unión entre la película y el no tejido con la creación de filamentos sueltos o rotos en el no tejido, en tanto en cuanto el estiramiento de los mismos se produzca en la dirección CD. Esto es a causa de que el material de la presente invención exhibe una acción potenciada en la dirección CD, de forma que es capaz de extenderse en la dirección CD conjuntamente con la película elástica. Dado que los no tejidos de la presente invención tienen una elongación reducida en la dirección MD, el estiramiento de una película elástica biaxial en la dirección MD podrá originar todavía la ruptura de los puntos de unión o filamentos sueltos o rotos en el no tejido. Sin embargo, como se hace notar anteriormente, un alto porcentaje de elongación en la dirección CD es altamente deseable en la técnica de pañales, mientras que un alto porcentaje de acción en la dirección MD no lo que es.
Con referencia ahora a la figura 12A en particular, en otra forma de realización preferente mejorada en la modificación del procedimiento durante su uso, corriente abajo de la formación del velo, chorros 160 de un fluido líquido 162 (como por ejemplo agua) para formar una corriente que fluye tras la formación de la corriente que fluye de fibras 20 de hilatura amovibles (a partir del velo) y un líquido 162, siendo el líquido 162 recibido eventualmente en una caja 164 de descargas de líquido (una forma de caja de succión que opera sobre los líquidos como una caja de succión 32 que opera con gases, descargando el líquido, por ejemplo, para recirculación). Los chorros 160 actúan como agujas para enmarañar las fibras 20 aún amovibles del no tejido 40. Los chorros 160 no crean perforaciones en el no tejido 40 sino que crean simplemente líneas de alta y baja densidad, de forma que el producto textil resultante no está aperturado.
La malla 99' pautada en esta operación posterior a la formación del velo es similar a la usada en la operación de formación del velo. Se hace pasar entre chorros de agua 160 y la caja 164 de descarga de líquido. El miembro 38 permeable al fluido es necesariamente permeable al líquido para su uso en su interior.
La corriente fluyente de fibras 20 de hilatura y el líquido 162 formada tras la formación del velo se comporta de forma muy similar a la corriente fluyente de las fibras 20 de hilatura y el fluido 26 durante la formación del velo. En la forma que se aprecia mejor en la figura 12B, la corriente fluyente promueve un mayor crecimiento relativo de las fibras 20 de hilatura a lo largo del recorrido de desplazamiento de la corriente a través de la malla 99' pautada y un crecimiento relativamente menor de fibras 20 de hilatura donde el paso de la corriente a través de la malla 99' pautada está bloqueado. Dado que el líquido 162 es típicamente de mayor densidad y mayor viscosidad que el fluido 26, redirige más fácilmente las fibras en la corriente fluyente, de forma que una mayor concentración de fibras se consigue eventualmente en las áreas de alta densidad deseada y menor densidad de fibras se consigue en las áreas de baja densidad deseada. Típicamente, los chorros de agua crean líneas de densidad mayor y menor que un número similar de chorros de aire, pero la línea divisoria entre las líneas de alta y baja densidad es grosera cuando se usan chorros de agua en vez de chorros de aire. El precio pagado por la reorientación potenciada de las fibras redireccionadas por el líquido es el coste adicional implicado en la circulación (y posiblemente recirculación) de un medio 162 más denso y más viscoso (en vez de un medio gaseoso 26). La presencia de chorros de líquido a lo largo de la dirección MD tiene solamente una importancia menor, sin embargo, comparado con el diseño de la primera malla 99 pautada en definir tiras de alta y baja densidad.
El líquido 162 usado debe ser relativamente puro, debe ser sustancialmente incomprensible y debe ser aplicado a una presión relativamente alta con objeto de efectuar la formación "enmarañada" o "entrelazada" sin producir problemas. Por ejemplo, agua desmineralizada a alta presión se dirige por chorros sobre un velo no adherido. Las fibras y los filamentos se enmarañan y forman una estructura fina muy densa que suministra la resistencia necesaria al velo.
Los chorros 160 de líquido están provistos preferentemente mediante un chorro de columna 168 que se extiende a través de la dirección CD del no tejido, y óptimamente una serie de chorros de columna 168 paralelos están provistos a intervalos separados a lo largo de la dirección MD corriente abajo de la formación de velo. Para evitar la formación de roturas en el tejido, los distintos chorros de columna 168 deberán estar escalonados a través de la dirección CD, de forma que los chorros de líquido 160 que emergen de los mismos no incidan repetidamente en la misma zona del producto textil y de dicha forma creen una apertura en vez de la variación de densidad deseada. Cuando el número de chorros 160 en la dirección MD excede el número de chorros 160 en la dirección CD, una alta extensibilidad y una baja resistencia a la tracción en la dirección CD resulta. De dicha forma, los chorros de columna 168 tienen preferentemente una corta separación agujero a agujero en la dirección MD con relación la separación larga agujero a agujero en la dirección CD, para de dicha forma suministrar una alta extensibilidad y una baja resistencia a la tracción en la dirección CD con relación a una baja extensibilidad y una alta resistencia a la tracción en la dirección MD.
Evidentemente, es necesario mantener las fibras 20 del producto textil 40 "amovibles" tras la formación del velo sobre el transportador (por la corriente de aire 26) y, por lo tanto, el velo deberá estar solamente ligeramente "pre-adherido" antes de que pase a través de los chorros 160 líquidos de agua que potencien las líneas de diferente densidad a lo largo de la dirección MD.
El sistema de chorros de líquido tiene la ventaja adicional de ser capaz de dividir las fibras bi-componentes, por ejemplo, un poliéster (PET) y poliamida (N) lado a lado en microfibras monocomponentes y, al mismo tiempo, enmarañarlas.
Claramente, dos o más modificaciones del procedimiento descrito en lo que antecede podrán combinarse en la formación de un producto textil según la presente invención; por ejemplo, las áreas cerradas de la malla pautada (por ejemplo la cubierta de la caja de descarga o de succión) podrán ser romboidales, un líquido podrá ser usado para redirigir adicionalmente las fibras del velo sueltas tras la formación del velo, las tiras extendidas a lo largo de la longitud del producto textil en la dirección MD en una pauta alternativa podrán ser de un grosor variable con objeto de suministrar barreras al flujo de líquido y líneas de flujo de líquido, y el producto textil producido podrá ser un material compuesto de un no tejido y una película de polímero elástico.
En la forma utilizada en la presente memoria, la expresión "pautas de densidad de fibras" se refiere a la pauta de densidad del producto textil o las tiras del producto textil y no a la densidad de las distintas fibras de hilatura.
Mientras que se han descrito diversas formas de realización en lo que antecede en la presente memoria que están fabricadas con aire como el fluido usado adyacente la hilera 18 (con objeto de alargar y adelgazar los filamentos 20), de hecho otros gases e incluso otros fluidos podrán ser usados (el término "fluido" engloba tanto gases como por ejemplo aire y líquidos como por ejemplo agua). Típicamente, los sistemas de fluido descritos en la presente memoria serán sistemas de flujo de agua y los sistemas de flujo de líquido serán sistemas de flujo de agua.
Los materiales de la presente invención encuentran utilidad en una variedad de aplicaciones industriales. Por ejemplo, los materiales son útiles como filtros para filtros de aire, filtros para automóviles, filtros para vehículos y bolsas filtros. Los materiales son también útiles en prendas de protección industrial, como por ejemplo materiales para la limpieza de habitaciones, vestimentas de consumo, protección de polvo y protección química. Los materiales son útiles además como trapos industriales, como por ejemplo trapos para limpieza de habitaciones, trapos para la absorción de aceite, telas para limpieza de lentes, y protección de superficies de baja fricción y/o superficies que no presentan arañazos. Otras aplicaciones industriales de los materiales incluyen en forros para el hogar, empaquetado, muebles y ropa de cama, cubiertas para vehículos, aislantes, separadores de baterías, componentes del calzado y similares.
Además, los materiales de la presente invención encuentran utilidad en una amplia variedad de aplicaciones higiénicas. Por ejemplo, los materiales son útiles como láminas de cobertura, capas de refuerzo o cubiertas externas, vueltas de perneras, pretinas, orejetas elásticas y paneles laterales elásticos o extensibles y capas de distribución o adquisición.
Finalmente, los materiales de la presente invención encuentran también utilidad en un una amplia variedad de aplicaciones médicas. Por ejemplo, los materiales son útiles como trapos quirúrgicos, vestimentas quirúrgicas, vestimentas cortadas en posición, cubiertas del calzado, caperuzas y envolventes de esterilización.
La especificación de aplicaciones particulares dadas en lo que antecede debe tomarse como ejemplar solamente y no como limitante. Otros usos además de los anteriormente mencionados de aplicaciones industriales, higiénicas y médicas se deben naturalmente de las propiedades físicas y químicas de los materiales de la presente invención.
Los materiales de alta elongación en la dirección CD de la presente invención encuentran una utilidad particular en aplicaciones higiénicas, especialmente en láminas superiores o inferiores o cubiertas externas, orejetas elásticas, paneles laterales extensibles o capas de adquisición o distribución.
Para resumir, la presente invención suministra un producto textil no tejido que tiene una baja resistencia a la tracción y una alta elongación en la primera dirección (normalmente la dirección CD) y una alta resistencia a la tracción y una baja elongación en la segunda dirección (típicamente la dirección MD) y un procedimiento de fabricación del mismo.
Los productos textiles que están tratados neumáticamente, (es decir tratados con gases) o tratados neumática e hidrodinámicamente (es decir tratados con gases y líquidos) encuentran utilidad particular en aplicaciones industriales (como por ejemplo protección superficial/capas de baja fricción, empaquetado, muebles y ropa de cama, tapicerías para vehículos y componentes para el calzado) así como aplicaciones higiénicas (como por ejemplo láminas superiores, capas de adquisición/distribución y envolventes para núcleos).

Claims (13)

1. Un procedimiento de fabricación de un producto textil no tejido que engloba fibras de filamentos de hilatura depositadas en una formación pautada que suministra un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD, que comprende las etapas de:
(A) formar una corriente fluyente de fibras de hilatura;
(B) mover un miembro permeable al aire sobre una cubierta de la caja de succión que define un plano y a través del recorrido de la corriente de fibras para interceptar y recolectar las fibras sobre una cara del miembro permeable al aire y para unir las fibras recolectadas conjuntamente para formar un producto textil no tejido;
(C) depositar una malla pautada sobre la cubierta de la caja de succión, para por medio de lo cual hacer que las fibras sean recolectadas sobre una superficie del miembro permeable al aire en una pauta determinada por la pauta sobre la malla pautada, definiendo la pauta una relación de áreas relativamente permeables al aire/áreas relativamente impermeables al aire que es mayor en la dirección MD que en la dirección CD, para por medio de lo cual suministrar un producto textil que tiene un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD; y
(D) separar las fibras recolectadas del miembro permeable al aire.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la malla pautada define áreas relativamente permeables al aire y relativamente impermeables al aire.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que las áreas relativamente impermeables al aire reflejan un bloqueo de aberturas en el miembro permeable al aire.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el miembro permeable al aire es genéricamente plano sobre la cubierta de la caja de succión, y la malla pautada está dispuesta en o hacia al menos un lado de dicho plano;
5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la malla pautada comprende unas barras amortiguadoras que se extienden longitudinalmente y separadas transversalmente relativamente impermeables al aire dispuestas por encima de dicho plano, para por medio de lo cual imponer la pauta de las barras amortiguadoras en la succión ejercida a través de la cubierta de la caja de succión.
6. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la malla pautada comprende unas barras amortiguadoras que se extienden longitudinalmente y separadas transversalmente relativamente impermeables al aire dispuestas por debajo de dicho plano, para de dicha forma imponer las pautas de las barras amortiguadoras en la succión ejercida a través de la cubierta de la caja de succión.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que las aberturas del miembro permeable al aire definen una pauta regular no orientada.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende las etapas de:
(A) formar una corriente fluyente de fibras de hilatura;
(B) mover un miembro permeable al aire que define una pauta regular, no orientada de aberturas sobre una cubierta de la caja de succión y a través del recorrido de la corriente de fibras para interceptar y recolectar las fibras sobre una cara del miembro permeable al aire y para unir las fibras recolectadas conjuntamente para formar un producto textil no tejido;
(C) depositar una malla pautada que define áreas permeables al aire y sustancialmente impermeables al aire como la cubierta de la caja de succión, para por medio de lo cual hacer que las fibras sean recolectadas sobre una cara del miembro permeable al aire en una pauta determinada por la pauta sobre la malla pautada, definiendo la pauta una relación de áreas permeables al aire/áreas sustancialmente impermeables al aire que es mayor en la dirección MD que en la dirección CD, para por medio de lo cual suministrar un producto textil que tiene un porcentaje de elongación mayor en la dirección CD que en la dirección MD; y
(D) separar las fibras recolectadas del miembro permeable al aire.
9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que las áreas impermeables al aire de la malla pautada reflejan un bloqueo de aperturas en el miembro permeable al aire o la malla pautada está dispuesta en al menos un lado del plano de la cubierta de la caja de succión.
10. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que las fibras son recogidas en una pauta determinada por la pauta sobre la malla pautada para suministrar un producto textil con una mayor resistencia a la tracción en la dirección MD que en la dirección CD.
11. Un producto textil no tejido que comprende fibras de filamentos de hilatura depositadas en una formación pautada que suministra un porcentaje de elongación mayor en la dirección transversal que en la dirección de la máquina.
12. Un producto estratificado de:
(A) un producto textil no tejido fabricado de fibras de filamentos de hilatura en el que la densidad del producto textil varía entre tiras de densidad relativamente alta y tiras de densidad relativamente baja, extendiéndose las tiras a lo largo de la longitud del producto textil en una primera dirección en una pauta alternante, estando las tiras de alta densidad separadas entre sí por tiras de baja densidad, suministrando la alta densidad y baja densidad alternante al producto textil con un porcentaje de elongación superior en una segunda dirección que en una primera dirección; y
(B) una película polimérica elástica revestida sobre el producto textil a lo largo de la primera dirección.
13. El producto estratificado de la reivindicación 12, en el que la película polimérica elástica está revestida por extrusión sobre el producto textil.
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