ES2340815T3

ES2340815T3 - Tela no tejida.

Info

Publication number: ES2340815T3
Application number: ES07724352T
Authority: ES
Inventors: Steffen Bornemann; Markus Haberer
Original assignee: Fiberweb Corovin GmbH
Current assignee: Fiberweb Corovin GmbH
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2027-04-19
Also published as: MX2008013609A; EP2013384B1; DE102006020488A1; CN101432472A; BRPI0710984B1; JP2009534549A; ATE459736T1; ES2340815T5; PL2013384T5; RU2010132636A; RU2408745C2; US20150191853A1; EP2013384B2; PL2013384T3; BRPI0710984A2; EP2013384A1; UA98457C2; WO2007124866A1; DE102006020488B4; US8987152B2

Abstract

Tela no tejida constituida por hilos poliméricos, que contiene un polímero termoplástico y una carga inorgánica, siendo - el contenido en carga de > un 10% en peso, relativo al hilo polimérico caracterizada porque - el tamaño de partícula medio (D50) de la carga es de <=q 6 μm, - el peso por unidad de superficie está comprendido entre 7 g/m2 y 500 g/m2, - el producto del peso por unidad de superficie por la permeabilidad al aire según la norma DIN EN ISO 9237 está comprendido entre 88.000 y 13

Description

Tela no tejida.

La presente invención se refiere a una tela no tejida de hilos poliméricos, que contienen un polímero termoplástico y una carga inorgánica, y a la preparación de telas no tejidas.

En el estado de la técnica, es principalmente conocido por el hecho de preparar hilos poliméricos para la preparación de telas no tejidas con la adición de cargas inorgánicas inactivas.

El documento WO 97/30199 A, da a conocer fibras e hilos poliolefínicos que contienen partículas blandas y presentan mejores propiedades con relación a su comportamiento de solidificación durante la termosolidificación, en la que se produce una ventana de solidificación más ancha frente a las telas no tejidas de fibras o hilos que no contienen partículas. En dicho documento, no se da ninguna indicación de la conservación de las propiedades mecánicas o de la permeabilidad de las telas no tejidas.

El documento US 2006/084346 A1 se refiere a materiales hilados planos permeables para gases que presentan una barrera para líquidos más alta que los productos tradicionales y además presentan buenas propiedades físicas. En un procedimiento de hilatura en solución, se forman hebras de filamentos en forma de una red integral tridimensional. Para esto, se utilizan disolventes a base de hidrocarburos halogenados.

El documento EP 0 841 415 A2 da a conocer fibras que contienen partículas orgánicas finas en alta concentración, para las cuales se intenta conseguir una buena capacidad de procesamiento y propiedades físicas suficientes. Sin embargo, para asegurar esto, es necesario adicionar sustancias de alto peso molecular que contienen grupos polares que están presentes en la interfase de las partículas inorgánicas finas de forma absorbida o presentan una alta afinidad para la interfase de las partículas inorgánicas y mejoran la compatibilidad termodinámica entre el polímero y la carga.

El documento EP 0 298 767 A2 da a conocer hilos con altos contenidos de cargas así como su preparación. Para mejorar las propiedades de resistencia de dichos hilos altamente cargados, se intenta conseguir una orientación dentro de los hilos durante su hilatura y estiramiento que está ligada a una reducción drástica de su elasticidad.

La patente US nº 6.797.377 B1 describe un procedimiento para la preparación de un material constituido por un polímero o una mezcla de polímeros con una estructura en forma de tejido ("cloth-like properties") que presenta un contenido en cargas inorgánicas de hasta un 10%. Para garantizar la blandura del tejido a medida que aumenta el contenido en cargas, se utiliza una mezcla de cargas. De este modo, se halló que en particular la adición de TiO_{2} impide el aumento de la rigidez del tejido con contenidos de cargas más elevados. Por tanto, según la enseñanza del documento US nº 6.797.377, se utiliza exclusivamente una mezcla de TiO_{2} con otra carga inorgánica. Con relación al tamaño de las partículas de la carga, la patente US nº 6.797.377 prevé un tamaño comprendido entre 10 y 150 \mum.

La patente US nº 6.797.377 no contiene ninguna información acerca de las propiedades del material al aumentar el contenido en cargas y al mismo tiempo omitir la adición de TiO_{2}. Tampoco se menciona la importancia del tamaño de las partículas ni la forma de las partículas para las propiedades del producto final con contenidos en cargas más altos.

Ante este trasfondo, el objetivo de la invención es proporcionar una tela no tejida constituida por hilos poliméricos que presentan un contenido en cargas más elevado, cuya tela no tejida preparada a partir de hilos poliméricos debería presentar sustancialmente las mismas propiedades que una tela no tejida preparada a partir de hilos poliméricos con un contenido en cargas de menos de un 10% en peso. Entre los ejemplos de las propiedades de la tela no tejida que quedan sustancialmente sin cambio, se incluyen la permeabilidad al aire, la columna de agua, el tamaño de poro medio, los tiempos de penetración así como las propiedades mecánicas, medidas como fuerza de tracción máxima y elongación a la fuerza de tracción máxima.

Para alcanzar dicho objetivo, la invención enseña una tela no tejida constituida por hilos poliméricos que contiene un polímero termoplástico y una carga inorgánica, siendo el contenido de carga, relativo al hilo polimérico, más de un 10% en peso, en la que

-: el tamaño de partícula medio (D_{50}) de la carga es de \leq 6 \mum,

-: el peso por unidad de superficie está comprendido entre 7 g/m^{2} y 500 g/m^{2},

-: el producto del peso por unidad de superficie por la permeabilidad al aire según la norma DIN EN ISO 9237 está comprendido entre 88.000 y 132.000, y

-: los valores para el cociente de la columna de agua según la norma DIN EN 20811 por el peso por unidad de superficie están comprendidos entre 2 y 3.

La idea central de la invención se basa en el hallazgo de que, al aumentar sustancialmente el contenido en cargas, el tamaño de partícula de la carga desempeña un papel decisivo para garantizar la constancia de las propiedades del hilo polimérico o de las telas no tejidas preparadas a partir del mismo.

Los inventores han detectado que en caso de un contenido en cargas elevado es en particular la dispersión uniforme de la carga en la matriz polimérica la que garantiza la constancia de las propiedades del material, y han hallado igualmente que la uniformidad de la dispersión depende sustancialmente del tamaño y de la forma de las partículas de la carga. Para un contenido en cargas elevado, se ha determinado el intervalo del tamaño de partícula medio adecuado. Dicho contenido en cargas elevado se sitúa en más de un 10% en peso con un tamaño de \leq 6 \mum
(D_{50}).

Antes de describir las formas de realización preferidas de la tela no tejida según la invención constituida por hilos poliméricos, se dará en primer lugar, para fines de aclaración, una breve explicación de los términos generales utilizados para describir la invención y se relacionará con el contexto de la invención:

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Términos

Para los objetivos de la invención, un "hilo" es una estructura en forma de líneas que forma el elemento básico de un material textil plano. Por tanto, la denominación de "hilo" se entiende como el concepto general de los términos "filamento" y "fibra". Una "fibra" se distingue conceptualmente de un "filamento" por su longitud finita. Por tanto, los "filamentos" deben entenderse como, entre otros, fibras sin fin.

Los "polímeros" son sustancias macromoleculares formadas por moléculas sencillas (monómeros) por polimerización, policondensación o poliadición.

Para los objetivos de la invención, los "polímeros filiformes" son polímeros que en su forma fundida o en solución presentan propiedades que cumplen las condiciones de hilabilidad. Las condiciones de hilabilidad para polímeros han sido descritas por Nitschmann y Schrade (Helv. Chem. Acta 31 (1948) 297) y por Hirai (Rheol. Acta 1 (1958) 213) así como por Ziabicki y Taskerman-Krozer (Kolloid Z. 198 (1964) 60).

Para los objetivos de la invención, una "carga" se refiere a partículas y otras formas de materiales que pueden adicionarse a la mezcla de extrusión polimérica y no perjudican al polímero y se distribuyen uniformemente en la mezcla de extrusión. La carga puede componerse de materiales diferentes, siendo posibles variaciones también con relación a la forma y al tamaño de las partículas.

Dentro de la presente descripción, las "estructuras planas textiles" son tejidos, géneros de mallas y de punto, tejidos en capa o telas no tejidas. Por tanto, las "telas no tejidas" son un subtipo de las estructuras planas textiles. Consisten en telas sin tejer que se han reforzado por ejemplo por procedimientos mecánicos o por fibras de unión o auxiliares químicos o combinaciones de los mismos.

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Reivindicaciones subordinadas

En una forma de realización preferida, la carga de la tela no tejida según la invención constituida por hilos poliméricos se compone de un carbonato alcalinotérreo, en particular de carbonato de calcio. El carbonato de calcio es una carga idónea que se distingue, entre otras, por las siguientes propiedades descritas por J.T. Lutz y R.F. Grossman (Eds.) "Polymer modifiers and additives", Marcel Dekker Inc., 2001, página 125 y siguientes: químicamente inerte frente a polímeros u otros aditivos; bajo peso específico, índice de refracción y color deseados, bajos
costes.

Hay que tener en cuenta que el carbonato de calcio se extrae normalmente de yacimientos de tiza naturales y que las condiciones geológicas locales determinan el contenido en minerales adicionales de la tiza. Así, por ejemplo, pueden estar contenidos en la tiza, además de otros carbonatos alcalinotérreos, también, por ejemplo, óxidos metálicos, tales como por ejemplo óxido de hierro.

Naturalmente, también es posible utilizar carbonatos alcalinotérreos distintos o una mezcla de dos o más de dichos compuestos. Están previstos, en particular, carbonato de calcio (CaCO_{3}) o carbonatos de magnesio (MgCO_{3}) o carbonato de bario (BaCO_{3}). En este caso, la carga se compone de por lo menos un 90% en peso, preferentemente un 95% en peso, en particular un 97% en peso, de carbonato de calcio.

Entre las otras cargas, de las cuales pueden utilizarse una o varias con o sin un carbonato alcalinotérreo, se incluyen óxidos de hierro, óxido de aluminio (Al_{2}O_{3}) u óxido de silicio (SiO_{2}) u óxido de calcio (CaO) u óxido de magnesio (MgO) o sulfato de bario (BaSO_{4}) o sulfato de magnesio (MgSO_{4}) o sulfatos de aluminio (Al_{2}SO_{4}) o hidróxido de aluminio (AlOH_{3}). También aptos son alúmina (caolinita), zeolitas, kieselgur, talco, mica o negro de humo.

El dióxido de titanio (TiO_{2}) es también una carga corriente que puede utilizarse básicamente también en conexión con la invención. Sin embargo, sorprendentemente se ha hallado que con contenidos en carbonato de calcio más altos puede omitirse por completo la adición del agente de mateado dióxido de titanio (TiO_{2}). Esta circunstancia es significativa con relación al objetivo de la presente invención, puesto que el óxido de titanio es más caro que el carbonato de calcio, con lo cual se obtiene un ahorro de costes adicional.

En las formas de realización particularmente preferidas de la tela no tejida según la invención constituida por hilos poliméricos, el contenido de carga está comprendido entre un 15 y un 25 por ciento en peso, relativo al peso del hilo polimérico.

Con relación al tamaño de partícula, el intervalo preferido de las cargas utilizadas según la invención está por debajo de 6 \mum. Este tamaño corresponde preferentemente al tamaño límite ("Top-Cut" en inglés) (D_{98}) de las partículas de carga de \leq 10 \mum. En este caso, el valor indica que sólo un 2% de las partículas de carga son > 10 \mum.

En una forma de realización particularmente preferida, el tamaño de partícula está comprendido entre 2 y 6 \mum. El límite inferior citado no dice nada sobre la viabilidad de la invención cuando los tamaños de partícula son aún más pequeños, sino que caracteriza el intervalo de los tamaños de partícula que garantizan una dispersión uniforme y están disponibles al mismo tiempo a bajos precios de adquisición.

Con relación a la forma de las partículas de la carga, hay que distinguir entre partículas esféricas (por ejemplo esferas de vidrio o silicato), en forma de cubo (por ejemplo carbonato de calcio), en forma rectangular (por ejemplo sulfato de bario o sílice), en forma de plaquitas (por ejemplo talco o mica) o en forma de cilindro.

Para la preparación de la tela no tejida según la invención constituida por hilos poliméricos, son generalmente aptos todos los compuestos termoplásticos. Los polímeros termoplásticos filiformes, hilables importantes son poliolefinas, poliésteres, poliamidas o polímeros halogenados.

La clase de las poliolefinas comprende, entre otros, polietileno (HDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE; ULDPE, UHMW-PE), polipropileno (PP), poli(1-buteno), poliisobutileno, poli(1-penteno), poli(4-metilpent-1-eno), polibutadieno, poliisopreno, así como varios polímeros olefínicos. Además de estos, entre las poliolefinas, se incluyen también las mezclas heterofase. De este modo, por ejemplo, las poliolefinas utilizadas, en particular polipropileno o polietileno, pueden ser polímeros o copolímeros de injerto constituidos por poliolefinas y ácidos carboxílicos \alpha,\beta-insaturados o anhídridos carboxílicos, poliésteres, policarbonato, polisulfona, sulfuro de polifenileno, poliamidas o una mezcla de dos o más de los compuestos citados.

Entre los poliésteres, se incluyen, entre otros, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de politrimetileno (PTT), tereftalato de polibutileno (PBT), naftalato de polietileno (PEN), pero también poliésteres degradables, tales como ácido poliláctico (polilactida, PLA).

Entre los ejemplos de los polímeros filiformes halogenados, se incluyen poli(cloruro de vinilo) (PVC), poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), poli(fluoro de vinilideno) (PVDF) y poli(tetrafluoroetileno) (PTFE).

Además de los polímeros filiformes sintéticos halogenados ya citados, existen otros polímeros, tales como por ejemplo poliacrilatos, poli(acetato de vinilo), poli(alcohol vinílico), policarbonato, poliuretano, poliestireno, poli(sulfuro de fenileno), poli(sulfuro de fenileno), polisulfona, poli(oximetileno), poliimida o poliurea, que son aptos como componente del hilo polimérico según la invención.

En otras formas de realización preferidas, el hilo polimérico de la tela no tejida según la invención puede estar formado por un filamento mono- o también multicomponente. La composición polimérica de los componentes individuales no ha de ser uniforme, sino que puede ser variable dentro de límites amplios. En una forma de realización particularmente preferida, el contenido en peso del componente que contiene la carga es más de un 50%, relativo al peso total del filamento multicomponente.

Al utilizar filamentos bicomponente, varias formas son oportunas, tales como por ejemplo núcleo/cubierta o lado a lado. Se prefieren en particular los filamentos bicomponente constituidos por poliolefinas distintas, en particular polipropileno y polietileno.

Para la preparación de los filamentos poliméricos, es oportuno utilizar, además de las fibras redondas, también otras secciones transversales. Se prefieren en particular los monofilamentos los cuya sección transversal es redonda, ovalada o n-angular, en la que n es mayor de o igual a 3, tales como por ejemplo las formas de sección transversal trilobales.

Los hilos poliméricos pueden prepararse según los procedimientos conocidos de por sí. En dichos procedimientos, se realizan las etapas siguientes:

i: mezclar el granulado polimérico con las partículas de una carga,

ii: extruir la mezcla a través de una o más hileras,

iii: retirar el filamento polimérico formado,

iv: estirar y/o relajar del filamento formado en caso necesario, y

v: bobinar el filamento,

\quad: en las que

\quad: el contenido en carga es > un 10% en peso, relativo al filamento polimérico, y

\quad: el tamaño medio de partícula (D_{50}) de la carga es de \leq 6 \mum.

Cuando se preparan "telas hiladas" a partir de polímeros sintéticos por hilado por fusión, la masa fundida polimérica se extruye a través de hileras utilizando bombas de presión y se retira en forma de filamentos. Las técnicas del hilado por fusión convencionales se han descrito por ejemplo en la patente US nº 3.692.618 (Metallgesellschaft AG), la patente US nº 5.032.329 (Reifenhäuser), el documento WO 03/038174 (BBA Nonwovens Inc.) o el documento WO 02/063087 (Ason).

El estiramiento de los filamentos retirados, por ejemplo con la ayuda de aire comprimido y/o vacío y/o cilindros de estiraje, ordena las macromoléculas en los filamentos, dando al filamento sus propiedades físicas (resistencia, finura, propiedades de encogimiento). Tras el estiramiento, los filamentos se depositan en un soporte para su solidificación ulterior para dar la tela no tejida o se corta a la longitud deseada para la preparación de fibras hiladas (en algunas publicaciones, los filamentos obtenidos tras el estiramiento se denominan fibras, aunque el troceado de los filamentos todavía no se ha realizado). La solidificación de los filamentos durante el hilado por fusión puede realizarse de la manera conocida por los expertos en la materia por medio de procedimientos mecánicos (principalmente punzonado por agujas o solidificación por chorro de agua), por medio de calor (sellado en caliente con aplicación simultánea de presión) o por medio de procedimientos químicos (aglutinante). Entre los ejemplos de los procedimientos que son aptos para la preparación de telas no tejidas, se incluyen, además del hilado por fusión, el procedimiento de cardadura, el procedimiento de soplado en masa fundida, el procedimiento de fabricación de telas no tejidas en húmedo, el hilado electroestático o procedimientos de fabricación de telas no tejidas aerodinámicos.

Las telas no tejidas según la invención pueden prepararse también según los procedimientos citados anteriormente. En dichos procedimientos, la adición de la carga en la cantidad y el tamaño de partícula citados se realiza antes de la extrusión del filmando, realizándose las etapas siguientes:

i: mezclar el granulado polimérico con las partículas de una carga,

ii: extruir la mezcla a través de una o más hileras,

iii: retirar el filamento polimérico formado,

iv: estirar y/o relajar del filamento formado en caso necesario, y

v: depositar el filamento para la preparación de la tela no tejida,

\quad: en las que

-: el contenido en carga es > 10% en peso, relativo al filamento polimérico,

-: el tamaño medio de partícula (D_{50}) de la carga es de \leq 6 \mum,

Las telas no tejidas utilizadas de forma particularmente preferida son las que están constituidas por fibras de poliolefina, en particular por fibras de polipropileno y/o fibras bicomponente de polipropileno/polietileno, en particular fibras de núcleo/cubierta con un núcleo de PP y una cubierta de PE. Dichos productos se distinguen, además de sus bajos costes, por su alta estabilidad frente a los ambientes agresivos químicos.

En una forma de realización preferida, la tela no tejida se compone de una mezcla de un filamento polimérica con una sola fibra natural uniforme o varias fibras naturales distintas. Entre los ejemplos de fibras naturales utilizadas, se incluyen cáñamo, yute, sisal y hojas de tabaco.

Una optimación adicional de la tela no tejida según la invención durante su solidificación, por ejemplo variando las temperaturas y presiones durante su solidificación térmica en el calandrado, puede contribuir indudablemente a la posibilidad de variar las propiedades de las telas tejidas llenadas con carbonato de calcio más allá del nivel citado aquí.

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A continuación, a título de ejemplo, la tela no tejida preparada según la invención se definirá con más precisión por medio de los siguientes parámetros dentro de los límites citados:

-: Peso por unidad de superficie entre 7 y 500 g/m^{2}, preferentemente entre 10 y 200 g/m^{2}.

-: Producto del peso por unidad de superficie (g/m^{2}) por la permeabilidad al aire (1/m^{2}s, según la norma DIN EN ISO 9237) alrededor de 110.000 + 20%.

-: Valores para el cociente de la columna de agua (según la norma DIN EN 20811) por el peso por unidad de superficie de 2,5 \pm un 20%.

-: La superficie de filamento hidrofilizada presenta tiempos de penetración según la norma ERT 150 de EDANA de menos de 5 segundos.

-: Valores para el cociente de la fuerza de tracción máxima (según la norma DIN 29073-3) por el peso por unidad de superficie en dirección de la máquina de 1,7 \pm un 20% así como en dirección transversal de 1,0 \pm un 20%.

-: Valores para el cociente de la elongación a la fuerza de tracción máxima (según la norma DIN 29073-3) por el peso por unidad de superficie en dirección de la máquina de 3,3 \pm un 20% así como en dirección transversal de 4,0 \pm un 20%.

-: Título de filamento entre 1 y 5 dtex, preferentemente entre 2 y 3,5 dtex.

Caben también dentro de la invención las diversas aplicaciones de la tela no tejida. Prevista como la aplicación más importante de las telas no tejidas según la invención es la preparación de entretelas de material no tejido, artículos para la higiene personal (pañales, compresas higiénicas femeninas, almohadillas cosméticas), trapos para limpiar, quitar el polvo, fregar, así como filtros para gases, aerosoles y líquidos, vendajes para heridas, compresas para heridas. La preparación de materiales antiacústicos, telas no tejidas acústicas y tirantes inferiores para techos también es posible.

El campo de aplicación de las denominadas geotextiles no tejidas, conforme a la amplitud del concepto general, es muy extenso. Así, las geotextiles no tejidas se utilizan por ejemplo para la fijación de diques, como capa en una estructura de techo verde, como capa en una cubierta de vertederos de basura para separar las capas de suelo de los materiales vertidos o como capa intermedia por debajo del lecho de grava del pavimento. Las telas no tejidas pueden utilizarse también de forma provechosa en la agricultura y en el cultivo de jardines como cubiertas para el cultivo de campos y de verduras.

Ejemplos

A continuación, otros detalles y características de la invención se ilustrarán con mayor detalle haciendo referencia a formas de realización ejemplificativas. Sin embargo, los ejemplos no sirven para limitar la invención, sino sólo para ilustrarla.

Ejemplo 1 Telas no tejidas constituidas por monofilamentos

Se prepararon telas no tejidas hiladas de PP con contenidos distintos de carbonato de calcio y distintos pesos por unidad de superficie en una máquina convencional en una planta piloto para telas no tejidas hiladas (Reicofil 3). El carbonato de calcio utilizado (Omyalene 102M-OG) es un carbonato de calcio granulado que puede comprarse de la empresa Omya AG.

El material de partida seleccionado para la preparación de las telas no tejidas era un PP preparado a través de la catálisis de Ziegler-Natta (ZN-PP, Moplen HP560R; fabricante Basell), no limitándose el procedimiento presentado a dicho tipo de PP. Más bien, son aptos también otros plásticos que son aptos para la formación de fibras, filamentos y telas no tejidas, tales como por ejemplo, PP de metaloceno, copolímeros de propileno "random" y heterofase, polímeros en bloque y copolímeros de poliolefina, polietilenos, poliésteres, poliamidas, etc.

En la Tabla 1, se han resumido las composiciones de las telas no tejidas preparadas así como propiedades características, seleccionadas.

Como referencia, servían las muestras de telas no tejidas 12.1, 17.1 y 20.1, preparadas por hilatura por fusión y constituidas por monofilamentos de PP puro.

Las muestras de telas no tejidas 12.2, 17.2 y 20.2 preparadas por hilatura por fusión se prepararon a partir de monofilamentos constituidos por una mezcla de un 90% de PP y un 10% de carbonato de calcio.

Las muestras de telas no tejidas 12.3, 17.3 y 20.3 preparadas por hilatura por fusión se prepararon a partir de monofilamentos constituidos por una mezcla de un 85% de PP y un 15% de carbonato de calcio.

Las muestras de telas no tejidas 12.4, y 20.4 preparadas por hilatura por fusión se prepararon a partir de monofilamentos constituidos por una mezcla de un 75% de PP y un 25% de carbonato de calcio.

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Ejemplo 2 Telas no tejidas constituidas por fibras bicomponente

Puesto que, además del procedimiento presentado en la presente memoria, son posibles también otras formas de fibras, se hilaron también fibras multicomponente para la preparación de telas no tejidas, en las que el carbonato de calcio no resulta distribuido por toda la fibra, sino sólo en componentes de la fibra individuales.

Como ejemplos, se prepararon telas no tejidas constituidas por fibras bicomponente del tipo núcleo/cubierta.

En la Tabla 2, se han resumido su composición así como sus propiedades características.

Las muestras de telas no tejidas 12.1B y 20.1B preparadas por hilatura por fusión están constituidas por filamentos de fibras bicomponente puros con una relación de núcleo/cubierta de 50/50 y sirven de referencia.

Las muestras de telas no tejidas 12.2B y 20.2B preparadas por hilatura por fusión están constituidas por filamentos de fibras de PP bicomponente en los que el núcleo de los filamentos se compone de una mezcla de un 90% de PP y un 10% de carbonato de calcio y la cubierta se compone de PP puro. La relación de núcleo/cubierta era de 75/25. El contenido en carbonato de calcio, relativo a toda la fibra, era de aproximadamente un 7,5%.

La muestra de telas no tejidas 12.3B y 20.3B preparadas por hilatura por fusión están constituidas por filamentos de fibras de PP bicomponente, en los que tanto el núcleo como la cubierta de los filamentos se componen de una mezcla de un 90% de PP y un 10% de carbonato de calcio. La relación de núcleo/cubierta era de 50/50. El contenido en carbonato de calcio, relativo a toda la fibra, era de aproximadamente un 5%.

La muestra de telas no tejidas 20.4B preparada por hilatura por fusión está constituida por filamentos de fibras de PP bicomponente en los que el núcleo de los filamentos se compone de una mezcla de un 75% de PP y un 25% de carbonato de calcio y la cubierta se compone de PP puro. La relación de núcleo/cubierta era de 50/50. El contenido en carbonato de calcio, relativo a toda la fibra, era de aproximadamente un 12,5%.

La muestra de telas no tejidas 20.5B preparada por hilatura por fusión está constituida por filamentos de fibras bicomponente en los que el núcleo de los filamentos se compone de una mezcla de un 75% de PP y un 25% de carbonato de calcio y la cubierta se compone de PP puro. La relación de núcleo/cubierta era de 75/25. El contenido en carbonato de calcio, relativo a toda la fibra, era de aproximadamente un 18,75%.

Queda entendido que las mezclas para la preparación de las telas no tejidas pueden contener, además de las recetas citadas, también otros aditivos o mezclas de aditivos, en particular dióxido de titanio o pigmentos.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los resultados de las Tablas 1 y 2 muestran que sorprendentemente la adición de carbonato de calcio no provoca ningún cambio pronunciado en las propiedades características de las telas no tejidas.

Ejemplo 3 Hidrofilia tras la adición de cargas

Se aplica un acabado hidrófilo a las telas no tejidas utilizadas para los productos higiénicos (por ejemplo pañales). A tal fin, puede utilizarse por ejemplo el agente de hidrofilización Nuwet 237 de la empresa GE SILOCONES.

Para el ensayo de la hidrofilia en función del contenido en carbonato de calcio, se hidrofilizaron por aplicación KissRoll tanto las telas no tejidas constituidas por PP puro como a las que presentaban un contenido en carbonato de calcio de un 10% con un peso por unidad de superficie de 12 g/m^{2} y 20 g/m^{2} por medio de un receta constituida por Nuwet 237 al 7,5% en agua. El contenido en sustancia activa aplicada de esta manera era de aproximadamente un 0,2%, relativo al peso de la tela no tejida.

Para las telas no tejidas hidrofilizadas, no provistas de carbonato de calcio, se midieron tiempos de penetración de 4,3 segundos (12 g/m^{2}) y 3,1 segundos (20 g/m^{2}), respectivamente. Para las telas no tejidas hidrofilizadas con un contenido en carbonato de calcio de un 10%, se midieron tiempos de penetración de 3,5 segundos (12 g/m^{2}) y 3,8 segundos (20 g/m^{2}), respectivamente.

Por tanto, resulta que la adición de un 10% de carbonato de calcio no afecta sustancialmente a las propiedades hidrófilas.

Procedimientos Determinación del título de filamentos

El título de filamentos se determinó por medio de un microscopio. La conversión del título medido (en micrómetros) en decitex se realizó utilizando la siguiente fórmula (densidad de PP = 0,91 g/cm^{3}):

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Determinación del peso por unidad de superficie

El peso por unidad de superficie se determinó según la norma DIN EN 29073-1 con probetas con un tamaño de 10 x 10 cm.

El espesor de la tela no tejida se midió como la distancia entre dos superficies de medición plano-paralelas de un tamaño determinado, entre las que las telas no tejidas se encuentran bajo una presión de medición determinada. El procedimiento se realizó de forma análoga a la norma DIN EN ISO 9073-2. Peso aplicado 125 g, superficie de medición 25 cm^{2}, presión de medición 5 g/cm^{2}

Determinación del tamaño de poro medio

El tamaño de poro medio de las telas no tejidas se determinó por medio de un porómetro de flujo capilar (PMI Capillary Flow Porometer CFP-34RUF8A-3-X-M2T). Se sometió una muestra saturada con un líquido especial en un porómetro a una presión de aire en ascenso continuo, realizándose la medición en función de la presión de aire y del caudal de aire.

Determinación de la permeabilidad al aire

La permeabilidad al aire se midió según la norma DIN EN ISO 9237. El área de superficie del cabezal de medición era de 20 cm^{2} y la presión de ensayo aplicada de 200 Pa.

Determinación de la columna de agua

La columna de agua se determinó según la norma DIN EN 20811. El gradiente de la presión de prueba era de 10 mbar/min. Como medida de la estanqueidad del agua, se indicó la presión de agua o la columna de agua en mm a la que la 1ª gota de agua penetra el material de ensayo en el tercer lugar de la superficie a ensayar.

Determinación de las propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de las telas no tejidas se determinaron según la norma DIN EN 29073-3. La longitud libre entre mordazas era de 100 mm, el ancho de la muestra era de 50 mm, y la velocidad de avance era de 200 mm/min. La "fuerza de tracción máxima" es la fuerza máxima alcanzada al pasar por la curva de fuerza/elongación y la "elongación a la fuerza de tracción máxima" es la elongación que corresponde a la fuerza de tracción máxima en la curva de fuerza/elongación.

Determinación de la hidrofilia

Los tiempos de penetración de las telas no tejidas hidrofilizadas ("Liquid strike through time") se midieron según la norma ERT 150 de EDANA.

Claims

1. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos, que contiene un polímero termoplástico y una carga inorgánica, siendo

-: el contenido en carga de > un 10% en peso, relativo al hilo polimérico

: caracterizada porque

-: el tamaño de partícula medio (D_{50}) de la carga es de \leq 6 \mum,

-: los valores para el cociente de la columna de agua según la norma DIN EN 20811 y el peso por unidad de superficie están comprendidos entre 2 y 3.

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2. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 1, caracterizada porque la carga es un carbonato alcalinotérreo.

3. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque la carga comprende por lo menos un 90% en peso, preferentemente un 95% en peso, en particular un 97% en peso, de carbonato de calcio.

4. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carga no contiene dióxido de titanio.

5. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido en cargas, relativo al hilo polimérico, esta comprendido entre un 15 y un 25% en peso.

6. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tamaño límite de las partículas de carga (D_{98}) es de \leq 10 \mum.

7. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tamaño de partícula medio (D_{50}) está comprendido preferentemente entre 2 \mum y 6 \mum.

8. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el polímero es una poliolefina, un poliéster, una poliamida, un sulfuro de polifenileno o un polímero halogenado.

9. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 8, caracterizada porque la poliolefina es un polietileno, polipropileno, poli(1-buteno), poliisobutileno, poli(1-penteno), poli(4-metilpent-1-eno), polibutadieno, poliisopreno o una mezcla de dos o más de los compuestos citados.

10. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el hilo polimérico es un monofilamento o un filamento multicomponente, en el que en el caso del filamento multicomponente todos los componentes del filamento se componen o bien de la misma composición polimérica o bien de composiciones poliméricas distintas.

11. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 10, caracterizada porque el filamento multicomponente es un filamento bicomponente formado por un filamento bicomponente de núcleo/cubierta o un filamento bicomponente formado por un filamento bicomponente de lado a lado, estando contenida la carga sólo en un componente de cada filamento.

12. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 11, caracterizada porque el contenido en peso de los componentes que contienen la carga es de > un 50% en peso, relativo al peso del filamento multicomponente.

13. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el hilo polimérico presenta unas secciones transversales distintas, en particular una sección transversal hueca o una sección transversal trilobal.

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14. Procedimiento para la preparación de una tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 1, que comprende las etapas siguientes:

i: mezclar el granulado polimérico con las partículas de una carga,

ii: extruir la mezcla a través de una o más hileras,

iii: retirar el hilo polimérico formado,

iv: estirar y/o relajar el filamento formado en caso necesario, y

v: bobinar el hilo, siendo el contenido en carga de > un 10% en peso, relativo al hilo polimérico,

\quad: caracterizado porque

-: el tamaño de partícula medio (D_{50}) de la carga es de \leq 6 \mum,

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15. Tela no tejida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, caracterizada porque la tela no tejida está constituida por la mezcla de un hilo polimérico con una fibra natural uniforme o con varias fibras naturales distintas.

16. Utilización de la tela no tejida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, para la preparación de

-: artículos de higiene personal (pañales, compresas higiénicas femeninas, almohadillas cosméticas),

-: trapos para limpiar, bayetas, trapos para fregar,

-: filtros, por ejemplo, para gases, aerosoles y líquidos,

-: vendajes para heridas, compresas para heridas,

-: materiales de aislamiento, telas no tejadas acústicas,

-: entretelas,

-: tirantes inferiores para techos,

-: geotextiles, o

-: cubiertas para el cultivo de campos y de verduras.