ES2309877T3 - No tejido de fijacion continua elastico y no tejido compuesto que lo comprende. - Google Patents

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Abstract

Una banda (W, del Inglés "Web") de no-tejido de fijación continua ("spunbonded") que comprende una pluralidad de filamentos multicomponentes, comprendiendo cada filamento al menos un primer componente polimérico y un segundo componente polimérico caracterizado porque el primer componente polimérico comprende un poliuretano termoplástico, y el segundo componente polimérico comprende un copolímero de olefina basado en propileno elástico.

Description

No tejido de fijación continua elástico y no tejido compuesto que lo comprende.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un novedoso no-tejido de fijación continua ("spunbonded") elástico hecho de filamentos multicomponentes, y que tiene una extraordinaria recuperación elástica, y a un no-tejido compuesto que comprende al menos dos capas superpuestas, estando una de las cuales constituida por dicho novedoso no-tejido de fijación continua elástico.
Técnica anterior
Los tejidos no-tejidos elásticos ventajosamente ofrecen la capacidad de ajustarse formas irregulares y por tanto son capaces de incrementar el ajuste y permitir mayor libertad y comodidad, por ejemplo para los movimientos del cuerpo, que otros tejidos textiles con elasticidad más limitada. Por tanto, los tejidos no-tejidos elásticos son muy usados en muchas aplicaciones industriales. Los tejidos no-tejidos elásticos se usan en la industria de cuidado personal e higiénica para fabricar, por ejemplo, pañales desechables, bañadores de niño, pantalones cortos de niño, prendas para la incontinencia de adulto, compresas higiénico, toallitas y otros productos de cuidado personal. Los tejidos no-tejidos elásticos también se usan en la fabricación de productos médicos, tales como, por ejemplo, batas, ropas blancas, vendas, máscaras, gorros y cortinas. Otras aplicaciones adicionales de los tejidos no-tejidos elásticos incluyen productos de consumo como fundas de asiento y fundas para coche.
En los últimos años se ha aumentado la demanda de productos de no-tejidos elásticos innovadores y de bajo coste. Se pueden usar varias técnicas para producir tejidos no-tejidos, pero recientemente, debido al aumento de una mayor eficacia de coste requerida por el mercado, los métodos basados en la hilatura por fusión de materiales termoplásticos han aumentado su importancia. Tales tejidos no-tejidos, denominados no-tejidos de fijación continua ventajosamente pueden dar las combinaciones requeridas de propiedades físicas, como suavidad, fuerza y durabilidad.
Una solución usada en la técnica anterior para fabricar bandas del no-tejido de fijación continua elástico consiste en filamentos de hilatura por fusión hechos de polímero elastomérico, tal como, por ejemplo, poliuretano termoplástico (TPU, del Inglés "Thermoplastic Polyurethane").
Sin embargo, se han encontrado problemas importantes con esta solución.
Uno de estos problemas está relacionado con la naturaleza "pegajosa" del polímero elástico, generalmente empleado en la producción de materiales no-tejidos elásticos. De hecho, durante el proceso de fijación continua ("spunbonding"), el gran flujo de aire usado para extraer el filamento puede hacer que los filamentos se peguen y por lo tanto se verá afectada de manera negativa la uniformidad de la banda resultante. Además, este gran lío de filamentos puede dar problemas debido al efecto bloqueante cuando se enrolla en los rodillos.
Otro problema encontrado cuando se usan los polímeros elastoméricos para fabricar no-tejidos de fijación continua es la rotura de los filamentos durante la extrusión y/o extracción para atenuar los filamentos. Si se rompen los filamentos pueden obstruir el flujo de los filamentos y/o mezclarse con otros filamentos, dando como resultado la formación de un defecto en la banda del no-tejido.
Un inconveniente adicional del uso de polímeros elastoméricos tales como TPU para fabricar no-tejido de fijación continua es su escasa capacidad de unión, especialmente capacidad de unión térmica, con los polímeros de poliolefina más usados.
Para superar estos problemas, se ha propuesto en el documento de patente US Nº 6.225.243 y en la solicitud PCT WO 00/08243 producir bandas del no-tejido de fijación continua hechas de filamentos multicomponentes que incluya al menos dos componentes: un primer componente polimérico elástico y un segundo componente polimérico extensible, teniendo el primer componente polimérico elástico una elasticidad que es mayor que la elasticidad del segundo componente polimérico. El primer componente polimérico elástico preferiblemente comprende al menos un elastómero que incluye un polipropileno elástico; el segundo componente polimérico preferiblemente comprende al menos una poliolefina que es un polietileno de baja densidad lineal (LLDPE, del Inglés "Linear Low Density Polyethylene") que tiene una densidad mayor de 0,90 g/cc.
Sin embargo, esta solución revelada en el documento de patente US Nº 6.225.243 en la solicitud PCT WO 00/08243 no es satisfactoria en términos de propiedades elásticas, especialmente en términos de recuperación elástica.
Objetivo de la invención
La presente invención propone una novedosa banda del no-tejido de fijación continua elástico que supera los problemas anteriormente mencionados inherentes al uso de polímeros elastoméricos tales como TPU, y que son capaces de alcanzar mayores propiedades elásticas, especialmente mayores propiedades de recuperación elástica, que la solución descrita en el documento de patente Nº 6.225.243 y en la solicitud PCT WO 00/08243.
Compendio de la invención
El objetivo anteriormente mencionado se alcanza mediante la banda del no-tejido de fijación continua elástico de la reivindicación 1.
La banda del no-tejido de fijación continua de la invención comprende una pluralidad de filamentos multicomponentes, comprendiendo cada filamento al menos un primer componente polimérico y un segundo componente polimérico. El primer componente polimérico comprende poliuretano termoplástico y el segundo componente polimérico comprende un copolímero de olefina basado en propileno elástico.
La expresión "poliuretano termoplástico", tal como se usa en la presente memoria, quiere decir cualquier poliuretano termoplástico capaz de ser sometido a hilatura por fusión.
En particular, el poliuretano termoplástico adecuado para la invención es cualquier polímero capaz de ser sometido a hilatura por fusión obtenido por la reacción de un diol de alto peso molecular, un diisocianato orgánico y un prolongador de cadena.
Más particularmente, el poliuretano termoplástico adecuado para la invención tiene las siguientes características.
El peso molecular del elastómero de poliuretano termoplástico es preferiblemente de al menos 100.000 g/mol. El diol de alto peso molecular es una molécula bifuncional con grupos terminales hidroxilo y un peso molecular promedio de 500-5.000 g/mol.
El diol de alto peso molecular puede ser o bien polioles tipo poliéter, por ejemplo, politetrametilénglicol, polipropilénglicol, etc., y polioles tipo poliéster, por ejemplo, adipato de polihexametileno, adipato de polibutileno, policarbonato diol, policaprolactona diol, etc. o mezclas de los mismos.
Los prolongadores de cadena usados para formar el peso molecular a un cierto valor deseado podrían pertenecer al siguiente listado: 1,4-butanodiol, etilénglicol, propilénglicol, bis(2-hidroxietoxi)benceno. Los prolongadores de cadena tienen un peso molecular de 500 o menor. Entre los prolongadores de cadena anteriormente mencionados, el 1,4 butanodiol y el bishidroxietoxibenceno son los más comúnmente empleados. También se pueden considerar prolongadores de cadena con uno o más terminaciones amina, por ejemplo, etanolamina o etiléndiamina, pero normalmente se usan en porcentajes relativamente bajos (<10% en peso de la mezcla de prolongador de cadena) y como mezclas con prolongadores de cadena de diol.
Los diisocianatos orgánicos incluyen diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de 4,4'-difenilmetano (MDI) o diisocianato no amarillento 1,6-hexanodiisocianato. MDI es el diisocianato más comúnmente empleado para la síntesis de poliuretano debido a su adecuada reactividad con polioles. Se pueden añadir sustancias adicionales al polímero justo después de la síntesis del poliuretano. Estas sustancias, conocidas como aditivos generales, son por ejemplo estabilizadores, agentes modificantes, tales como dióxido de titanio, tintes, pigmentos, estabilizadores de UV, absorbente de UV, bactericida, etc.
Además de los reactivos principales como los dioles de alto peso molecular, isocianatos orgánicos y prolongadores de cadena, se pueden mezclar pequeños porcentajes de componentes comparables que tienen mayor funcionabilidad para conferir alguna reticulación, es decir, sustancias con más de 2 grupos hidroxilo o isocianato, en el polímero de poliuretano. Normalmente es necesario mantener el nivel de reticulación por debajo del 5% en peso.
Los poliuretanos adecuados para la inclusión en el componente central deberían tener capacidad de formar fibras o la capacidad de hilado, comportamiento termoplástico y baja dureza. Con respecto a la dureza del poliuretano termoplástico usado en la invención, se recomienda que esté en el intervalo de 65 a 95 Shore A y más preferiblemente en el intervalo de 75 a 85 Shore A.
Los candidatos preferidos para la invención son, por ejemplo, aquellos comercialmente disponibles de Elastogran Gmbh-Basf Group, Lemfoerde, Alemania bajo la marca comercial de Elastollan®, particularmente aquellos adecuados para los procesos de fijación continua, es decir, 1180 A, 1185 AM y 2180 A.
La expresión "copolímero de olefina basado en propileno elástico", tal como se usa en la presente memoria, quiere decir polímeros de polipropileno, seleccionados entre el grupo de elastómeros basados en olefinas termoplásticos, que incorporan un bajo nivel de un comonómero, tal como etileno o una alfa olefina superior en la cadena principal para formar un copolímero elastomérico. El término copolímeros quiere decir cualquier polímero que comprende dos o más monómeros, en el que el monómero presente en el polímero es la forma polimerizada del monómero. Asimismo cuando se describen los componentes del catalizador como que comprenden formas estables neutrales de los componentes, se entiende bien que la forma activa del componente es la forma que reacciona con los monómeros para producir polímeros.
Tal como se usa en la presente memoria, el término "polipropileno", "polímero de propileno" o "PP" se refiere a homopolímeros, copolímeros, terpolímeros e interpolímeros que comprenden entre 50 y 100% en peso de propileno.
Más particularmente, "copolímero de olefina basado en propileno elástico" puede ser un único copolímero semiamorfo o una mezcla de varios polímeros semiamorfos, comprendiendo cada polímero semiamorfo propileno y entre 10 y 25% en peso de uno o más comonómeros de alfa olefina C2 y/o C4 a C10, preferiblemente etileno, en el que el copolímero comprende secuencias de alfa olefina cristalizable de manera isotáctica. El término "cristalizable" describe aquellos polímeros o secuencias que son principalmente amorfas en el estado no deformado, pero tras estirar y templar se da la cristalización.
Más preferiblemente, el copolímero es un copolímero de etilenpropileno, por ejemplo, elastómero termosplástico de etilenpropileno. El copolímero tiene una distribución de composición básicamente uniforme preferiblemente como resultado de la polimerización con un catalizador de metaloceno. La distribución de la composición es una propiedad de los copolímeros que indica una diferencia intermolecular o intramolecular estadísticamente significativa en la composición del polímero.
Preferiblemente, cada uno de los polímeros semiamorfos tiene: a) calor de fusión de 4 a 70 J/g, tal como se determina por Calorimetría Diferencial de Barrido (CDB); b) un Índice de Flujo de 0,1 a 200 dg/min, lo más preferible mayor que 5 dg/min y menor que 100 dg/min, tal como se mide por ASTM D-1238 a 230ºC y 2,16 kg.
Se puede producir un copolímero semiamorfo en un proceso de solución continua usando un catalizador de metaloceno.
Preferiblemente, se usan los copolímeros que tienen una amplia distribución de peso molecular. Para producir un copolímero que tiene una amplia distribución de peso molecular, se usa ventajosamente un único catalizador de metaloceno adecuado, el cual permite solamente un único modo estadístico de adición de las primera y segunda secuencias de monómero, y el copolímero ventajosamente se mezcla bien en un reactor de polimerización en tanque agitado de flujo continuo, lo cual permite solamente un único ambiente de polimerización para básicamente todas las cadenas de polímero del copolímero.
Los polímeros semiamorfos preferidos útiles en esta invención preferiblemente tienen una distribución de peso molecular (Mw/Mn) de menos de 5, preferiblemente entre 1,5 y 4, preferiblemente entre 1,5 y 3.
Tal como se usa en la presente memoria, el peso molecular (Mn y Mw) y la distribución del peso molecular (MWD o Mw/Mn) se determinan por cromatografía de permeación en gel usando patrones de poliesterano.
Tal como se usa en la presente memoria, "metaloceno" quiere decir uno o más compuestos representados por la fórmula Cp1nMRnXq, en la que Cp es un anillo de ciclopentadienilo que puede estar sustituido, o derivado del mismo (tal como indeno o fluoreno) que puede estar sustituido; M es un metal de transición, por ejemplo, titanio, zirconio, hafnio, vanadio, niobio, tantalo, cromo, molibdeno y tungsteno; R es un grupo hidrocarbilo sustituido o no sustituido que tiene entre uno y 20 átomos de carbono; X puede ser un haluro, un hidruro o un grupo alquilo, un grupo alquenilo o un grupo arilalquilo, y generalmente m=1-3; n=0-3; q=0-3.
Se puede añadir con éxito un agente deslizante seleccionado entre el grupo que consiste en: erucamida, oleilamida, oleamida y estearamida y usado en una concentración de 50 ppm y 10% en peso.
Los copolímeros preferidos de olefina basados en propileno elásticos adecuados para la invención incluyen copolímeros de propilenetileno elásticos termoplásticos formados usando catalizadores de polimerización de metaloceno. Tales polímeros incluyen aquellos comercialmente disponibles de ExxonMobil Chemical Co, Huston, TX bajo la marca comercial de VISTAMAXX®, particularmente aquellos adecuados para los procesos de fijación continua, por ejemplo, Vistamaxx 2120 y Vistamaxx 2125.
Preferiblemente, el copolímero de olefina basado en propileno elástico se caracteriza además por las siguientes características que se pueden combinar o tomar por separado:
-
cada filamento multicomponente comprende un núcleo y una cubierta exterior, y en el que el núcleo comprende el primer componente polimérico, y la cubierta comprende el segundo componente polimérico;
-
el copolímero de olefina basado en propileno elástico es copolímero de etilenpropileno;
-
el copolímero de olefina basado en propileno elástico comprende propileno y entre 10 y 25% en peso de uno o más comonómeros de alfa-olefina C2 y/o C4 a C10;
-
el copolímero de olefina basado en propileno elástico tiene: (a) un calor de fusión de 4 a 70 J/g, determinado por Calorimetría Diferencial de Barrido (CDB) y (b) un Índice de Flujo de 0,1 a 2.000 dg/min, lo más preferido mayor que 5 dg/min y menor que 100 dg/min, tal como se mide por ASTM D-1238 a 230ºC y 2,16 Kg;
-
el copolímero de olefina basado en propileno elástico tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) de menos de 5, preferiblemente entre 1,5 y 4, incluso más preferiblemente entre 1,5 y 3;
-
el copolímero de olefina basado en propileno elástico comprende al menos 80% en peso de unidades de propileno;
-
el copolímero de olefina basado en propileno elástico es polímero catalizado por metaloceno;
-
el no-tejido de fijación continua tiene una recuperación promedio de error cuadrático medio (RMS, del Inglés "Root Mean Square") de al menos el 85%, más preferiblemente de al menos el 90%, e incluso más preferiblemente de al menos el 95%, calculándose dicha recuperación promedio de RMS a partir de la fórmula:
Recuperación promedio de RMS=[1/2(R_{CD}^{2}+R_{MD}^{2})],
en la que R_{CD} y R_{MD} son valores de recuperación (R) medidos en un ejemplar de no-tejido respectivamente en dirección de la máquina y dirección oblicua, después de una alargamiento al 50% y un tirón, y calculados a partir de la fórmula:
R=[(Ls-Lr)/(Ls-Lo)]%,
en la que Ls representa la longitud estirada del ejemplar; Lr representa la longitud recuperada, Lo representa la longitud original del ejemplar;
-
el no-tejido de fijación continua tiene una recuperación de RMS, después de dos tirones al 50% sucesivos, de al menos el 80%, y más preferiblemente de al menos el 90%.
En una variante preferida, la cantidad del primer componente polimérico es al menos del 50% en peso del peso total del filamento, y la cantidad del segundo componente polimérico es menor del 50% en peso del peso total del filamento; más preferiblemente, la cantidad del segundo componente polimérico es menor del 40% en peso del peso total del filamento y preferiblemente igual o menor del 30% en peso del peso total del filamento.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un no-tejido compuesto que comprenda al menos una capa de no-tejido y una banda (W, del Inglés "W") de fijación continua tal como se ha definido anteriormente.
Más particularmente, y opcionalmente, el no-tejido compuesto se caracteriza por las siguientes características, que se pueden tomar por separado o combinadas:
-
al menos una capa del no-tejido es una capa de no-tejido cardado;
-
al menos una capa del no-tejido es una capa fundida por soplado ("Meltblown");
-
al menos una capa del no-tejido está constituida por una capa de no-tejido basado en poliolefina;
-
el no-tejido compuesto comprende al menos dos capas de no-tejido basado en poliolefina cardado y una banda de fijación continua tal como se ha definido anteriormente e intercalada entre las dos capas de no-tejido basado en poliolefina cardado;
-
el no-tejido compuesto comprende una capa fundida por soplado (MB, del Inglés "Meltblown") interpuesta entre la banda (W) de fijación continua y una capa de no-tejido basado en poliolefina cardado (L2);
-
la banda de fijación continua y cada capa de no-tejido basado en poliolefina se unen térmicamente con un grado de unión (es decir, la relación entre el área total de los puntos de unión de rodillo de calandrado y el área total del rodillo de calandrado) que es menor del 20%, preferiblemente menor del 15%, y más preferiblemente menor del 10%;
-
la banda de fijación continua y cada capa de no-tejido basado en poliolefina se unen térmicamente a una temperatura de unión entre 90ºC y 130ºC, y preferiblemente entre 100ºC y 120ºC;
-
el no-tejido compuesto tiene una carga CD@Máximo de al menos 3,15 N/cm (8 N/pulgada) y más preferiblemente de al menos 3,9 N/cm (10 N/pulgada);
-
el no-tejido compuesto tiene una alargamiento CD@Máximo de al menos el 280%, y preferiblemente de al menos el 320%;
-
el no-tejido compuesto tiene una carga CD@Alargamiento 150% de al menos 1,6 N/cm (4 N/pulgada), y más preferiblemente de al menos 2 N/cm (5 N/pulgada).
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El término "capa de no-tejido basado en poliolefina", tal como se usa en la presente memoria, quiere decir cualquier capa de no-tejido que está básicamente hecha de un polímero o copolímero que exclusivamente o predominantemente está compuesto de unidades de poliolefina.
Preferiblemente, al menos una capa de no-tejido basado en poliolefina es una capa de no-tejido basado en polipropileno.
La expresión "capa de no-tejido basado en polipropileno", tal como se usa en la presente memoria, quiere decir cualquier capa de no-tejido que básicamente está hecha de un polímero o copolímero que exclusivamente o predominantemente está compuesto de unidades de polipropileno.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la invención aparecerán de forma más clara en la lectura de la siguiente descripción detallada la cual está hecha de modo en que los ejemplos no son exhaustivos ni limitantes, y con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:
- La Figura 1 es un esquema de un ejemplo de la línea de producción para fabricar una banda del no-tejido de fijación continua de la invención;
- La Figura 2 es un esquema de un ejemplo de la línea de producción usada para fabricar un no-tejido compuesto de la invención.
Descripción detallada de la invención
La banda del no-tejido elástico de la invención se obtiene por un proceso de fijación continua y se hace de filamentos multicomponentes que comprenden al menos dos componentes poliméricos diferentes que son específicos de la invención.
Preferiblemente, los filamentos multicomponentes son filamentos bicomponentes, y/o comprenden un núcleo que comprende o está hecho del primer componente polimérico y una cubierta exterior que comprende o está hecha del segundo componente polimérico. Preferiblemente, se usan los filamentos del tipo cubierta/núcleo para una mejor capacidad de unión térmica de la banda elástica de fijación continua con otras capas de poliolefina, tal como se describe a continuación. En el caso de filamentos bicomponentes del tipo cubierta/núcleo, la cubierta exterior está en contacto con el núcleo. En otra variante de filamentos, con más de dos componentes poliméricos, se pueden interponer una o varias capas intermedias entre la cubierta exterior y el núcleo.
En el caso de filamentos bicomponentes cubierta/núcleo, se pueden imaginar varias secciones trasversales para los filamentos. En las figuras 1B, 1C, 1D, 1E del documento de patente US Nº 6.225.243 se ilustran ejemplos de diferentes secciones trasversales para los filamentos bicomponentes cubierta/núcleo que son adecuados para la invención.
Aunque se prefiere la configuración cubierta/núcleo, sin embargo, la invención no se limita a esa configuración concreta. Otros tipos de configuraciones conocidas que son adecuadas para la invención se muestran por ejemplo en las figuras 1A y 1F del documento de patente US Nº 6.225.243.
De acuerdo con la invención, el primer componente polimérico comprende poliuretano termoplástico (TPU) adecuado para los procesos de extrusión, y en particular un poliéter-poliuretano termoplástico o poliéster-poliuretano termoplástico o poliéter-éster-poliuretano. El segundo componente polimérico comprende un copolímero de olefina basado en propileno elástico.
El copolímero de olefina basado en propileno elástico es preferiblemente un copolímero de propilenetileno, como los comercialmente disponibles de ExxonMobil Chemical Co, Huston, TX bajo la marca comercial de VISTAMAXX®.
Los componentes poliméricos primero y segundo descritos anteriormente también pueden incluir otros materiales como pigmentos o colorantes, antioxidantes, estabilizadores, rellenos, tensioactivos, ceras, promotores del flujo o aditivos especiales para aumentar la capacidad de procesamiento de la composición, como por ejemplo agentes deslizantes, en particular se recomienda añadir agentes deslizantes en el segundo componente polimérico.
El método aplicado para producir la banda del no-tejido elástico de acuerdo con la presente invención es el proceso de fijación continua. Diversos tipos de procesos de fijación continua se describen en el documento de patente US 3.338.992 de Kenney, el documento de patente US 3.692.613 de Dorschner, el documento de patente US 3.802.817 de Matsuki, el documento de patente US 4.405.297 de Appel, el documento de patente US 4.812.112 de Balk y el documento de patente US 5.665.300 de Brignola et al.
El proceso de fijación continua en general incluye:
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la fusión y la extrusión de los filamentos desde una plancha de toberas de hilatura de bicomponente, en la que los agujeros capilares se localizan en una o más filas;
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el enfriamiento de los filamentos por un flujo de aire que se enfría previamente, para obtener la solidificación de los filamentos;
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la atenuación de los filamentos durante el avance a través de la zona de enfriamiento por medio de un flujo de aire;
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la recogida de los filamentos extraídos en una banda sobre una superficie porosa, como la de una cinta de malla
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transformar los filamentos en una banda mediante la unión, como el proceso de unión térmica.
Se pueden aplicar varios procesos de unión, pero el preferido es la unión puntual térmica, la más preferida cuando se usa los rodillos de calandrado, con un área de unión de menos del 20%, preferiblemente menor del 15%, y más preferiblemente menor del 10%. Este bajo grado de unión permite que se extienda los filamentos cuando la banda se estira hasta los límites descritos en las siguientes tablas y se mantiene la integridad del tejido.
En la Figura 1 se ilustra un ejemplo de una línea de proceso adecuada para producir una banda del no-tejido elástico de la invención. Es este ejemplo, la banda del no-tejido elástico se obtiene mediante filamentos bicomponentes sometidos a fijación continua, preferiblemente del tipo cubierta/núcleo.
La línea de proceso incluye dos tolvas 1 y 2, que contienen respectivamente el primer (TPU) y el segundo (copolímero de olefina basado en propileno elástico) componente polimérico. Estas dos tolvas 1 y 2 suministran en paralelo dos extrusoras 3 y 4, para fundir por separado los dos componentes poliméricos. Las dos salidas de las dos extrusoras 3 y 4 están conectadas a dos bombas de polímero fundido 5, 6, respectivamente. Dichas bombas 5, 6 suministran una cantidad dosificada de polímeros al paquete de hilatura de bicomponente 7.
En el ejemplo de la figura 1, preferiblemente se usa un equipo de secado 17 para secar los gránulos de polímero de TPU (1º componente polimérico) por medio de aire caliente o preferiblemente nitrógeno caliente para eliminar la humedad de agua a un nivel por debajo de 200 ppm, para evitar la degradación del material del poliuretano durante la fusión dentro de la extrusora. El secador anteriormente mencionado normalmente está instalado por encima de la tolva 1 pertinente.
El paquete de hilado 7 de bicomponente normalmente contiene un cierto número de planchas apiladas una sobre la otra para distribuir los polímeros a la plancha inferior que es la plancha de toberas de hilatura, que tiene una o más filas de agujeros capilares y donde los filamentos bicomponentes se someten a extrusión. Se pueden usar los sistemas de boquilla de toberas de hilatura típicos bien conocidos diseñados para polipropileno, con un densidad de agujero de la boquilla de 3.000-6.000 agujeros por metro, incluso si se prefiere una densidad de agujero inferior, y un diámetro de agujero capilar de la boquilla de 0,3 a 0,8 mm es el preferido. Las temperaturas de tonel de las dos extrusoras están oscilando, por ejemplo, entre un mínimo de 170ºC y un máximo de 260ºC, siendo ligeramente inferior para la primera extrusora que procesa el material TPU (1º componente polimérico), notablemente por debajo de 225ºC, dependiendo de la velocidad de las hélices y el diseño.
El sistema completo relacionado con el lado del proceso de TPU se debería diseñar de manera apropiada para no exceder un tiempo residencial total para el polímero fundido de 15-20 minutos.
Cuando los dos polímeros se someten a extrusión a través de los agujeros de las toberas de hilatura se forma una cortina de filamentos hacia abajo y encuentra el aire de enfriamiento cuyo flujo es rectificado dentro de los cajones de enfriamiento 8, por medio de un sistema adecuado, como la estructura de colmena, bien conocida por los expertos en la técnica.
Durante la solidificación de los filamento este sistema evita las turbulencias de aire que pueden llevar a pegar los filamentos en formación. Se recomienda aplicar el aire de enfriamiento desde ambos lados de la cortina de filamentos para mejorar la eficacia de enfriamiento, ya que los polímeros elásticos normalmente muestran una tendencia a la adherencia, así como mantener baja la temperatura del flujo de aire al mínimo alcanzable. Las temperaturas por debajo de 20ºC se consideran adecuadas para el alcance, pero se recomienda temperaturas inferiores, en el intervalo de 10ºC a 15ºC, cuando se aplican materiales más suaves y elásticos en el orden de la cubierta. Para este propósito en la Figura 1 se muestran dos cajones de enfriamiento 8. Cada cajón de enfriamiento 8 está conectado a un ventilador que reparte el flujo de aire a baja presión adecuado necesario para el enfriamiento de los filamentos.
Después de haberse enfriado la cortina de filamento entra en una unidad de extracción 9, la cual en el caso más preferido está constituida por un hueco a través del cual se extraen los filamentos por medio del flujo de aire que entra desde los lados del hueco y fluye hacia abajo a través del paso. El aire durante la extracción de los filamentos y el aire ambiente secundario fluyen a través de la unidad de extracción de fibra al cajón de vacío 12 colocado por debajo de la banda que forma la superficie S. La banda anteriormente mencionada que forma la superficie S normalmente está constituida por una superficie porosa, extraordinariamente una cinta de malla permeable al aire, capaz de mantener los filamentos tal como se han depositado sobre su superficie, al aplicar el vacío.
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Además, la línea de proceso comprende un rodillo de comprensión 10 que estabiliza, por medio de una baja comprensión, la banda justamente después de que se forme sobre la superficie S formante y un par de rodillos de calandrado puntual térmico 13, que se usan para unir los filamentos. El área de unión era de alrededor de 18%. La temperatura de unión se fijó entre 90ºC y 130ºC, preferiblemente entre 100ºC y 120ºC.
En la variante de la figura 2, se ha modificado la línea de proceso de la figura 1 para comprender además dos medios de reparto 11 y 15, por ejemplo en forma de rodillos, para repartir dos capas de no-tejido adicionales L1, L2. El medio de reparto 11 se coloca a favor de corriente del área en el que se está formando la banda W de fijación continua, y se usa para extender directamente sobre la superficie de transporte S una capa de no-tejido pre consolidada inferior L1 (por ejemplo una capa hilada, una capa fundida por soplado o una capa cardada). En esta configuración, la banda W de fijación continua de la invención se forma por encima de la capa inferior L1. El medio de reparto 15 se coloca a contracorriente del área en el que se está formando la banda W de fijación continua, y se usa para extender directamente sobre la banda W de fijación continua y una capa de no-tejido pre consolidada superior L2 (por ejemplo una capa hilada, una capa fundida por soplado o una capa cardada). Por tanto, la banda W del no-tejido está intercalada entre las dos capas de no-tejido exteriores L1 y L2.
En otra variante, la capa L1 y/o capa L2 se podrían producir en línea con la banda W de fijación continua. Por ejemplo, cuando la capa 1 y/o la capa L2 son bandas cardadas, los medios de reparto 11 y 15 se pueden reemplazar por una maquina de cardado. En ese caso las capas L1 y L2 no necesitan necesariamente ser pre consolidadas antes de que se extiendan sobre la superficie de transporte S.
En referencia a la figura 2, las tres capas (L1, W y L2) del no-tejido compuesto se unen térmicamente por medio de rodillos de calandrado 13, y el no-tejido compuesto consolidado (L1/W/L2) se enrolla en forma de rollos sobre una máquina de enrollado 14. Esta máquina de enrollado 14 tiene que ser adecuada para el material elástico, y preferiblemente capaz de un control estricto de variaciones de tensión durante el enrollado, cesándose dichas variaciones de tensión por propiedades elásticas inherentes al final no-tejido compuesto.
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Ejemplos-Banda (W) de fijación continua
Se han producido diferentes bandas (W) de no-tejido de fijación continua hechas de filamentos bicomponentes que tienen un orden cubierta/núcleo en una escala de planta piloto, que reproduce el proceso de la presente invención, tal como se ha descrito anteriormente en referencia a la Figura 1.
Se midieron las propiedades elásticas del W de no-tejido resultante de la invención a 23ºC\pm2, usando un aparato de Ensayo Instron fijado a una longitud calibre de 12,7 cm (5 pulgadas) y a un índice de estiramiento de 12,7 cm (5 pulgadas) por minuto. En el valor de alargamiento al 50% designado, se mantiene la muestra en el estado estirado durante 30 segundos y, a continuación, se deja que se relaje completamente a fuerza cero. A continuación, se puede medir el porcentaje de recuperación. Al final se midió la recuperación (R) tanto en las direcciones CD como MD, de acuerdo con la fórmula: R=[(Ls-Lr)/(Ls-Lo)]%, en la que Ls representa la longitud estirada del ejemplar; Lr representa la longitud recuperada del ejemplar; Lo representa la longitud original del ejemplar.
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Recuperación 1º tirón-50%
Se cortaron en cada banda W muestras de banda de una longitud predeterminada Lo en el estado relajado. Se alargaron las muestras de banda a un alargamiento del 50%, se mantuvieron en el estado estirado durante 30 segundos y, a continuación, se relajaron a fuerza de tracción cero.
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Recuperación 2º tirón-50%
Las muestras de banda se alargaron una segunda vez a un alargamiento al 50%, se mantuvieron en el estado estirado durante 30 segundos y, a continuación, se relajaron a fuerza de tracción cero. Al final se midió la recuperación (R).
El no-tejido resultante de la invención tiene una recuperación promedio de error cuadrático medio (RMS) de al menos el 85%, estando basada dicha recuperación promedio de RMS en los valores de recuperación en dirección de la máquina (R_{MD}) y en la dirección oblicua (R_{CD}) después de un alargamiento al 50% y un tirón. La recuperación promedio de RMS se calculó a partir de la fórmula:
Recuperación promedio RMS=[1/2(R_{CD}^{2}+R_{MD}^{2})]^{1/2}
en la que R_{CD} es la recuperación medida en la dirección oblicua y R_{MD} es la recuperación medida en la dirección de la máquina. Preferiblemente, los tejidos tienen al menos aproximadamente una recuperación de RMS del 80% después de dos tirones sucesivos al 50%.
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Las características de las diferentes bandas W y los resultados de recuperación derivados de estos experimentos se resumen en la Tabla 2 y en la Tabla 3. La Tabla 2 se refiere a la banda W de fijación continua de la invención, y la Tabla 3 se refiere a la banda W de fijación continua comparativa no tratada por la invención.
En las tablas 2 y 3, los materiales poliméricos que se han usado eran los siguientes:
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TPU
Material de Poliuretano Termoplástico comercializado bajo la marca comercial de ELASTOLLAN® por Elastogran GmbH, Lemfoerde, Alemania. Se han ensayado tres clases diferentes y comercialmente disponibles, concretamente las clases 1180 A, 1185 AM y 2180 A. En la tabla 1a se dan otras características técnicas de las clases 1180 A, 1185 AM y 2180 A.
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VM 2120
VM 2120 es un elastómero de poliolefina de especialidad comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Co, Huston, TX bajo la marca comercial de VISTAMAXX®. Este elastómero de poliolefina de especialidad es un copolímero de olefina basado en propileno elástico semicristalino que comprende al menos 80% en peso de unidades de propileno y se produce en presencia de un catalizador de metaloceno durante el proceso de polimerización. Este copolímero tiene un MFR (Índice de Flujo) de 80 (medido a 230ºC y 2,16 Kg - ASTM D-1238), un amplio intervalo de temperatura de fusión y un máximo de fusión superior de 160ºC. Este copolímero tiene un índice de cristalización más lento que los homopolímeros de polipropileno.
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VM 2125
VM 2120 es un elastómero de poliolefina de especialidad comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Co, Huston, TX bajo la marca comercial de VISTAMAXX®. Este elastómero de poliolefina de especialidad es un copolímero de olefina basado en propileno elástico semicristalino que comprende al menos 85% en peso de unidades de propileno y producido en presencia de un catalizador de metaloceno durante el proceso de polimerización. Este copolímero tiene un MFR (Índice de Flujo) de 80 (medido a 230ºC y 2,16 Kg - ASTM D-1238), un amplio intervalo de temperatura de fusión y un máximo de fusión superior de 160ºC. Este copolímero tiene un índice de cristalización más lento que los homopolímeros de polipropileno.
En la tabla 1b se dan otras características técnicas de los materiales VM 2120 y VM 2125.
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TABLA 1a Clases de Elastollan
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TABLA 1b VM 2120-VM 2125
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TABLA 2 Bandas del no-tejido elástico basado en diferentes mezclas TPU-VM
4
5
TABLA 3 Banda del no-tejido elástico-Ejemplos comparativos
7
La banda (W) de fijación continua de la invención (ejemplos Nº 1 a 18) presenta valores de recuperación muy altos. Estos valores de recuperación son mayores que los valores de recuperación que se obtienen por ejemplo con la banda de fijación continua hecho de filamentos bicomponentes tipo cubierta/núcleo (LLDPE/TPU) tal como los descritos en los ejemplos Nº 10 del documento de patente US 6.225.243.
Los ejemplos comparativos Nº 19, 20 y 21 se basaban en TPU puro, igual en núcleo y en el orden de la cubierta. Incluso aunque la elasticidad fuera buena, la capa elástica no se podría usar, debido a la sensación y al tacto pegajoso. Además, la banda elástica no era capaz de unirse térmicamente a otras capas basadas en polipropileno, debido a la degradación del TPU durante la fusión. En comparación con los ejemplos 19 a 21 (TPU/TPU), la banda de fijación continua de la invención (ejemplos Nº 1 a 18) es ventajosamente menos pegajosa y, por tanto, más fácil por ejemplo de enrollarse y desenrollarse. La capa del ejemplo Nº 1 a Nº 18 también tiene un tacto suave, lo cual es importante para todas las aplicaciones en las que la capa está en contacto con la piel, tal como por ejemplo aplicaciones higiénicas/pañales. Además, se mejora la composición química de la cubierta que es similar a los materiales de poliolefina que se usan principalmente en el campo de no-tejido, la capacidad de unirse térmicamente de la banda (W) de fijación continua de la invención con otras capas de no-tejido basado en poliolefina (L1,L2).
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Los ejemplos comparativos Nº 22 y Nº 23 se basaban en VM 2125 o VM 2120 puro. Las capas son capaces de unirse térmicamente con capas de polipropileno puro, pero la recuperación elástica es menor que la del TPU/VM de la invención. Además, estas capas de VM puro requieren activación mecánica. En comparación con los ejemplos Nº 22 y Nº 23 (VM/VM), la banda de fijación continua de la invención (ejemplos Nº 1 a 18) tiene ventajosamente una mayor elasticidad y recuperación elástica. La banda de fijación continua de la invención también puede unirse ventajosamente de manera térmica con otras capas basadas en polipropileno.
Además, se tiene que resumir que ventajosamente, y a diferencia con otras soluciones de la técnica anterior como las descritas, por ejemplo, en la solicitud de patente US Nº 2005/0215964, la banda W de no-tejido de fijación continua de la invención no requiere ninguna etapa de activación para obtener sus propiedades elásticas, cuando la banda W se une térmicamente a dos capas exteriores de la familia de PP cardado (gramaje bajo: por debajo de 16 g/cm^{2}, bajo grado de área de unión) y cuando el área de unión está, por ejemplo, por debajo del 10%.
Ejemplos No-tejido compuesto (L1/W/L2)
Se han producido diferentes bandas del no-tejido compuesto (L1/W/L2) hechas de filamentos bicomponentes que tienen un orden cubierta/núcleo en una escala de planta piloto, que se produce el proceso de la presente invención, tal como se ha descrito anteriormente en referencia a la Figura 2.
Se midieron las propiedades elásticas del no-tejido compuesto resultante de la invención a 23ºC\pm2, usando un aparato de Ensayo Instron equipado con contacto en línea tipo Empuñaduras ("Grips") o similar. La empuñadura define el calibre para el ejemplar, por lo tanto los expertos en la técnica saben que la empuñadura debe sostener al ejemplar para evitar el deslizamiento o daños. El aparato anteriormente mencionado tiene que estar fijado a una longitud calibre de 2,5 cm (1 pulgada) y un índice de estiramiento de 25 cm (10 pulgadas) por minuto. Los ejemplares tendrán las siguientes dimensiones: ancho de 2,5 cm (1 pulgada) y longitud 7,6 cm (3 pulgadas). Se midieron las fuerzas en Newton/cm. Se han realizado ensayos de tracción, ciclos de histéresis y de carga al máximo y alargamiento al máximo sobre los ejemplares anteriormente mencionados específicamente en dirección oblicua (CD).
El aparato de ensayo Instron está equipado con un programa informático que traza la curva de carga-alargamiento y los datos se almacenan en la memoria temporal.
Carga CD@Máximo
El ejemplar se ha sometido a tirón a un índice de estiramiento de 25 cm (10 pulgadas) por minuto hasta que se ha alcanzado la carga máxima. En la tabla 4 se presenta el valor correspondiente de la carga CD@máximo expresado en N/cm.
Alargamiento CD@máximo
A partir de la curva de carga-alargamiento del mismo ejemplar usado durante la medida del ensayo anterior obtenemos el correspondiente valor del Alargamiento CD@máximo expresado en %, que se presenta en la tabla 4.
Carga CD@Alargamiento 150%
A partir de la curva de carga-alargamiento del mismo ejemplar usado durante la medida del primer ensayo obtenemos el correspondiente valor de la Carga CD@Alargamiento 150% expresado en N/cm, que se presenta en la
tabla 4.
Fijado Permanente CD después de 2 Ciclos@Alargamiento 150%
Se ha sometido a tirón (1º ciclo) un nuevo ejemplar a un índice de estiramiento de 25 cm (10 pulgadas) por minuto hasta el designado valor de alargamiento al 150%: a continuación, se mantiene la muestra en el estado estirado durante 30 segundos y se deja que se relaje completamente a fuerza cero durante 60 segundos. Se aplica un segundo tirón (2º ciclo) a un índice de estiramiento de 25 cm (10 pulgadas) por minuto hasta el valor de alargamiento al 150% designado, se mantiene en el estado de estiramiento durante 30 segundos y, a continuación, se deja que se relaje completamente a fuerza cero. A continuación, se puede medir el fijado permanente en porcentaje en dirección CD y se expresa en %, de acuerdo con la fórmula:
Fijado permanente CD después de 2 ciclos@Alargamiento 150%=[(Lr-Lo)/(Ls-Lo)]%,
en la que Ls representa la longitud de estiramiento del ejemplar, Lr representa la longitud recuperada del ejemplar después del 2º ciclo, Lo representa la longitud original del ejemplar.
Los resultados derivados de estos ensayos se resumen en la Tabla 4.
TABLA 4 No-tejido compuesto de la invención
8
80
Las muestras S-1 a S-6 (tabla 4) son no-tejidos compuestos (L1/W/L2) de la invención en los que L1 y L2 son no-tejidos cardados de polipropileno que tienen un peso de 16 g/m^{2}. La banda (W) media es una banda de fijación continua de la invención hecha de filamentos de Cubierta al 30% en peso - Núcleo al 70% en peso.
Las dos capas exteriores cardadas L1 y L2 con bajo peso base dan apariencia textil y tacto suave al no-tejido compuesto final por el tejido de no-tejido resultante. Esta propiedad es particularmente útil en todas las aplicaciones en las que el no-tejido compuesto tiene que tomar contacto con la piel, por ejemplo en pañales, cuidado femenino/adulto o similares.
Además, puesto que las dos capas exteriores cardadas de polipropileno L1 y L2 son de baja unión puntual (área de unión del 12%), son significativamente extensibles y evitan la limitación de elasticidad del no-tejido compuesto en la dirección CD. Las dos capas exteriores cardadas de polipropileno L1 y L2 también dan ventajosamente una estabilización dimensional a la composición en la dirección de la máquina.
También se dan ejemplos comparativos de diferentes no-tejidos que no están cubiertos por la invención en la
tabla 5.
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TABLA 5 Ejemplos Comparativos
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Muestra S-7
Esta muestra tiene un peso total de 82 g/m^{2} total; la capa media (capa de fijación continua elástica) está hecha de filamentos constituidos por Vistamaxx puro, VM 2125 en el núcleo y VM 2120 puro en la cubierta; las dos capas cardadas exteriores se unen térmicamente a la capa de Vistamaxx y son respectivamente de 16 g/m^{2} cada una; el alargamiento al máximo y la recuperación elástica son menos buenos que los obtenidos por las muestras de la invención en la tabla 4.
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Muestra S-8
Esta muestra (tomada de un no-tejido compuesto comercialmente disponible en el mercado) se basa en un tipo de estructura diferente CMC, en la que C son capas cardadas y M es una capa fundida por soplado, basada en una poliolefina elástica; en ese caso el alargamiento al máximo es escaso en comparación con las muestras de la tabla 4.
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Muestras S-9 y S-10
Son muestras de 80 y 120 g/m^{2} presentadas en Index 2005 por BBA-Fiberweb; no son no-tejidos compuestos, pero son no-tejidos de fijación continua homogéneos. Se basan en TPU en el núcleo y PE en la cubierta. El alargamiento al máximo es menos bueno que el de las muestras de la tabla 4, incluso aunque sean casi un material elástico al 100%.
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Muestras S-11 y S-12
Estas muestras son no-tejidos de fijación continua monocapas, constituidos de TPU al 100%. Las recuperaciones elásticas son excelentes y los alargamientos al máximo son bastante buenos, pero a diferencia con la invención dicha capa de TPU de fijación continua no se puede laminar por unión térmica con capas de PP exteriores.
El no-tejido compuesto de la invención no se limita al uso de capas (L1, L2) del tipo cardado, y no se limita a la estructura particular de multicapas de la composición (L1/W/L2) previamente descrita. En otra variante de la invención, se puede interponer ventajosamente una capa fundida por soplado (MB) adicional entre la banda W de fijación continua elástica de la invención y la capa cardada superior L2, para fabricar una composición L1/W/MB/L2.
El término "capa fundida por soplado", tal como se usa en la presente invención, quiere decir cualquier capa hecha básicamente de "fibras fundidas por soplado".
Las "fibras fundidas por soplado" son muy conocidas en la técnica anterior y, por ejemplo, en el documento de patente U.S. Nº 3.849.241 de Bultin se describe un proceso de fusión por soplado ("Meltblown") para hacer fibras fundidas por soplado. Las "fibras fundidas por soplado" generalmente se forman mediante extrusión de un material termoplástico fundido a través de un pluralidad de capilares de la boquilla, normalmente circulares y finos. Las hebras fundidas o filamentos derivados de los capilares de la boquilla se suministran en corrientes de aire de alta velocidad convergentes que atenúan los filamentos del material termoplástico fundido y reduce su diámetro. Dicho diámetro generalmente se reduce para obtener microfibras. Por tanto, las fibras fundidas por soplado son microfibras que pueden ser continuas o discontinuas y son generalmente menores que 10 micras de diámetro. A continuación, las fibras fundidas por soplado se llevan por la corriente de aire de alta velocidad y se depositan sobre una superficie de recogida (es decir, el no-tejido de fijación continua elástico de la invención) para formar una capa de fibras fundidas por soplado distribuidas al azar.
Por ejemplo, se usa ventajosamente una capa fundida por soplado MB adicional si se requiere opacidad para el no-tejido compuesto. En particular, en las aplicaciones higiénicas, en las que se requiere no-tejido compuesto de mayor opacidad (por ejemplo, para fabricar la parte posterior elástica de pañales o paneles laterales elásticos para pantalones cortos), preferiblemente se extiende un capa fundida por soplado por encima de la banda W de fijación continua elástica de la invención; por ejemplo, el peso de la capa fundida por soplado es al menos de 5 g/m^{2}, preferiblemente 8 g/m^{2} y más preferiblemente 10 g/m^{2}. Esta capa fundida por soplado da un color blanco más uniforme al no-tejido compuesto, y por tanto, mejora su estética.
Los materiales termoplásticos usados para producir las fibras fundida por soplado se seleccionaran con conocimiento por expertos en la técnica, respecto a las propiedades requeridas para el no-tejido compuesto. Solamente a modo de ejemplo, en el campo del producto higiénico (pañales, pantalones cortos,...), para las capa(s) fundida(s) por soplado se puede usar ventajosamente una poliolefina elastomérica especializada diseñada para producir fibras de denier finas, tales como, por ejemplo, las comercialmente disponibles de ExxonMobil Chemical Co, Huston, TX bajo la marca comercial de VISTAMAXX® y clase VM 2320.

Claims (27)

1. Una banda (W, del Inglés "Web") de no-tejido de fijación continua ("spunbonded") que comprende una pluralidad de filamentos multicomponentes, comprendiendo cada filamento al menos un primer componente polimérico y un segundo componente polimérico caracterizado porque el primer componente polimérico comprende un poliuretano termoplástico, y el segundo componente polimérico comprende un copolímero de olefina basado en propileno
elástico.
2. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada filamento multicomponente comprende un núcleo y una cubierta exterior, y en el que el núcleo comprende el primer componente polimérico y la cubierta comprende el segundo componente polimérico.
3. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el copolímero de olefina basado en propileno elástico es copolímero de etilénpropileno.
4. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el copolímero de olefina basado en propileno elástico comprende propileno y entre 10 y 25% en peso de uno o más comonómeros de alfa olefina C2 y/o C4 a C10.
5. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el copolímero de olefina basado en propileno elástico tiene: (a) un calor de fusión de 4 a 70 J/g, determinado por Calorimetría de Barrido Diferencial (CBD) y (b) un Índice de Flujo de 0,1 a 2.000 dg/min, lo más preferible mayor que 5 dg/min y menor que 100 dg/min, tal como se mide por ASTM D-1238 a 230ºC y 2,16 kg.
6. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el copolímero de olefina basado en propileno elástico tiene una distribución de peso molecular (Mw/Mn) de menos de 5, preferiblemente entre 1,5 y 4, incluso más preferiblemente entre 1,5 y 3.
7. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el copolímero de olefina basado en propileno elástico comprende al menos 80% en peso de unidades de propileno.
8. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el copolímero de olefina basado en propileno elástico es un polímero catalizado por metaloceno.
9. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que tiene una recuperación promedio de error cuadrático medio (RMS, del Inglés "Root Mean Square") de al menos el 85%, calculándose dicha recuperación promedio de RMS a partir de la fórmula:
Recuperación promedio de RMS=[1/2(R_{CD}^{2}+R_{MD}^{2})]^{1/2},
en la que R_{MD} y R_{CD} son valores de recuperación (R) medidos en un ejemplar de no-tejido respectivamente en dirección de la máquina y dirección oblicua, después de un alargamiento al 50% y un tirón, y calculada a partir de la fórmula:
R=[(Ls-Lr)/(Ls-Lo)]%,
en la que Ls representa la longitud de estiramiento del ejemplar; Lr representa la longitud recuperada del ejemplar; Lo representa la longitud original del ejemplar.
10. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con la reivindicación 9 y que tiene una recuperación promedio de error cuadrático medio (RMS), después del alargamiento al 50% y un tirón, de al menos el 90%.
11. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con la reivindicación 10 y que tiene una recuperación promedio de error cuadrático medio (RMS), después del alargamiento al 50% y un tirón, de al menos el 95%.
12. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, y que tiene una recuperación de RMS, después de dos tirones sucesivos al 50%, de al menos el 80%.
13. Un no-tejido de fijación continua de acuerdo con la reivindicación 12, y que tienen una recuperación de RMS, después de dos tirones sucesivos al 50%, de al menos el 90%.
14. Una banda del no-tejido de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la cantidad del primer componente polimérico es al menos del 50% en peso del peso total del filamento, y la cantidad del segundo componente polimérico es menor del 50% en peso del peso total del filamento.
\newpage
15. Una banda del no-tejido de fijación continua de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la cantidad del segundo componente polimérico es menor del 40% en peso del peso total del filamento, y preferiblemente igual o menor del 30% en peso del peso total del filamento.
16. Un no-tejido compuesto que comprende al menos una capa de no-tejido y una banda (W) de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.
17. Un no-tejido compuesto de acuerdo con la reivindicación 16, en el que al menos una capa de no-tejido (L1 ó L2) es una capa de no-tejido cardado.
18. Un no-tejido compuesto de acuerdo con las reivindicaciones 16 ó 17, en el que al menos una capa de no-tejido (MB) es una capa fundida por soplado.
19. Un no-tejido compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que al menos una capa de no-tejido (L1, L2, MB) está constituida por una capa de no-tejido basado en poliolefina.
20. Un no-tejido compuesto de acuerdo con la reivindicación 19, en el que al menos una capa de no-tejido basado en poliolefina (L1, L2, MB) es una capa de no-tejido basado en polipropileno.
21. Un no-tejido compuesto de acuerdo con la reivindicación 19 ó 20, que comprende al menos dos capas de no-tejido basado en poliolefina cardado (L1 ó L2) y una banda (W) de fijación continua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, e intercalada entre las dos capas de no-tejido basado en poliolefina cardado.
22. Un no-tejido compuesto de acuerdo con la reivindicación 21, y que comprende una capa fundida por soplado (MB, del Inglés "Meltblown") interpuesta entre la banda (W) de fijación continua y una capa de no-tejido basado en poliolefina cardado (L2).
23. Un no-tejido compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, en el que la banda (W) de fijación continua y cada capa de no-tejido basado en poliolefina se unen térmicamente con un grado de unión que es menor del 20%, preferiblemente menor del 15%, y más preferiblemente menor del 10%.
24. Un no-tejido de la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, en el que la banda (W) de fijación continua y cada capa de no-tejido basado en poliolefina se unen térmicamente a una temperatura de unión entre 90ºC y 130ºC, y preferiblemente entre 100ºC y 120ºC.
25. Un no-tejido compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, y que tiene una carga CD@máximo de al menos 3,1 N/cm (8 N/pulgada) y más preferiblemente de al menos 3,9 N/cm (10 N/pulgada).
26. Un no-tejido compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 25, y que tiene un alargamiento CD@máximo de al menos el 280% y preferiblemente de al menos el 320%.
27. Un no-tejido compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 26, y que tiene una carga CD@alargamiento 150% de al menos 1,6 N/cm (4 N/pulgada), y más preferiblemente de al menos 2,0 N/cm (5 N/pulgada).
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264305B (zh) * 2009-12-23 2019-09-17 英威达技术有限公司 包含聚烯烃弹性纤维的织物
JP2012237081A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Asahi Kasei Fibers Corp 伸縮性長繊維不織布
JP6188306B2 (ja) 2012-11-08 2017-08-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 不織布及び伸縮性積層体
WO2016118497A1 (en) * 2015-01-19 2016-07-28 Polymer Group, Inc. Composite elastic nonwoven fabric
WO2018035752A1 (zh) * 2016-08-24 2018-03-01 朱小涛 一种医用无纺布复合材料及其制备方法与应用
WO2018111668A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-21 3M Innovative Properties Company Multicomponent filaments and articles thereof
EP3600876A4 (en) 2017-03-27 2021-04-21 Sellars Absorbent Materials, Inc. ABSORBENT LAMINATED MATERIAL
WO2019026010A1 (en) 2017-08-02 2019-02-07 North Carolina State University HIGH STRENGTH NONWOVEN BARRIER MATERIAL
TWI693309B (zh) * 2018-05-07 2020-05-11 財團法人紡織產業綜合研究所 熔噴芯鞘型纖維及使用其的熔噴不織布
CN112805418B (zh) * 2018-08-30 2023-06-27 埃克森美孚化学专利公司 双组分聚合物纤维
CZ2018647A3 (cs) * 2018-11-23 2020-06-03 Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik Objemná netkaná textilie se zvýšenou stlačitelností a zlepšenou schopností regenerace
TWI710677B (zh) * 2020-02-20 2020-11-21 三芳化學工業股份有限公司 耐水解熱塑性聚氨酯纖維及其製作方法
BR112022018725A2 (pt) * 2020-03-25 2022-11-01 The Lycra Company Uk Ltd Laminado não tecido elastificado, artigo de fabricação e método para produzir o laminado não tecido elastificado
WO2022065191A1 (ja) * 2020-09-28 2022-03-31 東洋紡株式会社 長繊維不織布、及び、長繊維不織布の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393599A (en) * 1992-01-24 1995-02-28 Fiberweb North America, Inc. Composite nonwoven fabrics
US5883034A (en) * 1997-07-09 1999-03-16 Phillips Petroleum Company Hydrocarbon conversion catalyst composition and processes therefor and therewith
US6225243B1 (en) * 1998-08-03 2001-05-01 Bba Nonwovens Simpsonville, Inc. Elastic nonwoven fabric prepared from bi-component filaments
WO2003008680A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-30 Dow Global Technologies Inc. Elastic bicomponent and biconstituent fibers, and methods of making cellulosic structures from the same
US6906160B2 (en) * 2001-11-06 2005-06-14 Dow Global Technologies Inc. Isotactic propylene copolymer fibers, their preparation and use
CA2503049A1 (en) * 2002-10-24 2004-05-06 Advanced Design Concept Gmbh Elastomeric multicomponent fibers, nonwoven webs and nonwoven fabrics
TWI293093B (en) * 2003-01-24 2008-02-01 Mitsui Chemicals Inc Stretch nonwoven fabric and production method for the same

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