ES2605852T3 - Artículo(s) con banda no tejida suave - Google Patents

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ES2605852T3 ES13792161.5T ES13792161T ES2605852T3 ES 2605852 T3 ES2605852 T3 ES 2605852T3 ES 13792161 T ES13792161 T ES 13792161T ES 2605852 T3 ES2605852 T3 ES 2605852T3
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John Ferrer
Antonius Lambertus DEBEER
Zdenek Mecl
Frantisek Klaska
Jiri KUMMER
Pavlina Kasparkova
Jaroslav KOHUT
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Procter and Gamble Co
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Abstract

Un artículo que comprende una capa permeable a los líquidos, una capa impermeable a los líquidos, un núcleo absorbente dispuesto entre dicha capa permeable a los líquidos y dicha capa impermeable a los líquidos y una banda no tejida, estando dicha banda no tejida caracterizada por que comprende: al menos una primera capa de fibras que se hacen de una primera composición que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad, en donde dicha segunda poliolefina es un copolímero de propileno y en donde dicha segunda poliolefina es una poliolefina diferente de dicha primera poliolefina; y al menos una segunda capa de fibras que se hacen de una segunda composición, en donde el módulo de flexión de la segunda composición es mayor que el módulo de flexión de la primera composición

Description

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DESCRIPCION
Artfculo(s) con banda no tejida suave Campo de la invencion
Esta descripcion se refiere, en general, a productos y otros artfculos de fabricacion que incluyen una banda no tejida que tiene buenas propiedades tactiles y mecanicas.
Antecedentes de la invencion
El uso de bandas no tejidas en distintos productos es bien conocido en la tecnica. Estas bandas no tejidas son especialmente utiles cuando se usan para hacer, al menos, uno de los numerosos elementos que forman fundamentalmente el producto. Muchas de las bandas no tejidas que se utilizan en productos de consumo estan hechas de varios polimeros, tal como, por ejemplo, poliolefinas. Entre otras ventajas, las bandas no tejidas hechas de poliolefinas pueden potenciar las propiedades tactiles de un producto, de tal manera que un usuario o consumidor perciba el producto como suave. Los polimeros empleados para la produccion de textiles de material no tejido tienen propiedades caracteristicas. Se sabe que las bandas no tejidas que tienen fibras hechas de determinadas mezclas de poliolefinas, tal como, por ejemplo, una mezcla de polipropileno con un copolimero de propileno y un aditivo potenciador de la suavidad, se “sienten” perceptiblemente mas suaves que las bandas no tejidas que tienen fibras hechas de un solo polipropileno. Estas bandas no tejidas mas suaves se hacen, de forma tipica, mediante un proceso continuo de deposicion de fibras, tal como, por ejemplo, por un proceso de cardado, deposicion por aire o ligado por hilado. La banda no tejida puede enrollarse, por ultimo, para formar una bobina de banda no tejida. La bobina de banda no tejida puede entonces transportarse a otro lugar, que puede ser la planta de fabricacion de productos, donde la banda no tejida se desenrolla para hacer, al menos, un elemento del producto final. La banda no tejida se somete a una traccion relativamente elevada a lo largo de la direccion de la maquina de la banda para desenrollar y transportar despues la banda a lo largo de la cadena de fabricacion. Se sabe que esta traccion en la direccion de la maquina provoca lo que se conoce como “estrechamiento” de la banda. El estrechamiento produce una reduccion de la longitud de la banda medida en la direccion transversal de la banda (es decir, la direccion perpendicular a la direccion de la maquina). Aunque se puede usar el “estrechamiento” de forma ventajosa en algunas aplicaciones, tambien puede tener algunos efectos negativos sobre el coste y la procesabilidad del material. Concretamente se observa que una banda no tejida que tenga fibras hechas de determinadas mezclas de poliolefinas, tal como, por ejemplo, una mezcla de polipropileno con un copolimero de propileno y un aditivo potenciador de la suavidad, son propensas a una cantidad de estrechamiento inaceptable.
Por lo tanto, un objeto de la invencion es proporcionar un producto que incluya una banda no tejida que tenga buenas propiedades tactiles, tal como una suavidad perceptible, y que genere una menor cantidad de estrechamiento.
Se piensa que el objeto de la invencion puede conseguirse incorporando en un producto una banda no tejida que tenga, al menos, dos capas fibrosas unidas entre si mediante uniones, con una primera capa que incluya fibras hechas de una primera composicion que comprenda una mezcla de polipropileno con un copolimero de propileno y un aditivo potenciador de la suavidad y al menos una segunda capa que incluya fibras hechas de una segunda composicion, y de tal manera que la segunda capa tenga propiedades mecanicas diferentes de las de la primera capa.
WO2007140163 se refiere a bandas o telas no tejidas. Los materiales no tejidos comprenden fibras hechas de una mezcla de polimero de polipropileno isotactico y propileno para reactores a base de elastomeros o plastomeros junto con de 100 a 2500 ppm (en peso de la fibra) de un agente de deslizamiento.
EP-1275763 se refiere a una tela no tejida a base de resina de poliolefina caracterizado por contener un compuesto de amida de acido graso y por tener un coeficiente de friccion estatico de 0,1 a 0,4.
US-20040005457 proporciona un metodo para producir fibras y bandas no tejidas mas suaves que incluye formar una mezcla que comprende (i) un termoplastico y (ii) un aditivo seleccionado del grupo que consiste en ceras de polietileno, monoestearato de glicerilo, tristearato de sorbitan, resina de poliolefina CATALLOY KS357 MONTELL, una amida que tiene la estructura quimica CH3(CH2)7CH(CH2)xCONH2, donde x se selecciona de 5-15, y mezclas de los mismos; conformar la mezcla en fibras y, opcionalmente, crear una banda no tejida.
Sumario de la invencion
Un aspecto de la invencion se refiere a un artfculo que comprende una capa permeable a los liquidos, una capa impermeable a los liquidos y un nucleo absorbente dispuesto entre dicha capa permeable a los liquidos y dicha capa impermeable a los liquidos. El artfculo tambien incluye una banda no tejida que comprende, al menos, una primera capa de fibras que se hacen de una primera composicion que comprende una primera poliolefina y un aditivo potenciador de la suavidad. La segunda poliolefina es un copolimero de propileno y dicha segunda poliolefina es una poliolefina diferente de la primera poliolefina. La banda no tejida tambien incluye, al menos, una segunda capa de fibras que se hacen de una segunda composicion. El modulo de flexion de la segunda composicion es mayor que el modulo de flexion de la primera composicion.
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Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en seccion transversal esquematica de una banda no tejida segun una realizacion de la invencion;
la Fig. 2 es una vista en seccion transversal esquematica de una banda no tejida segun otra realizacion de la invencion;
la Fig. 3 es una vista esquematica de un proceso usado para hacer una realizacion de la banda no tejida de la invencion;
las Figs. 4A-4C son representaciones esquematicas de disenos de union que pueden aplicarse a la banda no tejida de la invencion;
las Figs. 5A y 5B son imagenes ampliadas de dos panales que incluyen una cubierta exterior hecha de dos materiales diferentes segun la invencion; y
la Fig. 6 es una vista en seccion transversal esquematica de un producto que incluye una realizacion de una banda no tejida segun una realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
En la presente memoria, los terminos “material alargable”, “material extensible” o “material estirable” se usan de manera intercambiable y se refieren a un material que, tras la aplicacion de una fuerza de desviacion, puede estirarse hasta alargar su longitud en al menos el 150 % de su longitud original relajada (es decir, puede estirarse hasta el 50 % mas que su longitud original), sin rasgarse o romperse completamente, medido por el ensayo de traccion descrito abajo con mayor detalle. En caso de que dicho material alargable recupere al menos el 40 % de su alargamiento tras retirar la fuerza aplicada, se considerara que el material alargable es “elastico” o “elastomerico”. Por ejemplo, un material elastico que tenga una longitud inicial de 100 mm puede extenderse al menos hasta 150 mm y, tras la retirada de la fuerza se retrae hasta una longitud de al menos 130 mm (es decir, presentando una recuperacion del 40 %). En caso de que el material recupere menos del 40 % de su alargamiento tras retirar la fuerza aplicada, se considerara que el material alargable es “sustancialmente no elastico” o “sustancialmente no elastomerico”. Por ejemplo, un material extensible pero no elastico que tenga una longitud inicial de 100 mm puede extenderse al menos hasta 150 mm y, tras la retirada de la fuerza, se retrae hasta una longitud de al menos 145 mm (es decir, presentando una recuperacion del 10 %).
En la presente memoria, el termino “pelicula” se refiere, en general, a un material relativamente no poroso hecho por un proceso que incluye la extrusion de, p. ej., un material polimerico a traves de una ranura relativamente estrecha de una matriz. La pelicula puede ser impermeable a los liquidos y permeable a un vapor de aire, aunque no tiene que serlo necesariamente. Ejemplos adecuados de materiales peliculares son los que se describen con mayor detalle mas abajo en la memoria.
En la presente memoria, el termino “capa” se refiere a un subcomponente o elemento de una banda. Una “capa” puede estar en forma de una pluralidad de fibras hechas de un solo haz o una sola etapa de deposicion de fibras en una maquina para hacer material no tejido con multiples haces (por ejemplo, una banda no tejida ligada por hilado/hilada por fusion- soplado/ligada por hilado incluye, al menos, una capa de fibras ligadas por hilado, al menos una capa de fibras hiladas por fusion-soplado y al menos una capa de fibras ligadas por hilado) o en forma de una pelicula extrudida o soplada desde una sola matriz. La composicion de una capa puede determinarse bien conociendo los componentes individuales de la composicion de resina empleada para formar la capa o analizando la composicion usada para hacer las fibras de la capa, tal como por calorimetria diferencial de barrido (DSC) o por resonancia magnetica nuclear (RMN).
En la presente memoria, el termino “direccion de la maquina” o “MD” es la direccion que es sustancialmente paralela a la direccion del recorrido de una banda cuando se fabrica. Se considera que las direcciones dentro de 45 grados con respecto a la DM son en la direccion de la maquina. La “direccion transversal” o “CD” es la direccion sustancialmente perpendicular con respecto a la MD y en el plano definido generalmente por la banda. Se considera que las direcciones dentro de 45 grados con respecto a la CD son en la direccion transversal.
En la presente memoria, el termino “fibras hiladas por fusion-soplado” se refiere a las fibras hechas mediante un proceso por el cual un material fundido (de forma tipica un polimero) se extrude bajo presion a traves de los orificios de un hilador o matriz. Aire caliente a alta velocidad empuja y arrastra los filamentos cuando salen de la matriz para formar filamentos que son alargados y tienen un diametro reducido y se fracturan para producir fibras de longitudes generalmente variables pero en su mayor parte limitadas. Esto se diferencia de un proceso de ligado por hilado en que se conserva la continuidad de los filamentos a lo largo de su longitud. Se puede encontrar un proceso de hilado por fusion-soplado en US- 3.849.241, a nombre de Buntin y col.
En la presente memoria, el termino “material no tejido” significa un material fibroso poroso hecho de filamentos (fibras) continuos (largos) y/o discontinuos (cortos) obtenidos mediante procesos tales como, por ejemplo, ligado por hilado, hilado por fusion-soplado, cardado, formacion de fibrillas de pelicula fundida, deposicion al aire, deposicion en seco, deposicion en humedo con fibras cortadas, y combinaciones de estos procesos como se conoce en la tecnica. Las
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bandas no tejidas no tienen un diseno formado por tejido o tricotado. En la presente memoria, el termino “fibras ligadas por hilado” se refiere a fibras hechas mediante un proceso que incluye extrudir un material termoplastico fundido como filamentos de una pluralidad de tubos capilares finos, de forma tipica circulares, de un hilador, siendo los filamentos despues atenuados aplicando un estiramiento con una tension y estirados mecanica o neumaticamente (p. ej., envolviendo mecanicamente los filamentos alrededor de un rodillo de estiramiento o arrastrando los filamentos en una corriente de aire). Los filamentos pueden enfriarse por una corriente de aire antes o durante su estiramiento. En un proceso de ligado por hilado, la continuidad de los filamentos se mantiene de forma tipica. Los filamentos pueden depositarse en una superficie de recogida para formar una banda de filamentos continuos sustancialmente dispuestos al azar, que despues de pueden unir para formar una tela no tejida ligada. Se puede encontrar un proceso de ligado por hilado y/o bandas formadas de este modo en US- 3.338.992; US-3.692.613, US-3.802.817; US-4.405.297 y US- 5.665.300.
En la presente memoria, el termino “banda” se refiere a un elemento que incluye, al menos, una capa fibrosa de, al menos, una capa pelicular, y tiene bastante integridad para enrollarla, transportarla y procesarla posteriormente (por ejemplo, una bobina de una banda puede desenrollarse, arrastrarse, ensenarse, plegarse y/o cortarse durante el proceso de fabricacion de un articulo que tenga un elemento que incluya una pieza de esta banda). Se pueden unir multiples capas para formar una banda.
Sin pretender limitar la utilidad de la banda no tejida descrita en la presente memoria, se piensa que una descripcion breve de sus caracteristicas relacionadas con la fabricacion de la banda no tejida, uso previsto y procesamiento posterior para fabricar productos contribuiran a dilucidar la invencion. En las bandas no tejidas anteriores adecuadas para usar, por ejemplo, como elemento de un producto, tal como un articulo absorbente como ejemplo no limitativo, la banda no tejida incluye, de forma tipica, fibras que se hacen de resina de poliolefina. Muchos de los productos que incluyen estas bandas no tejidas se ponen, tarde o temprano, en contacto con la piel de una persona que puede ser o el usuario del producto o un cuidador. El uso de bandas no tejidas que tengan buenas propiedades tactiles es muy demandado por la industria desde hace bastante tiempo y se sabe que muchos de estos materiales mejoran la suavidad perceptible del producto. Un ejemplo de este tipo de material suave incluye una banda no tejida que es fabricada por PEGAS NONWOVENS s.r.o. con el nombre comercial PEGATEX Softblend.
Esta banda no tejida incluye tres capas de fibras ligadas por hilado que se hacen de una composicion que comprende una mezcla de polipropileno con un copolimero de propileno y un aditivo potenciador de la suavidad. Esta banda no tejida tambien incluye una pluralidad de uniones de calandrado, que unen las capas entre si y proporcionan a la banda una integridad fisica suficiente para procesarla. Aunque este material tiene buenas propiedades tactiles, la mezcla de resina empleada para hacer las fibras es relativamente cara. Ademas, y como se explicara con mayor detalle a continuacion, se observa que este material es propenso a “estrecharse” perceptiblemente mas que otros materiales “tradicionales”. Aunque el estrechamiento puede desearse en algunas aplicaciones, el estrechamiento tambien puede generar un coste adicional ya que se acaba necesitando mas material para compensar la reduccion de longitud del material a lo largo de su direccion transversal. Como los fabricantes de varios productos y, en particular, articulos absorbentes, se encuentran bajo una presion continua por reducir el coste de fabricacion y minimizar los residuos de fabricacion, se piensa que la banda no tejida descrita a continuacion puede ser una alternativa adecuada a las bandas no tejidas ya existentes. La invencion aborda los aspectos anteriores, como se dilucidara de las descripciones detalladas que siguen.
Se piensa que el estrechamiento de un material no tejido esta relacionado, al menos, con la resistencia a la flexion o el modulo de flexion de la composicion de resina empleada para hacer las fibras que forman el material no tejido. La resistencia a la flexion de un material se define como su capacidad de resistirse a la deformacion bajo una carga. El modulo de flexion es una medida de inflexibilidad o rigidez y se calcula dividiendo el cambio en tension por el cambio en deformacion al principio del ensayo. Para los materiales que se deforman significativamente pero no se rompen, la carga de deformacion, medida de forma tipica para una deformacion/alargamiento del 5 % de la superficie exterior, es la resistencia a la flexion o limite de flexion. Se somete al haz de prueba a un esfuerzo de compresion en la superficie concava y a una tension de traccion en la superficie convexa. La metodologia se describe, por ejemplo, en el metodo de la norma D790 de la ASTM. El ensayo se detiene cuando la muestra alcanza una deflexion del 5 % o la muestra se rompe antes del 5 %. Este ensayo tambien proporciona el procedimiento para medir el modulo de flexion de un material (la relacion entre la tension y la deformacion en una deformacion por flexion). La Tabla 1 a continuacion presenta las resistencias a la flexion y los modulos de flexion de algunos ejemplos de polimeros.
Tabla 1
Tipo de polimero
Resistencia a la flexion (MPa) Modulo de flexion (GPa)
Nylon 6
85 2,3
Poliamida-Imida
175 5
Polietileno de densidad media
40 0,7
Tereftalato de polietileno (PET)
80 1
Polipropileno
40 1,5
Poliestireno
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Estos valores miden la rigidez. Los materiales flexibles, tales como los elastomeros o materiales alargables (de forma tipica, copolimeros de propileno) tienen valores mas bajos que los polimeros estandares (tales como los homopolimeros). Hay varios metodos para influir en el modulo de flexion de una resina en particular. Estos metodos incluyen la adicion de una carga (tal como TiO2), teniendo la mezcla de resinas diferentes propiedades, y el uso de varios aditivos es conocido en la tecnica. A continuacion, se hara referencia en detalle a las realizaciones preferidas de la presente invencion. Cabe senalar que la siguiente descripcion escrita puede entenderse mejor analizandola con los dibujos adjuntos, en donde los numeros que son iguales indican siempre los mismos elementos en las diferentes vistas y en donde los numeros de referencia que tienen los mismos dos ultimos digitos (p. ej., 20 y 120) hacen referencia a elementos similares.
En la Fig. 1 se representa, esquematicamente, una vista en seccion transversal de una realizacion de la invencion y muestra una banda no tejida 10 que comprende una capa 110 fibrosa inferior y una capa 210 fibrosa superior que se coloca sobre la capa 110 fibrosa inferior durante el proceso de fabricacion de la banda no tejida 10. Las capas fibrosas superior e inferior se unen entre si en una pluralidad de lugares 20 de union que consolidan la banda no tejida 10 y pueden obtenerse a traves de cualquier proceso de calandrado bien conocido. Los lugares 20 de union (o uniones en calandra) pueden tener cualquier tamano y forma adecuados y pueden formarse como un diseno repetitivo. Ejemplos no limitativos de uniones en calandra y disenos repetitivos adecuados se describen en las solicitudes de patente codependientes estadounidenses n.° 13/428.404 a nombre de Xu y col., solicitada el 23 de marzo de 2012, y concedida a The Procter & Gamble Company. Como se explico antes, las bandas no tejidas que tienen multiples capas fibrosas que incluyen todas la misma composicion son conocidas. Este tipo de banda no tejida es comercializada por PEGAS NONWOVENS s.r.o. e incluye tres capas de fibras ligadas por hilado, donde las fibras de cada una de las capas se hacen de la misma composicion e incluye una mezcla de un polipropileno, un copolimero de propileno y un aditivo potenciador de la suavidad. Esta composicion particular se describira despues con mayor detalle. Aunque esta banda no tejida tiene buenas propiedades tactiles, que hacen que el consumidor perciba un producto que incorpore esta banda como que es suave, el material es propenso a estrecharse, como se explico antes. Se observa que la cantidad de estrechamiento puede ser perceptiblemente reducido sustituyendo al menos una de las capas fibrosas individuales de la banda no tejida por una capa fibrosa que tenga fibras hechas de una composicion diferente a la de la otra u otras capas. En una realizacion, la capa 210 fibrosa superior incluye fibras que se hacen de una primera composicion que comprende una mezcla de una primera poliolefina, una segunda poliolefina que es diferente de la primera poliolefina y comprende un copolimero de propileno, y un aditivo potenciador de la suavidad, y la otra capa 110 fibrosa inferior incluye fibras que se hacen de una segunda composicion que es diferente de la primera composicion. En una realizacion, la primera poliolefina de la primera composicion puede ser un polietileno o un polipropileno y es, de forma ventajosa, un homopolimero de polipropileno. Se ha descubierto que una segunda poliolefina que comprenda un copolimero de propileno puede proporcionar propiedades ventajosas al material no tejido resultante. Un “copolimero de propileno” incluye, al menos, dos tipos diferentes de unidades monomericas, de las que una es propileno. Ejemplos adecuados de unidades monomericas incluyen etileno y alfa-olefinas superiores en un intervalo de C4- C20, tal como, por ejemplo, 1-buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno o 1-octeno y 1-deceno, o mezclas de los mismos, por ejemplo. Preferiblemente, el etileno se copolimeriza con propileno, de manera que el copolimero de propileno incluya unidades de propileno (unidades en la cadena polimerica derivadas de monomeros de propileno) y unidades de etileno (unidades en la cadena polimerica derivadas de monomeros de etileno).
De forma tipica, las unidades o comonomeros derivados de, al menos, uno de etileno o alfa-olefina C4-10 pueden estar presentes en una cantidad del 1 % al 35 %, o del 5 % a aproximadamente el 35 %, o del 7 % al 32 %, o del 8 a aproximadamente el 25 %, o del 8 % al 20 %, o incluso del 8 % al 18 % en peso del copolimero de propileno y alfa-olefina. El contenido de comonomero puede ajustarse de tal manera que el copolimero de propileno y alfa- olefina tenga, preferiblemente, un calor de fusion (“DSC”) de 75 J/g o menos, un punto de fusion de 100 0C o menos y una cristalinidad del 2 % a aproximadamente el 65 % de polipropileno isotactico y, preferiblemente, un caudal de la masa fundida (MFR) de 0,5 a 90 dg/min.
En una realizacion, el copolimero de propileno y alfa-olefina comprende unidades derivadas de etileno. El copolimero de propileno y alfa-olefina puede contener del 5 % al 35 %, o del 5 % al 20 %, o del 10 % al 12 %, o del 15 % al 20 % de unidades derivadas de etileno en peso del copolimero de propileno y alfa-olefina. En algunas realizaciones, el copolimero de propileno y alfa-olefina consiste, practicamente, en unidades derivadas de propileno y etileno, es decir, el copolimero de propileno y alfa-olefina no contiene ningun otro comonomero en una cantidad presente, de forma tipica, como impurezas en las corrientes de alimentacion de etileno y/o propileno usadas durante la polimerizacion en una cantidad que pudiera afectar materialmente al calor de fusion, al punto de fusion, a la cristalinidad o al caudal de la masa fundida del copolimero de propileno y alfa-olefina, ni cualquier otro comonomero intencionadamente anadido al proceso de polimerizacion.
El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener una tacticidad triple de tres unidades de propileno, medido por RMN de 13C, de al menos el 75 %, al menos el 80 %, al menos el 82 %, al menos el 85 % o al menos el 90 %. La “tacticidad triple” se determina de la siguiente forma. El indice de tacticidad, expresado en la presente memoria como “m/r”, se determina por resonancia magnetica nuclear (“RMN”) de 13C. El indice de tacticidad m/r se calcula como lo define H. N. Cheng en 17 MACROMOLECULES 1950 (1984), incorporado como referencia en la presente memoria. La designacion “m” o “r” describe la estereoquimica de pares de grupos de propileno contiguos, donde “m” significa meso y “r” significa racemico. Una relacion m/r de 1,0 describe, en general, un
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polimero sindiotactico, y una relacion m/r de 2,0 describe generalmente un material atactico. Un material isotactico puede tener, teoricamente, una relacion m/r cercana a la afinidad y muchos polimeros atacticos derivados tienen un contenido isotactico suficiente para dar como resultado una relacion m/r superior a 50.
El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener un calor de fusion (“Hf”), determinado por calorimetria de barrido diferencial (“DSC”), de 75 J/g o menos, 70 J/g o menos, 50 J/g o menos, o incluso 35 J/g o menos. El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener un Hf de al menos 0,5 J/g, 1 J/g, o al menos 5 J/g. La “DSC” se determina de la siguiente forma. Se pesan aproximadamente 0,5 gramos de polimero y se prensan hasta un espesor de aproximadamente 381-508 micrometros (aproximadamente 15 a 20 mils) a aproximadamente 140-150 °C, empleando un “molde de DSC” y pelicula MYLAR(TM) como hoja de respaldo. Se deja enfriar la muestra de polimero prensada a temperatura ambiente colgandola en el aire (sin retirar la hoja de respaldo de pelicula MYLAR [TM]). Entonces, se templa la muestra de polimero prensada a temperatura ambiente (aproximadamente 23-25 0C) durante 8 dias. Al final de este periodo, se retira un disco de 15-20 mg de la muestra de polimero prensada empleando un punzon de embutir y se coloca en una bandeja de aluminio para muestras de 10 microlitros. Entonces se coloca el disco de muestra en un equipo de DSC (sistema de analisis termico Perkin Elmer Pyris 1) y se enfria a -100 °C. La muestra se calienta a aproximadamente 10 °C/min hasta alcanzar una temperatura final de 165 °C. La salida termica, registrada como el area bajo el pico de fusion del disco de muestra, es una medida del calor de fusion y puede expresarse en julios por gramo (J/g) de polimero y se calcula automaticamente mediante el sistema de Perkin Elmer. Bajo estas condiciones, el perfil de fusion muestra dos maximos, el maximo a la temperatura mas alta se toma como el punto de fusion dentro del intervalo de fusion del disco de muestra con respecto a una medicion de referencia del incremento de la capacidad calorifica del polimero en funcion de la temperatura.
El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener una solo pico de transicion de fusion determinado por DSC. En una realizacion, el copolimero tiene una transicion con un pico primario de 90 0C o menos, con una transicion amplia al final de la fusion de aproximadamente 110 0C o superior. El “punto de fusion” pico (“Tm”) se define como la temperatura de la mayor absorcion de calor dentro del intervalo de fusion de la muestra. Sin embargo, el copolimero puede mostrar picos de fusion secundarios adyacentes al pico primario y/o a la transicion al final del proceso de fusion. A efectos de esta descripcion, estos picos de fusion secundarios se consideran juntos como un solo punto de fusion, considerandose al mayor de estos picos el Tm del copolimero de propileno y alfa-olefina. El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener un Tm de 100 0C o menos, 90 0C o menos, 80 0C o menos o 70 0C o menos. El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener una densidad de 0,850 a 0,920 g/cm3, 0,860 a 0,900 g/cm3, o 0,860 a 0,890 g/cm3, a temperatura ambiente medido segun la norma D-1505 de la ASTM.
El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener un caudal de masa fundida (“MFR”), medido segun la norma D1238 de la ASTM, para 2,16 kg a 230 °C, de al menos 0,2 dg/min. En una realizacion, el MFR del copolimero de propileno y alfa- olefina es de 0,5 a 5000 dg/min, aproximadamente de 1 a 2500 dg/min, aproximadamente de 1,5 a 1500 dg/min, de 2 a 1000 dg/min, de 5 a 500 dg/min, de 10 a 250 dg/min, de 10 a 100 dg/min, de 2 a 40 dg/min o de 2 a 30 dg/min.
El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener una elongacion de rotura inferior al 2000 %, inferor al 1000 %, o inferior al 800 %, medido segun la norma D412 de la ASTM.
El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener un peso molecular promedio en peso (Mw) de 5.000 a
5.000. 000 g/mol, preferiblemente de 10.000 a 1.000.000 g/mol, y mas preferiblemente de 50.000 a 400.000 g/mol; un peso molecular promedio en numero (Mn) de 2.500 a 2.500.00 g/mol, preferiblemente de 10.000 a 250.000 g/mol, y mas preferiblemente de 25.000 a 200.000 g/mol; y/o un peso molecular promedio en z (Mz) de 10.000 a
7.000. 000 g/mol, preferiblemente de 80.000 a 700.000 g/mol, y mas preferiblemente de 100.000 a 500.000 g/mol. El copolimero de propileno y alfa-olefina puede tener una distribucion del peso molecular (“MWD”) de 1,5 a 20, o de 1,5 a 15, preferiblemente de 1,5 a 5, y mas preferiblemente de 1,8 a 5, y con maxima preferencia de 1,8 a 3 o 4. El “peso molecular (Mn, Mw y Mz)” y “MWD” puede determinarse de la siguiente manera como se describe en Verstate y col., 21 MACROMOLECULES 3360 (1988). Las condiciones descritas en la presente memoria rigen sobre las condiciones de prueba publicadas. El peso molecular y el MWD se miden usando un cromatografo de filtracion en gel Waters 150 equipado con un fotometro fotodispersor Chromatix KMX-6 acoplado al sistema. El sistema se usa a 135 °C, con 1,2,4- triclorobenceno como fase movil. Se usan columnas de gel de poliestireno Showdex (Showa-Denko America, Inc.) 802, 803, 804 y 805. Esta tecnica se explica en Verstate y col., 21 MACROMOLECULES 3360 (1988). No se emplean correcciones para la dispersion de las columnas; sin embargo, los datos sobre las normas generalmente aceptables, como p. ej., la norma 1484 sobre polietileno del National Bureau of Standards de EE. UU. y los poliisoprenos hidrogenados producidos anionicamente (un copolimero de etileno y propileno alternante) demuestran que tales correcciones sobre el Mw/Mn o Mz/Mw son inferiores a 0,05 unidades. El Mw/Mn se calculo a partir de una relacion entre la caracteristica molecular y el tiempo de elucion, mientras que el Mz/Mw se evaluo usando el fotometro fotodispersor. El analisis numerico puede realizarse usando el software informatico GPC2, MOLWT2 comercializado por LDC/Milton Roy-Rivera Beach, Florida, EE. UU. Ejemplos adecuados de copolimeros de propileno y alfa-olefina son los comercializados con los nombres comerciales VISTAMAXX® (ExxonMobil Chemical Company, Houston, Texas, EE. UU.), VERSIFY® (The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, EE. UU.), algunas clases de TAfMeR® Xm o NOTIO® (Mitsui Company, Japon) y algunas clases de SOFTEL® (Basell Polyolefins, de los Paises Bajos). La o las clases particulares de copolimero de propileno y alfa-olefina comercializados adecuadas para usar en la invencion pueden determinarse facilmente usando metodos que apliquen los criterios de seleccion indicados arriba.
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Los copolimeros de propileno tienen una buena capacidad de mezclado con otras poliolefinas y, especialmente, con homopolimeros de propileno, donde, en funcion de la relacion mutua de ambos componentes, es posible preparar un material que presente varias propiedades. Un copolimero de propileno es suave al tacto y el textil no tejido producido con el tiene buena caida y es facil de doblar. Por otro lado, el polipropileno proporciona resistencia y reduce la plasticidad del material. Ejemplos de composiciones que son adecuadas para la fabricacion de materiales no tejidos fibrosos pueden incluir al menos 60 %, al menos 70 %, al menos 75 %, o al menos 80 % en peso de la composicion del homopolimero de polipropileno, y al menos 10 %, al menos 12 %, al menos 14 % en peso del copolimero de propileno. En general, la composicion descrita tiene buena caida y es suave, pero tambien mantiene las propiedades mecanicas necesarias. Sin embargo, se ha descubierto que su tacto puede ser aspero y puede describirse como “gomoso”. En particular, los copolimeros de propileno y alfa-olefina, especialmente copolimeros de propileno y alfa-olefina, pueden ser mas pegajosos que las fibras convencionales hechas de poliolefinas, tales como polietileno y polipropileno.
Se ha descubierto que la adicion de un aditivo potenciador de la suavidad puede ser ventajoso para reducir el tacto pegajoso o gomoso de las fibras que se hacen de una composicion que incluye una mezcla de la primera y la segunda poliolefina descritas anteriormente. El aditivo potenciador de la suavidad puede anadirse a la composicion de forma pura, diluida y/o como mezcla maestra en, por ejemplo, polimeros de poliolefina tales como polipropileno, poliestireno, polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad o copolimeros de propileno y alfa-olefina.
Una primera composicion adecuada para hacer fibras como se describe en la presente memoria tambien puede contener uno o mas aditivos potenciadores de la suavidad, que pueden estar presentes en una cantidad de entre 0,01 % y 10 %, o entre 0,03 % y 5 %, o incluso entre 0,05 % y 1 % en peso de las fibras. Una vez que las fibras se han hilado para formar un material no tejido, algo del aditivo potenciador de la suavidad puede volatilizarse y dejar de estar presente en la misma cantidad en las fibras que forman el material no tejido. Tambien se piensa que algo del aditivo potenciador de la suavidad puede migrar desde la parte interior de la fibra a la superficie exterior de la fibra. Sin pretender imponer ninguna teoria, se piensa que esta migracion del aditivo a la superficie exterior de la fibra puede contribuir a la percepcion de suavidad que un usuario experimenta cuando toca el material no tejido.
En una realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad es un compuesto de amina organica, es decir, contiene un grupo amino unido a un grupo hidrocarbonado. En otra realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad es una amina de acido graso o una amida de acido graso. En algunas realizaciones, el aditivo potenciador de la suavidad puede tener uno o mas grupos parafinicos u olefinicos unidos a un atomo de nitrogeno, formando un compuesto de amina o amida. El grupo parafinico u olefinico puede ser, por ejemplo, un resto polar o ionico, como una cadena lateral o dentro de la cadena principal de la amina/amida. Estos restos polares o ionicos pueden incluir grupos hidroxilo, grupos carboxilato, grupos eter, grupos ester, grupos sulfonato, grupos nitrato, grupos nitrito, grupos fosfato y combinaciones de los mismos.
En una realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad es un aminoalquileter que tiene la formula (R'OH)3- xNRx, en donde R se selecciona del grupo que consiste en hidrogeno, radicales alquilo C1-40, alquileteres C2-40, acidos alquilcarboxilicos C1-40 y alquileteres C2-40; R' se selecciona del grupo que consiste en radicales alquilo C1-40, alquileteres C2-40, acidos carboxilicos C1-40 y alquileteres C2-40; y x es 0, 1, 2 o 3, preferiblemente 0 o 1 y mas preferiblemente 1. En una realizacion, R se selecciona del grupo que consiste en hidrogeno y radicales alquilo C5-40; y R' se selecciona del grupo que consiste en radicales alquilo C5-40 y alquileteres C5-40.
En otra realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad es un compuesto que contiene amida que tiene la formula: RCONH2, donde R es un alquilo o alqueno C5-23. En otra realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad es una amida de acido graso que tiene la formula: (R'CO)3-xNR''x, donde R'' se selecciona del grupo que consiste en radicales alquilo C10-60 y radicales alquenos C10-60 y versiones sustituidas de estos; R' se selecciona del grupo que consiste en radicales alquilo C10-60, radicales alquenos C10-60 y versiones sustituidas de estos; y x es 0, 1,2 o 3, preferiblemente 1 o 2 y mas preferiblemente 2. En la presente memoria, un radical “alqueno” es un radical que tiene uno o mas enlaces dobles insaturados en la cadena de radicales (p. ej., -- CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH2CH2CH.sub-.2CH2CH3), y “sustituido” se refiere a la sustitucion en cualquier lugar a lo largo de la cadena hidrocarbonada de un grupo hidroxilo, grupo carboxilo, haluro o grupo sulfato.
En algunas realizaciones, el aditivo potenciador de la suavidad contiene una amida insaturada. En una realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad que contiene amida insaturada tiene la formula: RCONH2, donde R es un alqueno C5- 23. En otra realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad que contiene amida insaturada tiene la formula: (R'CO)3- xNR''x, donde R'' se selecciona del grupo que consiste en radicales alquilo C10-60 y radicales alquenos C10-60 y versiones sustituidas de estos; R' se selecciona del grupo que consiste en radicales alquenos C10-60 y versiones sustituidas de estos; y x es 0, 1,2 o 3, preferiblemente 1 o 2 y mas preferiblemente 2. En algunas realizaciones, el aditivo potenciador de la suavidad que contiene amida insaturada es al menos uno de palmitamida, oleamida, linoleamida o erucamida. En otra realizacion, el aditivo potenciador de la suavidad que contiene amida insaturada es al menos uno de oleamida o erucamida. En la realizacion preferida, el aditivo potenciador de la suavidad contiene erucamida.
Ejemplos no limitativos de aditivos potenciadores de la suavidad incluyen bis(2-hidroxietil)isodeciloxipropilamina, poli(5)oxietileno isodeciloxipropilamina, bis(2-hidroxietil)isotrideciloxipropilamina, poli(5)oxietileno
isotrideciloxipropilamina, bis(2-hidroxietil)alquiloxipropilamina lineal, bis(2-hidroxietil)amina de soja,
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poli(5)oxietileno isodeciloxipropilamina, bis(2-hidroxietil)isotrideciloxipropilamina, poli(5)oxietileno
isotrideciloxipropilamina, bis(2-hidroxietil)alquiloxipropilamina lineal, bis(2-hidroxietil)sojamina,
poli(15)oxietilenosojamina, bis(2-hidroxietil)octadecilamina, poli(5)oxietileno octadecilamina, poli(8)oxietileno octadecilamina, poli(10)oxietileno octadecilamina, poli(15)oxietileno octadecilamina, bis(2- hidroxietil)octadeciloxipropilamina, bis(2-hidroxietil)seboamina, poli(5)oxietilenoseboamina, poli(15)oxietilenoseboamina, poli(3)oxietileno-1,3-diaminopropano, bis(2-hidroxetil)cocoamina, valeramida, amida de acido caproico, erucamida, amida de acido caprilico, amida de acido pelargonico, amida de acido caprico, amida de acido laurico, lauramida, amida de acido miristico, miristamida, amida del acido palmitico, palmitoleamida, palmitamida, amida de acido margarico (daturico), amida de acido estearico, amida de acido araquinodico, amida de acido behenico, behenamida, amida de acido lignocerico, linoleamida, amida de acido cerotico, amida de acido carbocerico, amida de acido montanico, amida de acido melisico, amida de acido laceroico, amida de acido ceromelisico (psilico), ged-dicamida, 9-octadecenamida, oleamida, estearamida, bis(2-hidroxietil)seboamina, coco-bis(2-hidroxietil)amina, octadecil-bis(2-hidroxietil)amina, oleil- bis(2-hidroxietil)amina, amida ceroplastica, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos comerciales de aditivos potenciadores de la suavidad utiles incluyen los compuestos ATMER® (Ciba Specialty Chemicals), los compuestos ARMID®, ARMOFILM® y ARMOSLIP® y los concentrados NOURYMIX (Akzo Nobel Chemicals), los compuestos CROTAMID® (Croda Universal Inc), y los compuestos CESA SLIP®(Clariant). Otros ejemplos de aditivos potenciadores de la suavidad incluyen los compuestos de A.Schulman, Alemania, Techmer, EE. UU., o Ampacet, EE. UU.
Las composiciones utiles en la invencion pueden incluir uno o mas aditivos potenciadores de la suavidad. Por ejemplo, en una realizacion, una composicion puede contener uno o mas aditivos potenciadores de la suavidad que contengan amida insaturada y, en otra realizacion, uno o mas aditivos potenciadores de la suavidad que contengan amida insaturada o uno o mas aditivos potenciadores de la suavidad que contengan amida saturada. En algunas realizaciones, una composicion incluye una combinacion de bajo peso molecular (Mw) y, por lo tanto, amidas que migran con mayor rapidez, p. ej., eurcamida u oleamida, y un peso molecular (Mw) mas alto y, por lo tanto, amidas que migran con mayor lentitud, p. ej., behenamida o estearamida. Cabe senalar que los compuestos que son adecuados como aditivos potenciadores de la suavidad, tal como, por ejemplo, aditivos de amida, pueden sublimarse (es decir, transformarse directamente de un estado solido a un estado gaseoso) cuando se someten a temperaturas elevadas. El experto en la tecnica apreciara que el nivel de sublimacion puede depender de la temperatura del aditivo y la presion parcial de los vapores del aditivo sobre la superficie expuesta al ambiente exterior. El experto en la tecnica tambien apreciara que las temperaturas de procesamiento deben permanecer mas bajas que la temperatura de perdida de peso rapida de los componentes en un TGA (es decir, analisis termogravimetrico) rapido. Sorprendentemente, se ha descubierto que cuando los aditivos potenciadores de la suavidad de tipo amida se anaden en un proceso de fundido para hilado, es ventajoso mantener las temperaturas de procesamiento a un nivel muy por debajo de la temperatura de perdida rapida de peso en un TGA. En particular, se piensa que la temperatura de la composicion fundida delante de los hiladores deberia ser, al menos, 20 °C mas baja, o incluso 25 0C mas baja, que la temperatura de perdida rapida de peso en un TGA del aditivo potenciador de la suavidad. La temperatura de perdida rapida de peso en un TGA para varias sustancias puede encontrarse, por ejemplo, en “Plastics additives: an industrial guide” escrito por Ernest W.Flick.
Sin pretender imponer ninguna teoria, se piensa que esta sublimacion del aditivo puede estar causado por las condiciones particulares del proceso durante la produccion de las fibras. Como en los procesos de fabricacion de materiales no tejidos tipicos, la composicion polimerica se funde y se lleva a una temperatura particular, que permite que la composicion fluya y se extruda a traves de hiladores para formar las fibras. Las fibras recien formadas se templan entonces a una temperatura mucho mas baja mediante aire, que fluye contra la superficie exterior de las fibras. Cuando la composicion fundida se calienta a una temperatura que hace que el aditivo potenciador de la suavidad se sobrecaliente, el aditivo puede evaporarse/sublimarse de la superficie exterior de la fibra que se esta solidificando. Debido al flujo de aire rapido y constante, la presion parcial se mantiene a un nivel relativo mas bajo, que favorece la evaporacion/sublimacion del aditivo potenciador de la suavidad, que el que cabria esperar de los valores del TGA. La siguiente Tabla 2 proporciona temperaturas para varias amidas.
Tabla 2
Perdida de peso de las amidas en un TGA
Tipo
Aditivo potenciador de la suavidad % de perdida de peso total Temperatura al inicio de la perdida de peso (0C) Temperatura al inicio de la perdida rapida de peso (0C)
Primaria
Oleamida 99,3 195 250
Erucamida
94,8 220 280
Secundaria
Oleilpalmitamida 11,8 225 300
Bisamida
Etileno-bis-oleamida 11,6 220 305
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A pesar de las mejoras proporcionadas por estos aditivos, las composiciones que incluyen el aditivo siguen presentando ciertas desventajas en comparacion con otras, tales como homopolimeros de polipropileno. Como se explico anteriormente, puede ser deseable minimizar la cantidad de estrechamiento de la banda, en particular cuando se somete a la banda a tension en su direccion de la maquina. Ademas se observa que las bandas hechas de una composicion que incluye un copolimero de polipropileno con un aditivo potenciador de la suavidad tiende a tener un coeficiente de friccion mas bajo. Este coeficiente de friccion mas bajo puede producir dificultades inesperadas en la manipulacion de la banda, tal como el enrollado, que puede complicarse mas y/o requerir una tension de enrollado mas alta. Esto puede conducir, en ultima instancia, a una compactacion indeseada de la banda. De ahora en adelante, en al menos algunos aspectos, la invencion tiene como objetivo proporcionar una estructura en capas que al menos reduzca, o que elimine completamente, estos inconvenientes al tiempo que mantenga sus ventajas.
En una realizacion, la segunda composicion usada para hacer las fibras de una segunda capa se elige de una resina o, como alternativa, una mezcla de resinas, de tal manera que una capa fibrosa hecha de esta composicion sea propensa a un menor estrechamiento que una capa fibrosa hecha de la primera composicion. Un ejemplo no limitativo de una segunda composicion que puede usarse ventajosamente para hacer las fibras de la segunda capa y que puede ser la capa inferior 110 incluye una composicion que contiene menos copolimero de propileno en peso de la segunda composicion que la cantidad de copolimero de propileno en peso de la primera composicion. Una segunda composicion puede contener menos de 10 %, o menos de 8 %, o menos de 5 % o incluso menos de 1 % en peso de la segunda composicion de un copolimero de propileno. El experto en la tecnica apreciara que puede ser ventajoso que la segunda composicion solo contenga una cantidad insignificante o ningun copolimero de propileno para formar una segunda capa fibrosa que sea menos propensa al estrechamiento que una primera capa fibrosa, en particular cunado la segunda capa fibrosa se somete a una fuerza orientada sustancialmente en la direccion de la maquina de la segunda capa fibrosa. Una segunda composicion puede contener al menos el 80 %, o al menos el 90 % o incluso al menos el 97 % en peso de la segunda composicion de un homopolimero de polipropileno. Ademas puede ser ventajoso seleccionar la primera y la segunda composicion de tal manera que la banda no tejida resultante formada por la primera y la segunda capa fibrosa sea alargable pero sustancialmente no elastica. Esta banda no tejida puede ser especialmente ventajosa cuando la banda no tejida se une a otro material, tal como una pelicula, y el laminado resultante se somete a una deformacion mecanica en su direccion transversal a la maquina, tal como una laminacion en anillo.
Como se describe con mayor detalle abajo, la banda no tejida 10 se somete a calandrado haciendola avanzar a traves de la linea de contacto formada por dos rodillos de calandrado. A uno de los rodillos se le denomina rodillo liso e incluye una superficie exterior lisa que esta en contacto con la capa inferior 110 de la banda no tejida durante el calandrado. Al otro rodillo se le denomina rodillo de estampado e incluye una pluralidad de salientes, que se acoplan a la capa 210 fibrosa superior de la banda no tejida y “pellizca” las capas superior e inferior para formar lugares de union que unen las capas fibrosas que forman la banda no tejida. Cada uno de los rodillos, liso y de estampado, se calienta preferiblemente para fundir las fibras hechas de la primera y la segunda composicion en los lugares 20 de union locales para formar una banda no tejida ligada. La fusion de las fibras produce la formacion de estructuras peliculares en el lugar de union que son rodeadas, cada una, por una estructura en forma de “refuerzo”. El experto en la tecnica entendera que el proceso de calandrado y las uniones de calandrado resultantes proporcionan a la banda no tejida una primera superficie texturada y una segunda superficie opuesta a la primera superficie texturada. Esta segunda superficie de la banda no tejida (es decir, la superficie de la banda que estuvo contra el rodillo liso durante el calandrado) puede ser sustancialmente plana a diferencia de la primera superficie que tiene una estructura tridimensional mas pronunciada.
Una banda no tejida que tiene una capa fibrosa inferior que tiene fibras hechas de una primera composicion que comprende un polipropileno, un copolimero de propileno y un aditivo potenciador de la suavidad, y una capa fibrosa superior hecha de una segunda composicion que es diferente de la primera composicion y es propensa a un menor estrechamiento tambien forma parte del alcance de la invencion. El experto en la tecnica entendera que, en esta configuracion, el rodillo estampado trabara la capa fibrosa superior que tiene fibras hechas de la segunda composicion (es decir, la capa que es propensa a un menor estrechamiento) mientras que la capa inferior, que comprende fibras hechas de la primera composicion, se extendera contra el rodillo liso durante el calandrado. Sin pretender imponer ninguna teoria, se cree que esta disposicion de las capas, con respecto a los rodillos estampado y liso, produce una banda no tejida que tiene menos pelusa en comparacion con una banda no tejida cuya capa superior, hecha de la primera composicion, es trabada por el rodillo estampado durante el calandrado. Dicho de otro modo, puede ser ventajoso que la capa inferior tenga una superficie sustancialmente plana para incluir fibras que esten hechas de la primera composicion y sean propensas al estrechamiento mientras que la capa superior tenga una superficie sustancialmente texturizada. Debe entenderse que, con independencia de su ubicacion en la banda no tejida con respecto al rodillo de estampado y liso, la capa fibrosa, que incluye fibras hechas de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina que comprende un copolimero de propileno y es diferente de la primera poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad, esta preferiblemente presente y forma la superficie del producto o articulo que esta previsto que este en contacto con la piel de la persona. Ademas, se cree que una banda no tejida que tiene una capa 210 fibrosa superior que tiene fibras hechas de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina que comprende un copolimero de propileno y es diferente de la primera poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad, y una capa 110 fibrosa inferior hecha de una segunda
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composicion que es diferente de la primera composicion y comprende, preferiblemente, menos de 10 % en peso de un copolfmero de propileno, tiene propiedades tactiles y de suavidad particularmente ventajosas cuando la capa fibrosa que incluye fibras hechas de una primera composicion es la capa que se pone en contacto con el rodillo de estampado durante el proceso de calandrado. Sin pretender imponer ninguna teorfa, se piensa que la textura tridimensional impartida a la banda no tejida durante el proceso de calandrado mejora ademas la percepcion de una persona sobre la suavidad de la banda no tejida. Ademas, se piensa que es menos probable que los dedos o la piel de una persona entren en contacto con las estructuras peliculares y los refuerzos que estan presentes en los lugares de union en una capa fibrosa 110 y pueda sentirse que no son suaves al tacto.
La Figura 2 ilustra una vista en seccion transversal esquematica de otra realizacion de una banda no tejida 10 que incluye una capa 110 fibrosa inferior, una capa 210 fibrosa superior y al menos una capa 310 fibrosa intermedia dispuesta entre las capas fibrosas superior e inferior. Como se explico anteriormente, la banda no tejida 10 tambien puede incluir una pluralidad de uniones de calandrado que unen las capas entre sf y proporcionan integridad mecanica a la banda no tejida. Como se explico anteriormente, cualquiera de las capas fibrosas superior y/o inferior puede incluir fibras hechas de una primera composicion, tal como cualquiera de las primeras composiciones que se han descrito antes, y puede comprender una primera poliolefina, una segunda poliolefina que comprende un copolfmero de propileno y es diferente de la primera poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad. No obstante, tambien puede ser ventajoso que la capa fibrosa que contacta con el rodillo de estampado durante el calandrado sea la capa que incluye las fibras hechas de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina que comprende un copolfmero de propileno y es diferente de la primera poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad. En aplicaciones, puede ser ventajoso que la capa fibrosa que contacta con el rodillo liso durante el calandrado sea la capa que incluye las fibras hechas de una primera composicion, tal como cualquiera de las primeras composiciones explicadas anteriormente. Como se explico anteriormente, es ventajoso que al menos una de las capas fibrosas superior, inferior o intermedia incluya fibras que esten hechas de una segunda composicion que sea diferente de la primera composicion, en particular cuando la segunda composicion se elige de una de las composiciones descritas anteriormente. La adicion de al menos una capa intermedia 310 proporciona sus propias ventajas, tal como proporcionar a la banda una mayor homogeneidad en su gramaje y/o la inclusion de una capa que influya en las propiedades mecanicas de la banda no tejida en general. Cada combinacion o disposicion de las capas se considera incluida en el alcance de la invencion siempre que al menos una de las capas fibrosas que forma la banda no tejida incluya fibras hechas de una composicion que comprenda una primera poliolefina, y una segunda poliolefina que comprenda un copolfmero de propileno y sea diferente de la primera poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad. Dicho de otro modo, no todas las fibras de cada una de las capas individuales de la banda no tejida estan hechas de la misma composicion. Se puede obtener un material no tejido formado por diferentes capas fibrosas que tengan diferentes propiedades seleccionando cuidadosamente la composicion usada para hacer las fibras de las capas individuales. La siguiente tabla incluye ejemplos de composiciones que pueden usarse para capas individuales de una banda no tejida de tres capas y las ventajas que se espera obtener dependiendo de la composicion seleccionada. Ejemplos de disposicion en capas funcional mediante la seleccion de la composicion de la capa. Se entendera que la Tabla 3 abajo puede usarse para seleccionar las capas de materiales no tejidos que tengan dos, tres o mas capas.
Tabla 3
Homopolfmero de polipropileno Mezcla de homopolfmero de polipropileno y copolfmero de polipropileno Mezcla de homopolfmero de polipropileno y copolfmero de polipropileno y aditivo potenciador de la suavidad
“cara del usuario” - Capa en contacto con el usuario o la piel del consumidor
Resistencia Altura/espesor Mayor friccion Menor estrechamiento Buenas propiedades de extension Mayor estrechamiento Superficie de friccion alta Suavidad Cafda
Capa intermedia
Resistencia Altura/espesor Menor estrechamiento Buenas propiedades de extension Mayor estrechamiento Suavidad Cafda
Capa alejada del usuario o la piel del consumidor
Resistencia Altura/espesor Mayor friccion con enrollado mejorado Propiedades de pegado/union mejoradas Menor estrechamiento Buenas propiedades de extension Mayor estrechamiento Propiedades de pegado/union mejoradas Suavidad Cafda
En una realizacion, una capa 310 fibrosa intermedia puede incluir fibras hechas de una tercera composicion que comprenda los mismos componentes que la primera composicion en la misma o en diferentes proporciones que la primera composicion. En otra realizacion, una capa 310 fibrosa intermedia puede incluir fibras hechas de una tercera composicion que sea diferente de dicha primera composicion. En este ejemplo, la primera composicion puede ser sustancialmente la misma que la segunda composicion o en su lugar puede ser diferente de tanto la primera como la segunda composicion.
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Cabe senalar que existen multiples combinaciones de estos compuestos de dos, tres o incluso varias capas, que pueden, dependiendo de la aplicacion particular, proporcionar sus propias ventajas. A efectos explicativos, la primera composicion que comprende una mezcla de una primera poliolefina, una segunda poliolefina y un aditivo potenciador de la suavidad se denomina “B” y una segunda composicion que comprende una tercera poliolefina se denomina “P”. Cualquier otra capa sin mas especificacion se denomina “X”. Asi, para un material de dos capas, solo hay una opcion: PB - material con una cara con suavidad mejorada prevista para colocarla hacia un usuario y otra cara para laminarla o pegarla, por ejemplo, a alguna otra parte. Un material de tres capas ofrece, en general, tres disposiciones posibles: BXP, BPX y XBP. Tanto BXP como BPX son opciones preferidas cuando esta previsto que el material no tejido contacte la piel de un consumidor porque la primera composicion “B” se coloca sobre la capa exterior, de manera que esta disponible para contactar con la piel de un usuario o un consumidor, mientras que la capa “P” reduce el estrechamiento de la banda final. La opcion “XBP” puede no ser tan ventajosa en aplicaciones cuya suavidad se base en la composicion de la capa B porque la primera composicion “B” esta “escondida” entre otras dos capas que quedan a la vista, por lo que puede que no este disponible para contactar con la piel del consumidor. Si se tiene en cuenta la repeticion de las capas en la configuracion (es decir, “X” puede especificarse como “B” o “P”), surgen mas opciones, a saber, “PPB”, “PBB”, “BPB” y “PBP”, donde de nuevo se prefieren las tres primeras opciones sobre la ultima (“PBP”) ya que, en esta, la primera composicion no esta expuesta al usuario.
Resumiendo las ventajas para simplificar, la capa “B” proporciona un tacto suave y agradable y la capa “P” proporciona un estrechamiento menor y tambien puede proporcionar ventajas desde la perspectiva del procesamiento del material y para la posterior conversion de la banda. Cuando la capa “P” esta escondida, como en la configuracion BPB, el material puede ser muy adecuado para usarlo, por si mismo, para hacer un elemento tal como el material de doblez vuelto para las piernas en articulos absorbentes, ya que el usuario puede tocar las dos caras a la vista porque la capa “P” que esta en medio sigue proporcionando propiedades mecanicas y reduce el estrechamiento con los limites necesarios.
Con respecto a los materiales de varias capas, hay muchas opciones que aumentan rapidamente con muchas capas. Asimismo, todas las capas pueden hacerse mediante el mismo metodo (por ejemplo, tejido ligado por hilado) sin que se tuviera en cuenta que, de forma tipica, una banda no tejida ligada tiene una cara texturizada y una cara lisa, como se explicara con mayor detalle. Cabe senalar que cada capa consiste en fibras que pueden producirse por diferentes metodos (p. ej., fibras fundidas e hiladas esencialmente sin fin, fibras ligadas por hilado, hiladas por fundido-soplado, hiladas por fundido-soplado avanzado, fibras hiladas de BIAX por fundido-soplado o fibras cortadas bien conocidas en la tecnica, o por ejemplo, fibras de fibrilacion de masa fundida, etc.). La posicion de la cara texturizada y lisa del material no tejido no se limita a cualquier capa, por lo que, por ejemplo, se puede producir material con las siguientes composiciones (sin limitarse a la siguiente lista): (lisa) PXMMMB (texturizada) o (lisa) BPP (texturizada) o (lisa) PXB (texturizada) o (lisa) PXMNB (texturizada) o (lisa) PMNMBB (texturizada) o (lisa) pXmFfB (texturizada), donde “M” son las fibras hiladas por fundido- soplado, “F” son las fibras de un proceso de fibrilacion de masa fundida y “N” son nanofibras.
Como se ilustra en la Tabla 4 que se proporciona abajo, las fibras de una de las capas pude tener una masa lineal diferente de la masa lineal de las fibras de al menos una de las capas que forman la banda no tejida. Se piensa que una capa 210 fibrosa superior que tenga fibras con una masa lineal inferior con respecto a las fibras de las capas 110 y 310 fibrosas inferior y/o intermedia mejora las propiedades tactiles de la banda no tejida en general, sobre todo cuando la capa fibrosa con una masa lineal mas baja tiene sustancialmente el mismo gramaje que la o las otras capas fibrosas con una masa lineal mas elevada. Sin pretender imponer ninguna teoria, se piensa que con un gramaje sustancialmente igual, una capa fibrosa con una masa lineal mas baja que otra capa fibrosa incluye un numero mayor de fibras. Asimismo se piensa que un numero mayor de fibras, que esten hechas, en particular, de una primera composicion que comprenda una primera poliolefina, una segunda poliolefina que comprenda un copolimero de propileno y sea diferente de la primera poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad, mejora la percepcion de una persona sobre la suavidad de un producto que incorpore la banda no tejida.
Dependiendo del uso previsto de la banda no tejida en si o en un producto, puede ser ventajoso que la banda tenga propiedades especificas adicionales, tal como, por ejemplo, mejor hidrofilicidad, mejor hidrofobic id ad, propiedades antiestaticas, la denominada “repelencia al alcohol”, incluida la repelencia a los liquidos no polares, color, etc. La o las propiedades deseadas pueden obtenerse, en general, o bien anadiendo uno o varios aditivos activos en la composicion de resina y/o tratando las fibras despues de que las fibras esten formadas (por ejemplo, a traves de un tratamiento en humedo).
Como se describio brevemente arriba, las propiedades tactiles, tales como la percepcion de suavidad por un consumidor o un usuario, pueden ser dificiles de expresar a traves de una sola medicion. Sin pretender imponer ninguna teoria, se piensa que el factor del material descrito abajo en la presente memoria y que se obtiene midiendo cuatro parametros fisicos es un buen factor pronostico de como percibira una persona la suavidad de un material. Las cuatro propiedades fisicas sobre las que basarse para determinar el factor del material para un material no tejido particular son el modulo de estrechamiento del material, el espesor del material, el gramaje del material y el coeficiente de friccion del material. El factor del material se calcula mediante la siguiente ecuacion:
Factor del material = 10 x modulo de estrechamiento x espesor
Gramaje x (coeficiente de friccion)4
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El factor del material se expresa en Nm2/g, el modulo de estrechamiento se expresa en N/cm, el espesor se expresa en mm, el gramaje se expresa en g/m2 y el coeficiente de friccion carece de unidades. Cabe senalar que el coeficiente de friccion usado en esta ecuacion es el coeficiente estatico de friccion medido a lo largo de la direccion de la maquina de la muestra de la banda. Cabe senalar que el coeficiente de friccion usado en el factor del material es el coeficiente estatico de friccion medido entre dos materiales no tejidos a lo largo de la direccion de la maquina de las muestras.
Se hacen varias bandas no tejidas que tienen tres capas fibrosas y se prueban sus diferentes propiedades. Cada una de las bandas no tejidas se hace segun un proceso de ligado por hilado que se representa esquematicamente en la Figura 3. La cadena 40 de proceso incluye un primer haz 140, un segundo haz 240 y un tercer haz 340, que estan cada uno adaptado para producir fibras ligadas por hilado. Cada uno de los haces 140, 240 y 340, puede conectarse a, al menos, un extrusor (no mostrado) que alimenta las composiciones deseadas a los hiladores de los haces, como es bien conocido en la tecnica. Se apreciara que se pueden usar varias configuraciones de hilador para obtener fibras que tengan formas de seccion transversal y/o diametros/masa lineal diferentes. Las fibras ligadas por hilado que se producen mediante el primer haz 140 se depositan sobre una superficie conformadora 440 que puede ser una cinta foraminosa. La superficie conformadora 440 puede conectarse a un vacio para atraer las fibras sobre la superficie conformadora. Las fibras ligadas por hilado producidas por el primer haz 140 forman la capa 110 fibrosa inferior descrita anteriormente en el contexto de la Figura 2. Las fibras ligadas por hilado que son producidas por el segundo haz 240 se depositan sobre las fibras producidas anteriormente por el primer haz 140. Las fibras ligadas por hilado producidas por el segundo haz 240 forman la capa 310 fibrosa intermedia descrita anteriormente en el contexto de la Figura 2. Se apreciara que pueden formarse capas fibrosas intermedias adicionales anadiendo simplemente haces adicionales, tales como de ligado por hilado, fusion-soplado, fusion-soplado avanzado y fibrilacion de pelicula fundida. Cualquiera de las capas fibrosas intermedias puede hacerse de fibras ligadas por hilado. No obstante, se pueden incluir otras fibras como capa intermedia, tal como, por ejemplo, fibras hiladas por fundido-soplado y/o fibras submicronicas. Las fibras ligadas por hilado que son producidas por el tercer haz 340 se depositan sobre las fibras producidas anteriormente por el segundo haz 240. Las fibras ligadas por hilado producidas por el tercer haz 340 forman la capa 210 fibrosa superior descrita anteriormente en el contexto de la Figura 2. Despues de haber formado cada capa fibrosa de la banda no tejida, la banda se transporta a una estacion 540 de calandrado. La estacion 540 de calandrado incluye un primer y un segundo rodillo giratorio 1540, 2540 (o de calandrado), de tal manera que al menos uno del primer y segundo rodillo incluye una pluralidad de salientes (mostrados en el rodillo 1540) que forman los lugares 20 de union que se organizan, preferiblemente, en un diseno repetitivo. Puede ser ventajoso que el segundo rodillo 2540 tenga una superficie sustancialmente lisa para impartir un diseno bien definido sobre la banda no tejida. El primer y el segundo rodillo giratorio pueden calentarse, preferiblemente hasta una temperatura que sea mayor que la temperatura de fusion de cada una de las composiciones utilizadas para hacer las fibras de las capas fibrosas. Despues del proceso de calandrado, la banda no tejida puede someterse a otros tratamientos (p. ej., tratamiento en humedo y secado). La banda no tejida se desplaza entonces a una estacion 640 de almacenamiento, donde la banda es enrollada, de tal manera que pueda transportarse comodamente a un lugar de almacenamiento o una planta de fabricacion de articulos.
Tambien se apreciara que las propiedades del material no tejido final pueden ajustarse cambiando las configuraciones de la cadena de fabricacion. Por ejemplo, el calandrado que se realiza a una temperatura demasiado elevada puede producir un material no tejido que tenga propiedades tactiles inferiores. Pero un calandrado que se realice a una temperatura que sea demasiado baja puede producir una banda no tejida que tenga propiedades de traccion inferiores y que sea propensa al estrechamiento. Se hacen varias muestras de bandas no tejidas segun el proceso descrito en la Figura 3 y se prueban sus diferentes propiedades. En la siguiente Tabla 4 se resumen los resultados de estas pruebas. En esta tabla, se denomina “B” a una composicion que incluye una mezcla de una primera poliolefina, una segunda poliolefina y un aditivo potenciador de la suavidad y se denomina “P” a otra composicion que comprende una tercera poliolefina mientras que “V” denomina a una mezcla de una primera y una segunda poliolefina que no incluye un aditivo potenciador de la suavidad. La abreviacion “+” indica una cantidad mayor de copolimero. Tambien cabe senalar que la primera capa identificada en las muestras es la capa que contacta con el rodillo liso durante el calandrado de la banda y la tercera capa es la capa que contacta con el rodillo estampado durante el proceso de calandrado.
Tabla 4
Muestra de material
Codigo de composicion Gramaje (g/m2) Pelusa (mg/cm2) Grosor/Espesor (mm) COF MD estatico (-) Modulo de estrechamiento (-) Factor del material
1
B B B 24,9 0,21 0,35 0,38 2,62 1,75
2
B P B 25,5 0,14 0,38 0,35 3,53 3,60
3
P B+ B+ 24,8 0,18 0,38 0,36 4,60 4,17
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30
35
40
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50
55
4
P V B 25,8 0,16 0,38 0,34 4,50 5,17
5
P V B 25,1 0,21 0,38 0,34 5,88 6,71
6
P B B 24,8 0,16 0,32 0,37 6,75 4,55
7
P P B 24,7 0,10 0,35 0,41 8,29 4,23
8
B+ P P 24,7 0,13 0,34 0,45 8,10 2,75
9
P P P 25,4 0,16 0,43 0,55 9,89 1,82
Muestra 1 - BBB
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. A cada uno de los haces se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 82 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), 16 % en peso de copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PPA0050079 de Clariant). Para los tres haces, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 0C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS1. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 157 °C/161 0C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 2 - BPB
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. A los haces primero y tercero se les alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 82 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), 16 % en peso de copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PpA0050079 de Clariant). Al segundo haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). En los haces primero y tercero, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 °C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS1. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 °C/164 °C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 3 - PB+B+
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. Al primer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). A los haces segundo y tercero se les alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 80 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 18 % en peso de copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PPA0050079 de Clariant). En los haces segundo y tercero, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 0C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con un diametro de fibra de entre 1525 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS1. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 °C/164 °C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 4 - PVB
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. Al primer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 98 % en peso de homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals) y aproximadamente 2 % de mezcla maestra blanca (CC10084467BG de PolyOne). Al segundo haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 82 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 16 % en peso de copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2 % en peso de mezcla maestra blanca (CESA CC10084467BG de PolyOne). Al tercer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 79 % en peso de un
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homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 16 % en peso de copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon), aproximadamente 2 % en peso de mezcla maestra blanca (CC10084467BG de PolyOne) y aproximadamente 3 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CEsA PPA0050079 de Clariant). En el tercer haz, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 0C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS1. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 0C/164 0C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 5 - PVB
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. Al primer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). Al segundo haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 84 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals) y aproximadamente 16 % en peso de un copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon). Al tercer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 81 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 16 % en peso de un copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 3 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PpA0050079 de Clariant). En el tercer haz, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 0C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PI. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 0C/164 0C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 6 - PBB
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. Al primer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). A los haces segundo y tercero se les alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 82 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 16 % en peso de un copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PPA0050079 de Clariant). En los haces segundo y tercero, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 °C Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con un diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS2. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 °C/164 °C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 7 - PPB
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. A los haces primero y segundo se les alimenta una composicion que consiste practicamente en un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). Al tercer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 82 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 16 % en peso de un copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2 % en peso de un aditivo potenciador de la suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PPA0050079 de Clariant). En el tercer haz, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 0C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS2. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 0C/164 0C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
Muestra 8 - B+PP
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. Al primer haz se le alimenta una composicion que consiste practicamente en aproximadamente 79,5 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals), aproximadamente 18 % en peso de un copolimero de propileno (Vistamaxx 6202 de Exxon) y aproximadamente 2,5 % en peso de un aditivo potenciador de la
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suavidad que contiene 10 % de erucamida (CESA PPA0050079 de Clariant). A los haces segundo y tercero se les alimenta una composicion que incluye 100 % en peso de un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). En el primer haz, la temperatura de la composicion polimerica medida despues de la zona del extrusor se encuentra entre 245-252 °C. Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS2. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 160 qC/164 °C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara sustancialmente plana de la banda.
Muestra 9 - PPP
Se produce una banda no tejida de tipo por ligado por hilado a traves de un proceso continuo usando tres haces. A cada uno de los haces se les alimenta una composicion polimerica que consiste practicamente en un homopolimero de polipropileno (Tatren HT2511 de Slovnaft Petrochemicals). Se producen filamentos monocomponentes hilados por fusion con un diametro de fibra de entre 15-25 pm y posteriormente se recogen en una cinta movil. La banda es entonces calandrada para aumentar su resistencia entre un par de rodillos calentados, donde uno de los rodillos tiene un diseno en relieve PS1. La temperatura de los rodillos de calandrado (rodillo liso/rodillo con diseno) es de 165 0C/168 0C y la presion aplicada es de aproximadamente 75 N/mm. El COF usado para determinar el factor del material se mide sobre la cara texturizada de la banda.
La siguiente tabla resume las caracteristicas tales como el % de area de union y el numero de uniones por cm2 de los tres disenos de union que se usan para hacer las muestras 1-9. El diseno de union identificado como PI se representa esquematicamente en la Figura 4A, el diseno de union identificado como PS1 se representa esquematicamente en la Figura 4B y el diseno de union identificado como PS2 se representa esquematicamente en la Figura 4C.
Diseno de union
PI PS1 PS2
% de area de union
14 % 13 % 13 %
Numero de salientes / cm2
9,0 1,5 2,4
Mayor longitud L de saliente medible en mm
3,4 12,2 9,2
Mayor anchura W de saliente medible en mm
0,4 4,0 3,0
* La mayor longitud L y anchura W medible se miden segun se describe en la solicitud de patente estadounidense con numero de serie 13/428.404
Cabe senalar que aunque la muestra 1 de banda no tejida tenga buenas propiedades de suavidad, esta es propensa al estrechamiento, demostrado por un valor de modulo de estrechamiento bajo. Por el contrario, la banda no tejida de la muestra 9 no es propensa al estrechamiento, demostrado por su modulo de estrechamiento alto, pero este material tiene en su lugar caracteristicas deficientes de suavidad. El factor del material para ambas bandas no tejidas de la muestra 1 y la muestra 9 esta por debajo de 2. Se piensa que las bandas no tejidas que tienen un factor de material superior a 2, tal como los materiales obtenidos para la muestra 2 hasta la muestra 8, ofrecen la combinacion ventajosa de tener buenas propiedades de suavidad al tiempo que mantienen buenas propiedades mecanicas, tal como un modulo de estrechamiento relativamente superior. Algunas de las muestras proporcionan varias ventajas que pueden ser adecuadas para aplicaciones especificas. Por ejemplo, la banda no tejida de la muestra 2 (BPB) puede usarse ventajosamente en aplicaciones que requieran que ambas superficies exteriores a la vista de la banda no tejida tengan buenas propiedades de suavidad/tactiles. Un ejemplo no limitativo de este tipo de aplicacion es el uso de este material para fabricar las orejetas delanteras de un panal. Un cuidador suele agarrar las orejetas delanteras de un panal entre sus dedos indice y pulgar, tocando con ello ambas caras de la orejeta delantera cuando coloca el panal en un bebe. Otro ejemplo no limitativo en este tipo de aplicacion es el uso de esta banda no tejida para hacer una toallita que se use para limpiar la piel de una persona, con independencia de que la toallita sea facial, corporal o una toallita para bebes.
La muestra 7 (PPB) y la muestra 8 (B+PP) son practicamente imagenes especulares entre si desde un punto de vista de la disposicion de las capas. Cabe senalar, sin embargo, que la capa B de la muestra 7 es la capa que contacta el rodillo estampado durante el calandrado mientras que la capa B+ de la muestra 8 contacta con el rodillo liso durante el calandrado. Ambos materiales no tejidos de la muestra 7 y 8 pueden encontrar un uso adecuado como cubierta exterior o como lamina superior de un articulo absorbente, siempre que la banda se disponga en el articulo de tal manera que la capa B de estas bandas sea la capa que entra en contacto con el usuario o la piel del portador durante el uso. Como se explico anteriormente, las capas P de estas bandas mejoran las propiedades mecanicas de las bandas. Ademas, la capa P es mas adecuada para la union adhesiva, mecanica o termica de la banda a otros sustratos para formar, por ejemplo, una pelicula impermeable a los liquidos para formar una lamina de respaldo. Se piensa que la presencia de un homopolimero de polipropileno en estas capas refuerza las uniones mecanicas o termicas de la o las capas que tambien incluyen un polipropileno. Se piensa que la muestra 8 (BPP) puede ser especialmente muy adecuada en aplicaciones en las que se puedan percibir negativamente las fibras levantadas “sueltas” que se extienden desde la superficie del material. La Figura 5A es una fotografia ampliada de un panal que ha sido doblado y colocado contra un fondo oscuro. El panal incluye una cubierta exterior hecha de la banda no tejida de la muestra 7 de tal manera que la capa B sea la capa mas exterior (es decir, la capa orientada directamente a la prenda de vestir y alejada de la piel del
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bebe). Se pueden ver varias fibras “sueltas” que se extienden desde la banda. La Figura 5B es una fotografia ampliada de un panal similar que ha sido doblado y tambien colocado contra un fondo oscuro. El panal de la Figura 5B incluye una cubierta exterior hecha de la banda no tejida de la muestra 8 de tal manera que la capa B+ sea la capa mas exterior (es decir, la capa orientada directamente a la prenda de vestir y alejada de la piel del bebe). Se puede observar que hay significativamente menos fibras “sueltas” que se extienden desde la superficie de la cubierta exterior.
En aplicaciones que requieren incluso mas suavidad, se puede usar un material no tejido hecho de forma similar a la muestra 6 (PBB) para aumentar mas el espesor de la capa suave.
Para aplicaciones suaves y muy extensibles pueden preferirse las bandas no tejidas de las muestras 4 y 5 (composiciones PXB, donde X contiene una determinada cantidad de elastomero).
La Figura 6 muestra una vista en seccion transversal esquematica de un producto, mas especialmente, un articulo absorbente 50 que puede beneficiarse del uso de cualquiera de las bandas no tejidas 10 explicadas anteriormente. El articulo absorbente desechable incluye una banda 150 permeable a los liquidos, una banda 250 impermeable a los liquidos y un nucleo absorbente 350 dispuesto entre las bandas permeable a los liquidos e impermeable a los liquidos, como es bien conocido en la tecnica. En una realizacion, la banda 150 permeable a los liquidos comprende una banda no tejida que incluye, al menos, una capa fibrosa superior y una capa fibrosa inferior. La capa fibrosa superior comprende fibras, preferiblemente fibras ligadas por hilado que se hacen de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina, que es un copolimero de propileno, y un aditivo potenciador de la suavidad. La capa fibrosa inferior comprende fibras, preferiblemente fibras ligadas por hilado, que se hacen de una segunda composicion que comprende menos de 10 %, o menos de 8 %, o menos de 5 % o incluso menos de 1 % en peso de la segunda composicion de un copolimero de propileno. En una realizacion puede ser ventajoso que la segunda composicion solo contenga una cantidad insignificante o ningun copolimero de propileno para formar una segunda capa fibrosa que sea menos propensa al estrechamiento que una primera capa fibrosa, en particular cunado la segunda capa fibrosa se somete a una fuerza orientada sustancialmente en la direccion de la maquina de la segunda capa fibrosa. Una segunda composicion puede contener al menos el 80 %, o al menos el 90 % o incluso al menos el 97 % en peso de la segunda composicion de un homopolimero de polipropileno. La banda no tejida tambien puede incluir capas intermedias, como se explico anteriormente. La banda no tejida resultante puede tener un gramaje de entre 5 g/m2 y 150 g/m2, o un gramaje de entre 5 g/m2 y 75 g/m o incluso gramajes de entre 5 g/m2 y 30 g/m2. En una realizacion, la primera composicion comprende, al menos, el 70 %, o al menos el 75 %, o incluso al menos el 80 % en peso de la primera composicion de una primera poliolefina, entre el 14 % y el 20 %, o entre el 15 % y el 19 %, o incluso entre el 16 % y el 18 % en peso de la primera composicion de una segunda poliolefina y entre el 0,5 % y el 5 %, o entre el 1 % y el 3 %, o incluso entre el 1,5 % y el 2,5 % en peso de la primera composicion de una mezcla maestra de aditivo potenciador de la suavidad que incluye el 10 % en peso de ingrediente activo. La primera poliolefina puede ser, ventajosamente, un homopolimero de polipropileno. La segunda poliolefina puede ser, ventajosamente, un copolimero de propileno, como se describe arriba. El agente aditivo potenciador de la suavidad puede tener, ventajosamente, un punto de fusion entre 75 y 112 0C, o incluso de 75 a 82 0C, tal como con erucamida. Como se explico anteriormente, la banda no tejida puede someterse a un proceso de calandrado para proporcionar a la banda no tejida una pluralidad de uniones en calandra que formen un diseno de lugares de union de la banda no tejida. El calandrado de la banda no tejida tambien hace que una de las capas fibrosas tengan una textura tridimensional como se muestra en la Figura 1 y 2. Por lo tanto, puede ser ventajoso que la banda no tejida sea sometida a un proceso de calandrado, de tal manera que la capa fibrosa superior entre en contacto directo con el rodillo de estampado y la capa fibrosa inferior este en contacto directo con el rodillo liso. Una capa 150 permeable a los liquidos, que comprenda esta banda no tejida, puede estar presente en el articulo absorbente, de tal manera que la capa fibrosa inferior se disponga entre la capa fibrosa superior y el nucleo absorbente 350 del articulo. En esta configuracion, el experto en la tecnica entendera que la capa fibrosa superior puede estar en contacto directo con una persona, y en particular la piel de un portador, durante el uso, y proporcionar las ventajas de suavidad previstas a la capa permeable a los liquidos. Cuando cualquiera de las bandas no tejidas explicadas anteriormente se usa como parte de una banda permeable a los liquidos de un articulo absorbente, puede ser ventajoso anadir un tensioactivo a la banda no tejida para hacer la banda no tejida hidrofila. En una realizacion, una capa 150 permeable a los liquidos puede comprender una banda no tejida en cualquiera de las configuraciones explicadas anteriormente que comprenda, al menos, una primera capa de fibras que esten hechas de una primera composicion que comprenda un copolimero de propileno y al menos una segunda composicion que comprenda un copolimero de propileno, en donde la cantidad de dicho copolimero de propileno en peso de dicha segunda composicion sea diferente de la cantidad de dicho copolimero de propileno en peso de dicha primera composicion, y en donde dicha banda no tejida tenga un factor del material de al menos 2, o al menos 2,5, o al menos 3, o incluso al menos 4.
En una realizacion, la banda 250 impermeable a los liquidos comprende una banda no tejida 1250 que se une a una capa 2250 impermeable a los liquidos, que es preferiblemente una pelicula, mediante un adhesivo 3250. La banda no tejida 1250 incluye, al menos, una capa fibrosa superior y una capa fibrosa inferior. La capa fibrosa inferior comprende fibras, preferiblemente fibras ligadas por hilado que se hacen de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina, que es un copolimero de propileno, y un aditivo potenciador de la suavidad. La capa fibrosa superior comprende fibras, preferiblemente fibras ligadas por hilado,
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que se hacen de una segunda composicion que comprende menos de 10 %, o menos de 8 %, o menos de 5 % o incluso menos de 1 % en peso de la segunda composicion de un copolfmero de propileno. En una realizacion puede ser ventajoso que la segunda composicion solo contenga una cantidad insignificante o ningun copolfmero de propileno para formar una segunda capa fibrosa que sea menos propensa al estrechamiento que una primera capa fibrosa, en particular cunado la segunda capa fibrosa se somete a una fuerza orientada sustancialmente en la direccion de la maquina de la segunda capa fibrosa. Una segunda composicion puede contener al menos el 80 %, o al menos el 90 % o incluso al menos el 97 % en peso de la segunda composicion de un homopolfmero de polipropileno. La banda no tejida tambien puede incluir capas intermedias, como se explico anteriormente. La banda no tejida resultante puede tener un gramaje de entre 5 g/m2 y 150 g/m2, o un gramaje de entre 5 g/m2 y 75 g/m o incluso gramajes de entre 5 g/m2 y 30 g/m2. En una realizacion, la primera composicion comprende mas del 75 %, preferiblemente mas del 80 % en peso de una primera poliolefina, entre el 14 % y el 20 %, o preferiblemente entre el 15 % y el 18 % en peso de una segunda poliolefina y entre el 0,5 % y el 5 %, o entre el 1 % y el 3 %, o incluso entre el 1,5 % y el 3 % en peso de una mezcla maestra potenciadora de la suavidad con un contenido del 10 % de ingrediente activo. La primera poliolefina puede ser, ventajosamente, un homopolfmero de polipropileno. La segunda poliolefina puede ser, ventajosamente, un copolfmero de propileno, como se describe abajo. El aditivo potenciador de la suavidad puede tener, ventajosamente, un punto de fusion entre 75 y 112 0C, preferiblemente de 75 a 82 0C, tal como con erucamida. Como se explico anteriormente, la banda no tejida puede someterse a un proceso de calandrado para proporcionar a la banda no tejida 1250 una pluralidad de uniones en calandra que formen un diseno de lugares de union de la banda no tejida. El calandrado de la banda no tejida tambien hace que una de las capas fibrosas tengan una textura tridimensional como se muestra en la Figura 1 y 2. Por lo tanto, puede ser ventajoso que la banda no tejida sea sometida a un proceso de calandrado, de tal manera que la capa fibrosa superior entre en contacto directo con el rodillo de estampado y la capa fibrosa inferior este en contacto directo con el rodillo liso. Un material no tejido 1250 que forma parte de la banda 250 impermeable a los lfquidos puede estar presente en el artfculo absorbente, de tal manera que la capa fibrosa superior de la banda no tejida 1250 este dispuesta entre la capa fibrosa inferior de la banda no tejida 1250 y el nucleo absorbente 350, y en particular entre la capa fibrosa inferior de la banda no tejida 1250 y la capa 2250 impermeable a los Kquidos del artfculo. Sin pretender imponer ninguna teorfa, se piensa que una banda no tejida que tenga una capa superior que comprenda menos de 10 % en peso de copolfmero de propileno puede unirse de manera mas efectiva a otra capa, tal como una pelfcula polimerica, con un adhesivo que una banda no tejida que tenga mas de 10 % en peso de un copolfmero de propileno y/o un aditivo potenciador de la suavidad, como se ha descrito anteriormente. En esta configuracion, el experto en la tecnica entendera que la capa fibrosa inferior puede estar en contacto directo con una persona, y en particular la piel de un cuidador cuando el cuidador este colocando el artfculo en, por ejemplo, un bebe, y proporcionar las ventajas de suavidad previstas a la banda impermeable a los lfquidos. En una realizacion, una capa 250 impermeable a los lfquidos puede comprender una banda no tejida en cualquiera de las configuraciones explicadas anteriormente que comprenda, al menos, una primera capa de fibras que esten hechas de una primera composicion que comprenda un copolfmero de propileno y al menos una segunda composicion que comprenda un copolfmero de propileno, en donde la cantidad de dicho copolfmero de propileno en peso de dicha segunda composicion sea diferente de la cantidad de dicho copolfmero de propileno en peso de dicha primera composicion, y en donde dicha banda no tejida tenga un factor del material de al menos 2, o al menos 2,5, o al menos 3, o incluso al menos 4. Se entendera que los artfculos que incluyen la banda no tejida descrita anteriormente como parte de la capa permeable a los lfquidos y como parte de la banda permeable a los lfquidos del artfculo tambien se encuentran incluidos en el alcance de la invencion. Cualquiera de las bandas no tejidas descritas anteriormente puede incorporarse en otro elemento conocido de un artfculo absorbente que puede beneficiarse de las propiedades tactiles mejoradas de la banda no tejida. Ejemplos no limitativos de estos elementos incluyen orejetas delanteras y/o traseras o paneles laterales, una zona de colocacion no tejida adaptada para retener los ganchos de un fijador mecanico dispuesto en la orejeta y/o los paneles laterales, las alas de union de una compresa higienica, los dobleces vueltos para las piernas de barrera elastificados y las bandas para la cintura, dispuestos en la superficie interna o externa del artfculo. Cualquiera de las bandas no tejidas explicadas anteriormente tambien pueden formar parte o un todo de otros productos, tales como toallitas (sustancialmente secas o prehumedecidas) o artfculo de vestir (batas, mascarillas o guantes quirurgicos), que pueden beneficiarse de la suavidad anadida del material con cantidad reducida de estrechamiento. Tambien cabe senalar que las fibras que se usan para hacer cualquiera de las capas individuales que forman en ultima instancia la banda no tejida pueden ser filamentos (fibras) continuos (largos) y/o discontinuos (cortos) obtenidos mediante procesos tales como, por ejemplo, ligado por hilado, hilado por fundido- soplado, cardado, formacion de fibrillas de pelfcula fundida, deposicion al aire, deposicion en seco, deposicion en humedo con fibras cortadas, y combinaciones de estos procesos como se conoce en la tecnica.
Metodos de ensayo:
Se mide el “gramaje” de una banda no tejida segun el ensayo de la norma europea EN ISO 9073-1:1989 (que se corresponde con la norma WSP 130.1). Hay 10 capas en una banda no tejida para su medicion, tamano de la muestra 10x10 cm2. Puede ser ventajoso que el material no tejido tenga un gramaje inferior a 150 g/m2 o inferior a 75 g/m2 o incluso inferior a 30 g/m2. El gramaje tambien puede ser superior a 5 g/m2 o superior a 10 g/m2 o incluso superior a 15 g/m2.
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El COF estatico en la direccion de la maquina de la banda puede medirse usando el metodo D 1894-01 de la ASTM con los siguientes datos. La prueba se realiza en un modulometro con extension a velocidad constante con una interfaz de ordenador (un equipo adecuado es el Alliance de MTS que utiliza el software Testworks 4, comercializado por MTS Systems Corp., Eden Prarie, MN, EE. UU.) ajustado con un dispositivo de medicion del coeficiente de friccion y una guia como se describe en D 1894-01 (un dispositivo adecuado es el dispositivo de medicion del coeficiente de friccion con guia comercializado por Instron Corp., Canton, MA, EE. UU.). El aparato se configura como se representa en la Figura 1c de la norma 1894-01 de la ASTM empleando un plano de acero inoxidable con una superficie de desgaste con granulacion del 320 como superficie objetivo. Se selecciona un captador dinamometrico de tal manera que las fuerzas se encuentren dentro del intervalo del 10 % al 90 % del captador. El modulometro se programa para una velocidad del cabezal de 127 mm/min y un recorrido total de 130 mm. Los datos se recogen con una frecuencia de 100 Hz.
Para obtener la muestra de un panal, se identifica primero la direccion de la maquina sobre la lamina de respaldo o la lamina superior, dependiendo de que superficie quiera probarse, que se encuentra, de forma tipica, a lo largo del eje longitudinal del panal. Se retira con cuidado la capa de banda no tejida de la lamina de respaldo o la lamina superior con un tamano suficiente para obtener una muestra. Se puede usar un espray criogenico, tal como CYTO-FREEZE (Control Company, Houston, TX, EE. UU.), para desactivar los adhesivos y permitir una separacion facil de la capa de banda no tejida de la capa pelicular subyacente. Se preacondicionan las muestras a aproximadamente 23 °C ± 2 0C y una humedad relativa de aproximadamente 50 % ± 2 % durante 2 horas antes de realizar el ensayo, que se lleva a cabo con las mismas condiciones. La muestra se corta a un tamano de 64 mm por 152 mm, con la dimension de 152 mm cortada en paralelo al eje longitudinal del panal. Se corta una hendidura de 25 mm en el centro de uno de los extremos cortos de la muestra. Se coloca la guia sobre la muestra, de manera que la hendidura de 25 mm este alineada con el gancho donde se conecta el cable. Se levanta el extremo de la guia de la muestra de manera que el gancho pase a traves de la hendidura de 25 mm y se fijan los extremos de la tira con cinta o velcro a la parte superior de la guia. Se envuelve el extremo opuesto de la muestra alrededor de la guia sin que cuelgue pero sin estirarlo y se fija ese extremo con cinta o velcro a la parte superior de la guia. Toda la superficie inferior de la guia debe cubrirse con una cubierta continua y lisa de muestra. La muestra se orienta sobre la guia de tal manera que la superficie orientada al portador o la superficie orientada al exterior (como en el panal, dependiendo de si la muestra se tomo de la lamina superior o la lamina de respaldo) este orientada a la superficie objetivo y la orientacion longitudinal de la muestra, con respecto al eje longitudinal del panal, este paralela a la direccion de traccion de la guia. La masa de la guia con la muestra montada se registra para 0,1 gramos. La superficie objetivo del plano de acero inoxidable se limpia con isopropanol antes de cada prueba. Para obtener el CoF entre materiales no tejidos, se obtiene una segunda muestra que se duplica con respecto a la que esta montada en la guia, que es lo bastante grande para cubrir la superficie objetivo. Se coloca la segunda muestra sobre la superficie objetivo, orientada de manera que la misma superficie de las dos muestras esten orientadas entre si durante la prueba con la direccion de la maquina paralela a la direccion de traccion de la guia. Se alinea la muestra sobre la superficie objetivo, de manera que este equidistante entre los bordes. Se alinea el extremo de la muestra con el extremo saliente de la plataforma y se fija usando cinta o pinzas solamente a lo largo de todo el extremo saliente, dejando el otro extremo de la muestra sin fijar para evitar el curvado del material durante el ensayo.
Los coeficientes de friccion (COF) estatico y cinetico de la muestra se calculan de la siguiente manera:
COF estatico = As / B
As = fuerza maxima en gramos fuerza (gf) para el valor maximo inicial B = masa de la guia en gramos
COF cinetico = Ak / B
Ak = fuerza media en gramos fuerza (gf) entre 20 mm y 128 mm B = masa de la guia en gramos
El ensayo se repite para un total de 10 replicas de cada muestra. Se promedian y registran los valores de COF estatico y cinetico de las replicas. El COF estatico en la MD del material se usa para determinar el factor del material. Puede ser ventajoso que el material no tejido tenga un COF estatico en MD inferior a 0,55 o inferior a 0,5 o incluso inferior a 0,45. El COF estatico en MD tambien puede ser superior a 0,2, o superior a 0,25, o incluso superior a 0,3.
Se mide el “espesor” del material no tejido segun el ensayo de la norma europea EN ISO 9073-2:1995 (que se corresponde con la norma WSP 120.6) con la siguiente modificacion:
1. el material se medira en una muestra tomada de la produccion sin que sea expuesta a fuerzas de resistencia mas elevadas o pasar mas de un dia bajo presion (por ejemplo, en una bobina de produccion), de lo contrario, el material debe estar extendido libremente sobre una superficie durante al menos 24 horas antes de la medicion.
2. el peso total del brazo superior de la maquina, incluido el peso anadido, es de 130 g.
Puede ser ventajoso que el material no tejido tenga un espesor de al menos 0,1 mm, o al menos 0,15 mm o incluso al menos 0,2 mm. El espesor tambien puede ser inferior a 2 mm, o inferior a 1 mm, o incluso inferior a 0,6 mm.
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La prueba de pelusa se realiza para medir gravimetricamente la cantidad de fibras sueltas recogidas de un material no tejido tras la abrasion con un papel de lija. Para la prueba, el material no tejido puede orientarse bien en la direccion CD y/o en la MD. La prueba se realiza empleando un probador de frote modelo SR 550 Sutherland (comercializado por Chemsultants, Fairfield OH, EE. UU.) con el bloque de peso erosionador de 906 g suministrado con el equipo. Se usa un trozo de papel de lija de oxido de aluminio con grano del 320 de 50,8 mm de ancho (comercializado como referencia num. 4687A51 por McMaster-Carr Supply Co., Elmhurst, IL, EE. UU.) como superficie erosionadora. Las fibras se recogen empleando un cinta protectora de polietileno de 50,8 mm de ancho (comercializada como referencia num. 3187C de 3M). Se monta el material no tejido en la placa de base del probador de frote (de acero, de 205 mm de largo x 51 mm de ancho x 3 mm de grosor) usando una cinta de doble cara de 50,8 mm de ancho (comercializada como referencia num. 9589 de 3M). Todos los materiales en las cintas y las muestras se acondicionan a 23 0C ± 2 C° y una humedad relativa del 50 % ± 2 % durante dos horas antes del ensayo. Asimismo, todos los analisis se realizan en un laboratorio mantenido a 23 °C ± 2 C° y una humedad relativa del 50 % ± 2 %.
Se corta una pieza de 160 mm por 50,8 mm del papel de lija. Se monta el papel de lija sobre el bloque de peso erosionador usando sus clips laterales. Se usa una pieza nueva de papel de lija para cada muestra. Se corta una pieza de la cinta de recogida de fibras de aproximadamente 165 mm de largo por 50,8 de ancho. En ambos extremos de 50,8 mm de ancho, se doblan aproximadamente 6 mm de la cinta sobre si misma (es decir, cara adhesiva con cara adhesiva) para proporcionar una aleta en cada extremo para sujetar la cinta sin tocar el adhesivo. Se preparan dos cintas de recogida de fibras para cada muestra.
Se coloca la muestra para probar plana sobre un banco de laboratorio con la superficie que se orienta al exterior, con respecto al articulo, dirigido hacia abajo. Se identifica la direccion CD del material no tejido. Se corta una pieza de la cinta de montaje de la muestra de aproximadamente 130 mm de largo por 50,8 de ancho. Se coloca la cara con el adhesivo expuesto de la cinta sobre la superficie del material no tejido con su cara mas larga paralela a la CD del material no tejido. Usando un cortador de papel, se corta una tira de 110 mm ± 1 mm en la direccion CD y 40 mm ± 1 en la MD del sandwich de material no tejido y cinta. Se retira el papel protector del adhesivo de la muestra y se adhiere la muestra a la placa de base de acero centrando la muestra en las dimensiones de longitud y anchura. Se coloca con cuidado un bloque de peso de 2,2 Kg (con el fondo plano, superficie rectangular de 50 mm de ancho por 150 mm de largo) cubriendo la muestra durante 20 s ± 1 s. Se retira el peso.
Se monta la placa de base en el probador de frote Sutherland. Se une el bloque de peso erosionador en el brazo oscilante. Se enciende el probador de frote y se deja que ejecute 20 ciclos a una velocidad de 42 ciclos por minuto. Usando una balanza analitica, se mide la masa de cada cinta de recogida de fibras al 0,0001 g mas cercano. Se registra por separado como peso de tara del papel de lija y de la cinta (STW) y el peso de tara del material no tejido y de la cinta (NTW).
Despues de 20 ciclos, se levanta con cuidado el bloque de peso erosionador y se coloca en el banco de laboratorio con la cara con el papel de lija dirigida hacia arriba. Se toma el papel de lija y la cinta de recogida de fibras previamente pesadas y se toca ligeramente la superficie adhesiva de la cinta para soltar las fibras sobre la superficie del papel de lija. Se presta atencion en retirar todas las fibras sueltas de toda la superficie erosionadora del papel de lija. Se mide la masa de la cinta de recogida de fibras/fibras sueltas al 0,0001 g mas cercano. Se registra como el peso combinado del papel de lija y la cinta (SCW).
Se retira con cuidado la placa de base con la muestra erosionada y se coloca en el banco de laboratorio con el material no tejido dirigido hacia arriba. Se toma el material no tejido y la cinta de recogida de fibras previamente pesados y se cubre la superficie del material no tejido con la cara adhesiva de la cinta dirigida hacia el material no tejido. Se coloca con cuidado un bloque de peso de 2,2 Kg (con fondo plano y superficie rectangular de 50 mm de ancho por 150 mm de largo) cubriendo la muestra durante 20 s ± 1 s. Se retira el peso.
Se presta atencion en retirar todas las fibras sueltas de toda la superficie del material no tejido. Se coloca el papel protector del adhesivo y se mide la masa del material no tejido y la cinta de recogida de fibras/fibras sueltas al 0,0001 g mas cercano. Se registra como el peso combinado del material no tejido y la cinta (NCW).
Nivel de pelusas (mg/cm2) = 1000 x [(SCW - STW) + (NCW - NTW)] / 44
Se repite el ensayo con un total de tres muestras sustancialmente identicas. Se promedian los resultados y se registra el nivel de pelusas en CD al 0,001 mg/cm2 mas cercano.
De manera similar, se repite el ensayo sobre las pelusas para tres muestras sustancialmente identicas en las que la muestra este orientada paralela a la MD para su analisis. Se promedian los tres resultados en MD y se registra el nivel de pelusas en MD al 0,001 mg/cm2 mas cercano. Puede ser ventajoso que el material no tejido tenga una cantidad de pelusa inferior a 0,3 mg/cm2, o inferior a 0,25 mg/cm2 o incluso inferior a 0,2 mg/cm2.
El “modulo de estrechamiento” puede determinarse de la siguiente manera:
El modulo de estrechamiento se calcula a partir del alargamiento de una muestra en la direccion de la maquina (MD) para varias fuerzas especificadas y midiendo la anchura en direccion transversal en el punto central
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longitudinal de la muestra en cada una de las fuerzas especificadas. El modulo de estrechamiento es la pendiente calculada de la fuerza resultante frente a la curva de la anchura.
Todo el ensayo se realiza en una habitacion acondicionada mantenida a aproximadamente 23 °C ± 2 C° y a una humedad relativa de 50 °C ± 2 C°. Para el ensayo es necesaria una superficie de pruebas horizontal que este limpia, lisa, plana, no pegajosa y sin obstaculos (tal como un banco de laboratorio) que sea de al menos 400 mm de ancho y 2 m de largo. Las mediciones de la fuerza se hacen usando un dinamometro con una capacidad de 25 N (tal como un equipo Medio-Line 40025 comercializado por Pesola AG, Baar, Suiza) que ha sido calibrado con pesas y certificado por el NIST (Instituto Nacional de Normas y Tecnologia de EE. UU.). Las mediciones de la longitud se hacen con una regla trazable segun el NIST que esta graduada a intervalos de 1 mm y que es mas larga que la longitud que debe medirse. Se tira de las muestras usando una barra de plexiglas de 9,5 mm de diametro y 230 mm de largo. Los extremos de una cuerda de 350 mm de largo no estirable se unen a cada extremo de la barra de plexiglas. Las muestras cortadas se acondicionan extendiendolas planas sobre una superficie horizontal sin tension durante al menos 30 minutos a aproximadamente 23 °C ± 2 C° y con una humedad relativa de aproximadamente 50 0C ± 2 C°, antes de realizar el ensayo.
Se extiende la muestra preparada plana sobre la superficie de pruebas. Se marca una linea sobre la muestra paralela a la CD, 25 mm desde el extremo en la MD (MDE1). Se marca una segunda linea sobre el borde opuesto en la MD (MDE2) paralela a la CD, 85 mm desde el MDE2. Se da la vuelta a la muestra, de manera que la cara trasera de la muestra este dirigida hacia arriba. Se marca una tercera linea sobre la muestra paralela a la CD, 25 mm desde el MDE2.
Se corta una pieza de cinta americana de 5 cm (2 in.) de ancho y 220 mm ± 1 mm de largo. Se centra el borde largo de la cinta con la linea central longitudinal de la muestra y se alinea la cinta a lo largo de la linea marcada, de tal manera que se aplique 25 mm de la cinta a la muestra y se extienda 25 mm pasado el MDE2. Se da la vuelta de nuevo a la muestra, de manera que la cara trasera de la muestra este otra vez hacia la superficie de pruebas. Se corta una pieza de la cinta americana de 5 cm (2 in.) de ancho con un largo de aproximadamente 250 mm. En el MDE1, se centra el borde largo de la cinta con la linea central longitudinal de la muestra y se alinea la cinta a lo largo de la linea marcada, de tal manera que se aplique 25 mm de la cinta a la muestra y se aplique 25 mm a la superficie de pruebas pasado el MDE1. Se coloca la barra de plexiglas sobre la parte superior de la muestra con esta centrada a lo largo de la linea central longitudinal de la muestra y cerca del MDE2. Se envuelve la muestra sobre la barra y se alinea el borde distal de la cinta a la linea marcada 85 mm desde el MDE2. La longitud del espesor entre los bordes interiores de las cintas es de 1320 mm ± 1 mm. Se marca la muestra en la interseccion de la linea central longitudinal de la muestra y el centro de la longitud del espesor (660 mm ± 1 mm desde cualquier borde de la cinta). Se une el dinamometro a la cuerda no estirable usando un accesorio de gancho.
Se alinea el dinamometro con la linea central longitudinal de la muestra con una distension minima en la cuerda no estirable y la muestra. Una vez iniciada la prueba, la muestra permanece con la fuerza aplicada mientras dure el experimento. Primero se mide y registra la anchura en CD de la muestra y el punto central marcado del espesor al 0,1 mm mas cercano. Se tira manualmente del dinamometro a una velocidad de aproximadamente 100 mm/s a lo largo de la linea central proyectada de la muestra hasta que el dinamometro mida 2,0 N ± 0,2 N. Despues de 30 s, se mide y registra la anchura en CD en el punto central del espesor al 0,1 mm mas cercano. Se registra tambien la fuerza aplicada al 0,01 N mas cercano. Se repite esta medicion para cada incremento de 2 N, siendo 24 N el ultimo punto medido.
Se hace un grafico con los valores de la fuerza aplicada (en N) en funcion de la anchura en CD de la muestra (en m). Se ajusta una regresion lineal de minimos cuadrados de la linea y se senala la pendiente como modulo de estrechamiento (N/m) al 1 N/m mas cercano. Se repite la prueba para cuatro muestras sustancialmente similares y se senala el promedio al 1 N/m mas cercano.
Puede ser ventajoso que el material no tejido tenga un modulo de estrechamiento de al menos 3,5 N/cm, o al menos 4 N/cm, o al menos 5,5 N/cm o incluso al menos 7 N/cm.
Como se explico anteriormente, el “modulo de flexion” puede determinarse segun el metodo de la norma D790 de la ASTM. Tambien se piensa que una banda no tejida que incluya, al menos, una primera capa de fibras hecha de una primera composicion que comprenda una primera poliolefina, una segunda poliolefina y un aditivo potenciador de la suavidad, de manera que la segunda poliolefina sean un copolimero de propileno y de manera que la segunda poliolefina sea una poliolefina diferente de dicha primera poliolefina, es menos propensa al estrechamiento cuando la banda no tejida tambien incluye, al menos, una segunda capa de fibras que esten hechas de una segunda composicion y de manera que el modulo de flexion de la segunda composicion sea mayor que el modulo de flexion de la primera composicion.
Como se explico anteriormente, cualquiera de las bandas no tejidas de la invencion descritas arriba en la presente memoria tambien se puede usar ventajosamente en cualquier otro producto que pueda beneficiarse de las propiedad tactiles mejoradas.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    Un articulo que comprende una capa permeable a los liquidos, una capa impermeable a los liquidos, un nucleo absorbente dispuesto entre dicha capa permeable a los liquidos y dicha capa impermeable a los liquidos y una banda no tejida, estando dicha banda no tejida caracterizada por que comprende: al menos una primera capa de fibras que se hacen de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina, y un aditivo potenciador de la suavidad, en donde dicha segunda poliolefina es un copolimero de propileno y en donde dicha segunda poliolefina es una poliolefina diferente de dicha primera poliolefina; y
    al menos una segunda capa de fibras que se hacen de una segunda composicion,
    en donde el modulo de flexion de la segunda composicion es mayor que el modulo de flexion de la primera composicion.
    El articulo segun la reivindicacion 1 caracterizado por que dicha banda no tejida esta presente en dicho articulo absorbente de tal manera que dicha segunda capa de fibras se dispone entre dicha primera capa de fibras y dicho nucleo absorbente.
    El articulo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que las fibras de dicha primera y dicha segunda capas son fibras ligadas por hilado.
    El articulo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicha banda no tejida comprende una pluralidad de uniones de calandrado que proporcionan a dicha banda no tejida una primera superficie texturizada y una segunda superficie opuesta a dicha primera superficie.
    El articulo absorbente segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicha primera composicion usada para hacer dichas fibras de dicha primera capa comprende entre 5 % y 25 % de dicha segunda poliolefina y entre 0,01 % y 10 % de aditivo potenciador de la suavidad en peso de dichas fibras.
    El articulo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicha banda no tejida comprende al menos una capa fibrosa intermedia presente entre dicha primera y segunda capas fibrosas en donde dicha capa fibrosa intermedia comprende fibras que se hacen de una tercera composicion, preferiblemente dicha tercera composicion comprende menos de 10 % en peso de dicha tercera composicion de un copolimero de propileno, preferiblemente dicha tercera composicion comprende mas de 10 % en peso de dicha tercera composicion de un copolimero de propileno.
    El articulo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que cada una de dicha lamina de respaldo impermeable a los liquidos y dicha lamina superior permeable a los liquidos comprende una banda no tejida que comprende al menos una primera capa de fibras que se hacen de una primera composicion que comprende una primera poliolefina, una segunda poliolefina y un aditivo potenciador de la suavidad, en donde dicha segunda poliolefina es un copolimero de propileno y en donde dicha segunda poliolefina es una poliolefina diferente de dicha primera poliolefina y al menos una segunda capa de fibras que se hacen de una segunda composicion que comprende menos de 10 % en peso de dicha segunda composicion de un copolimero de propileno y en donde dicha banda no tejida esta presente en dicho articulo absorbente de tal manera que dicha segunda capa de fibras se dispone entre dicha primera capa de fibras y dicho nucleo absorbente.
    El articulo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicha capa permeable a los liquidos comprende dicha banda no tejida de tal manera que dicha banda no tejida se dispone en una superficie orientada al cuerpo de dicho articulo.
    El articulo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicha segunda composicion comprende un homopolimero de polipropileno en una cantidad superior a 80 % en peso de dicha segunda composicion.
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