ES2836182T3 - Tela no tejida estirable que tiene durabilidad de repetición excelente - Google Patents
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Abstract
Una tela no tejida estirable que comprende fibras rizadas, que satisface la fórmula siguiente: (σ65 - σ55)/(σ30 - σ20) >= 2,5 cuando un esfuerzo σ (N/50 mm) a una deformación ε de 20 %, 30 %, 55 % y 65 % en una curva de esfuerzo-deformación mediante un ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 "Métodos de ensayo para no tejidos" para al menos una dirección en una dirección del plano se denomina σ20, σ30, σ55 y σ65, respectivamente, en donde la tela no tejida estirable se produce mediante un método que incluye: una etapa de formación de red para formar redes de fibras que incluyen una fibra de material compuesto rizable, una etapa de localización para fabricar fibras en una red de fibras de material compuesto localizada en un plano, una etapa de entretejido para entretejer las fibras en la red de fibras de material compuesto, y una etapa de calentamiento de la red de fibras de material compuesto con vapor de agua a temperatura alta para rizar la fibra de material compuesto, en donde la etapa de localización se realiza antes de la etapa de entretejido pulverizando o inyectando agua a presión baja intermitente o periódicamente a la red de fibras de material compuesto para formar una pluralidad de partes de densidad baja y una pluralidad de partes de densidad alta alternativa y periódicamente.
Description
DESCRIPCIÓN
Tela no tejida estirable que tiene durabilidad de repetición excelente
Campo técnico
La presente invención se refiere a una tela no tejida estirable que se puede usar adecuadamente como un vendaje o similares.
Antecedentes de la técnica
Un vendaje no solo se usa para proteger directamente una parte de aplicación tal como una parte afectada enrollándolo alrededor de la parte de aplicación, o para fijar otros miembros protectores (tales como gasa) a la parte de aplicación, sino también para detener hemorragias o estimular el flujo sanguíneo para aliviar un edema en una parte lesionada mediante una fuerza de presión cuando un vendaje está enrollado con la ayuda de su estirabilidad. Los vendajes estirables se prevé que sirven para aplicación en una terapia de presión en la que el tratamiento se hace presionando una parte afectada, y un ejemplo típico de tal aplicación es tratar o mejorar una variz de las extremidades inferiores. Como vendaje estirable, se puede usar una tela no tejida. Construyendo una tela no tejida de fibras rizadas que están rizadas en formas helicoidales y proporcionando una estructura interna en la que las fibras rizadas adyacentes o transversales están entremezcladas en partes de las hélices rizadas de las mismas, es posible impartir estirabilidad a la tela no tejida y es posible aplicar una fuerza de presión cuando la tela no tejida está enrollada. La tela no tejida construida de fibras rizadas se describe, por ejemplo, en los documentos de patente PTD 1 a PTD 5 citados a continuación.
Lista de citas
Documento de patente
PTD 1: JP 2006-507417
PTD 2: WO 2008/015972
PTD 3: WO 2012/070556
PTD 4: EP 2058424 A1
PTD 5: JP 2009097133 A
Compendio de la invención
Problemas técnicos
Para un vendaje estirable, en particular, un vendaje estirable que utiliza la fuerza de presión en el momento del enrollado para el que se espera un uso a plazo relativamente largo (un vendaje de presión), se demanda utilizabilidad repetida (por ejemplo, incluso después del uso durante un cierto periodo seguido de lavado, el vendaje puede aportar una fuerza de presión suficiente y es reutilizable sin ningún problema) en lugar del uso de una manera desechable. Por lo tanto, se desea que una tela no tejida que forma un vendaje de presión no experimente deterioro en el comportamiento de estiramiento después del uso repetido, y una tela no tejida estirable convencional tiene un margen de mejora en este punto.
En vista de lo anterior, un objetivo de la presente invención es proporcionar una tela no tejida estirable que tiene poco deterioro en su comportamiento de estiramiento cuando se usa repetidamente y que tiene durabilidad de repetición excelente, y un vendaje que incluye la misma (un vendaje de presión y similares).
Soluciones a los problemas
La presente invención proporciona la tela no tejida estirable y el vendaje siguientes.
[1] Una tela no tejida estirable, como se reivindica en la reivindicación 1, incluyendo dicha tela no tejida fibras rizadas, que satisface
(C65 - C55)/(C30 - 020) ^ 2,5
en donde un esfuerzo 0 (N/50 mm) a una deformación de 20 %, 30 %, 55 % y 65 % en una curva de esfuerzodeformación mediante un ensayo de tracción para al menos una dirección en una dirección del plano se denomina 020 , 030 , 055 y 065, respectivamente.2
[2] La tela no tejida según [1], en donde un esfuerzo 080 a una deformación £ de 80 % es mayor o igual a
20 N/50 mm.
[3] La tela no tejida según [1] o [2], en donde una masa por unidad de área es mayor o igual a 90 g/m2.
[4] La tela no tejida según uno cualquiera de [1] a [3], en donde la resistencia a la rotura mediante un ensayo de tracción para al menos una dirección en una dirección del plano es mayor o igual a 40 N/50 mm.
[5] La tela no tejida según uno cualquiera de [1] a [4], en donde dichas fibras rizadas están construidas de una fibra de material compuesto en la que una pluralidad de resinas que tienen coeficientes de contracción térmica diferentes forman una estructura de fases y están orientadas sustancialmente paralelas a una dirección del plano, y están rizadas sustancialmente de manera uniforme en una dirección del espesor, y
dichas fibras rizadas tienen un radio de curvatura medio de 20 a 200 pm.
[6] La tela no tejida según uno cualquiera de [1] a [5] que es un vendaje.
Efectos ventajosos de la invención
Según la presente invención, es posible proporcionar una tela no tejida estirable que tiene poco deterioro en el comportamiento de estiramiento cuando se usa repetidamente y que tiene durabilidad de repetición excelente. La tela no tejida estirable según la presente invención se puede usar adecuadamente para vendajes, en particular, vendajes estirables usados para detener hemorragias en una parte lesionada o similares, y para estimular el flujo sanguíneo, y otros vendajes para aplicar una fuerza de presión al enrollarla, tales como un vendaje para terapia de presión (vendajes de presión).
Breve descripción de los dibujos
Las Fig. 1(a) y 1(b) son vistas esquemáticas que muestran un método de medición de una curvatura de una fibra.
La Fig. 2 es una gráfica que muestra una curva de esfuerzo-deformación de una tela no tejida estirable obtenida en el Ejemplo 1.
La Fig. 3 es una gráfica que muestra una curva de esfuerzo-deformación de una tela no tejida estirable obtenida en el Ejemplo 2.
La Fig. 4 es una gráfica que muestra una curva de esfuerzo-deformación de una tela no tejida estirable obtenida en el Ejemplo comparativo 1.
La Fig. 5 es una gráfica que muestra una curva de esfuerzo-deformación de una tela no tejida estirable obtenida en el Ejemplo comparativo 2.
La Fig. 6 es una gráfica que muestra una curva de esfuerzo-deformación de una tela no tejida estirable obtenida en el Ejemplo comparativo 3.
Descripción de las realizaciones
<Tela no tejida estirable>
(1) Características de la tela no tejida estirable
La tela no tejida estirable según la presente invención está construida para incluir fibras rizadas que están rizadas en forma helicoidal como se describirá más adelante. La tela no tejida estirable tiene una estructura tal que las fibras rizadas individuales que forman la tela no se adhieren sustancialmente entre sí, sino que principalmente, las fibras rizadas están entrelazadas en sus partes de las hélices rizadas y, por tanto, están restringidas o sujetas. En la tela no tejida estirable según la presente invención, preferiblemente, la mayor parte (mayoría) de las fibras rizadas (las direcciones del núcleo axial de fibras rizadas) que forman la tela está orientadas sustancialmente paralelas al plano de la tela no tejida (el plano de la lámina). En la descripción de la presente solicitud, la expresión “orientadas sustancialmente paralelas a la dirección del plano” significa un estado en el que una parte en la que un número grande de fibras rizadas (las direcciones del núcleo axial de las fibras rizadas) están orientadas en una dirección del espesor localmente no existe repetidamente como en el caso con entremezclado mediante punzonado con aguja, por ejemplo.
La tela no tejida estirable según la presente invención incluye preferiblemente fibras rizadas que están orientadas en la dirección del plano (la dirección longitudinal) de la misma y rizadas en forma helicoidal, y las fibras rizadas adyacentes o transversales están entremezcladas mutuamente en partes de las hélices rizadas de las mismas. Las fibras rizadas también están ligeramente entremezcladas mutuamente en la dirección del espesor (o una dirección diagonal) de la tela no tejida. Particularmente, en una red de fibras, las fibras se entremezclan mientras se contraen en formas helicoidales y las fibras rizadas están restringidas por las partes de las hélices rizadas entremezcladas.
Por lo tanto, la tela no tejida estirable según la presente invención se extiende en gran medida en la dirección del plano (la dirección longitudinal) por las partes de las hélices rizadas entremezcladas, en lugar de en una dirección de la anchura o la dirección del espesor. Asimismo, en la tela no tejida estirable, preferiblemente, las fibras rizadas están
orientadas en la dirección del plano y en la dirección longitudinal y, por tanto, cuando se aplica una tensión en la dirección longitudinal, las partes de las hélices rizadas entremezcladas se extienden y tienden a recuperar las formas helicoidales originales, de manera que la tela no tejida estirable puede presentar estirabilidad alta en la dirección del plano y la dirección longitudinal. Además, mediante el entremezclado ligero entre fibras rizadas en la dirección del espesor de la tela no tejida, pueden aparecer características amortiguadoras y flexibilidad en la dirección del espesor y, por tanto, la tela no tejida estirable puede tener un tacto y una sensación al tacto excelentes.
Una parte de la hélice rizada se entremezcla con otras partes de las hélices rizadas por contacto bajo un cierto grado de presión. Por lo tanto, la tela no tejida estirable según la presente invención puede tener autoadherencia excelente. En la descripción de la presente solicitud, “autoadherencia” se refiere a las características que permiten la restricción o sujeción uniendo o entremezclando por contacto entre telas no tejidas sin uso de un adhesivo, un elemento de sujeción o similares.
Preferiblemente, las fibras rizadas están orientadas en la dirección del plano y la dirección longitudinal y, por tanto, cuando se aplica una tensión en la dirección longitudinal, las partes de las hélices rizadas entremezcladas se extienden por deformación elástica y, cuando se aplica adicionalmente una tensión, se extienden por deformación plástica. De esta manera, la tela no tejida estirable según la presente invención puede tener estirabilidad y autoadherencia con un equilibrio bueno.
Por otra parte, cuando las fibras que forman una tela no tejida no se adhieren sustancialmente entre sí y hay muchas fibras orientadas en una dirección del espesor (una dirección perpendicular al plano de la lámina), estas fibras también forman rizados helicoidales y las fibras están entrelazadas de manera muy compleja. Como resultado, se restringen o fijan otras fibras más de lo requerido y también se inhibe el estiramiento de las partes de las hélices rizadas que forman las fibras y, por tanto, se deteriora la estirabilidad de la tela no tejida. Por lo tanto, se desea orientar las fibras rizadas paralelas a la dirección del plano de la tela no tejida tanto como sea posible.
De esta manera, las fibras rizadas helicoidales preferiblemente están orientadas sustancialmente paralelas a una dirección del plano de la tela no tejida según la presente invención, de manera que la tela no tejida estirable puede tener estirabilidad en la dirección del plano. Por el contrario, cuando la tela se estira en la dirección del espesor, las fibras se sueltan de forma relativamente fácil, de manera que no aparece estirabilidad (propiedad de contracción) como la observada en la dirección del plano. Tal orientación de las fibras se puede comprobar fácilmente observando tal estirabilidad incluso cuando las fibras son densas y la orientación de las mismas es difícil de observar visualmente.
La tela no tejida estirable según la presente invención satisface la fórmula [1] siguiente:
(C65 - C55)/(C30 - C20) ^ 2,5 [1]
en donde un esfuerzo c (N/50 mm) a una deformación (alargamiento) de 20 %, 30 %, 55 % y 65 % en una curva de esfuerzo-deformación (curva E-D) para al menos una dirección en una dirección del plano se denomina 020, 030, 055 y 065, respectivamente.
La fórmula [1] anterior significa presentar una curva de esfuerzo-deformación que tiene una inclinación gradual en donde la variación del esfuerzo 0 con respecto a la variación de una cierta deformación (tasa de cambio en el esfuerzo) cambia significativamente en gran medida en el punto, o las proximidades, de una deformación £ de 50 %, y la tasa de cambio en el esfuerzo en el lado de la región de esfuerzo superior en base a la tasa de cambio en el esfuerzo en el lado de la región de esfuerzo inferior es mayor o igual a 2,5 veces. El estudio realizado por los presentes inventores reveló que, según la tela no tejida que presenta una curva de esfuerzo-deformación que tiene tal inclinación gradual, el deterioro en el comportamiento de estiramiento cuando se usa repetidamente es pequeño (la durabilidad de repetición es alta) y, específicamente, una variación en la deformación en el ensayo de repetición de la extensión de 20 N/50 mm descrito más adelante se puede hacer pequeña. Desde el punto de vista de reducir la variación en la deformación en el ensayo de repetición de la extensión de 20 N/50 mm, el lado izquierdo de la fórmula [1] anterior es preferiblemente mayor o igual a 2,7, más preferiblemente mayor o igual a 2,9, aún más preferiblemente mayor o igual a 3,0, particularmente preferiblemente mayor o igual a 3,5, lo más preferiblemente mayor o igual a 4,0.
Las características de esfuerzo-deformación antes de que una tasa de cambio en el esfuerzo cambie en gran medida (en una región de estrés inferior) se basan principalmente en la deformación elástica de una tela no tejida, y las características de esfuerzo-deformación después de que la tasa de cambio en el esfuerzo cambie en gran medida (en una región se esfuerzo superior) se basan principalmente en la deformación plástica de la tela no tejida. El estudio de los presentes inventores reveló que, en la fórmula [1] anterior que representa la relación de la tasa de cambio en el esfuerzo en el lado de la región de esfuerzo superior y la tasa de cambio en el esfuerzo en el lado de la región de esfuerzo inferior, un valor superior del lado izquierdo de la fórmula [1 ] anterior es ventajoso para reducir una variación en la deformación en un ensayo de repetición de la extensión de 20 N/50 mm. En este sentido, el valor del límite superior del lado izquierdo de la fórmula [1] anterior no está particularmente limitado. El lado izquierdo de la fórmula [1] anterior normalmente es menor o igual a 50, más típicamente menor o igual a 25.
La “al menos una dirección en la dirección del plano” antes mencionada puede ser, por ejemplo, una dirección de la máquina (DM) en un procedimiento de fabricación, o puede ser una dirección longitudinal para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje. La curva de esfuerzo-deformación se mide mediante un ensayo de
tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”.
Para conseguir durabilidad de repetición excelente, en una tela no tejida estirable, una deformación (alargamiento) cuando se extiende con un cierto esfuerzo es preferiblemente pequeña en una región de esfuerzo superior (una región de deformación plástica) de la curva de esfuerzo-deformación anterior y, específicamente, un esfuerzo 080 , cuando una deformación £ (alargamiento) es 80 % en la curva de esfuerzo-deformación anterior, es preferiblemente mayor o igual a 20 N/50 mm, más preferiblemente mayor o igual a 30 N/50 mm, aún más preferiblemente mayor o igual a 40 N/50 mm. Suponiendo que se satisface la fórmula [1] anterior, el esfuerzo 080 que se encuentra dentro del intervalo anterior facilita lograr una tela no tejida que presenta durabilidad de repetición excelente.
En la tela no tejida estirable según la presente invención, la resistencia a la rotura para al menos una dirección en la dirección del plano es preferiblemente mayor o igual a 40 N/50 mm, más preferiblemente mayor o igual a 60 N/50 mm (por ejemplo, mayor o igual a 80 N/50 mm). La resistencia a la rotura que se encuentra dentro del intervalo anterior es ventajosa para mejorar la resistencia, estirabilidad y durabilidad de repetición de una tela no tejida. Por otra parte, cuando la resistencia a la rotura es excesivamente grande, una fuerza de presión es demasiado grande cuando la tela no tejida está enrollada en forma de, por ejemplo, un vendaje, y, por tanto, la resistencia a la rotura es preferiblemente menor o igual a 200 N/50 mm, más preferiblemente menor o igual a 180 N/50 mm. La “al menos una dirección en la dirección del plano” antes mencionada es la misma dirección que la dirección que satisface la fórmula [1] anterior y puede ser, por ejemplo, una dirección MD, o puede ser una dirección longitudinal para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje. La resistencia a la rotura se mide mediante un ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”.
Al mismo tiempo, la resistencia a la rotura puede ser relativamente pequeña en una dirección distinta de la al menos una dirección en la dirección del plano antes mencionada, por ejemplo, en una dirección (una dirección DT) ortogonal a una dirección de la máquina (DM) de un procedimiento de fabricación, o en una dirección de la anchura (una dirección corta) para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje, y puede ser, por ejemplo, 0,05 a 50 N/50 mm, preferiblemente 0,1 a 45 N/50 mm, más preferiblemente aproximadamente 0,5 a 30 N/50 mm.
El alargamiento a la rotura para al menos una dirección en la dirección del plano es preferiblemente mayor o igual a 90 %, más preferiblemente mayor o igual a 100 %, aún más preferiblemente mayor o igual a 120 %. El alargamiento a la rotura que se encuentra dentro del intervalo anterior es ventajoso para mejorar la estirabilidad de una tela no tejida. Cuando una tela no tejida se usa como vendaje, es posible mejorar una capacidad siguiente cuando se aplica el vendaje a un punto en el que su movimiento es grande, tal como una articulación. El alargamiento a la rotura para la al menos una dirección en la dirección del plano antes mencionada normalmente es menor o igual a 500 %, preferiblemente menor o igual a 350 %. La “al menos una dirección en la dirección del plano” antes mencionada es la misma dirección que la dirección que satisface la fórmula [1] anterior y puede ser, por ejemplo, una dirección MD, o puede ser una dirección longitudinal para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje. El alargamiento a la rotura también se mide mediante un ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”.
El alargamiento a la rotura en una dirección distinta de la al menos una dirección en la dirección del plano antes mencionada, por ejemplo, en una dirección (una dirección DT) ortogonal a una dirección de la máquina (DM) de un procedimiento de fabricación, o en una dirección de la anchura (una dirección corta) para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje, puede ser, por ejemplo, 50 a 500 %, preferiblemente 100 a 350 %.
Una tasa de recuperación después de extensión de 50 % para al menos una dirección en la dirección del plano (una tasa de recuperación después de extensión de 50 %) es preferiblemente mayor o igual a 70 % (menor o igual a 100 %), más preferiblemente mayor o igual a 80 %, aún más preferiblemente mayor o igual a 85 %. Cuando la tasa de recuperación de la extensión se encuentra dentro de este intervalo, la adaptabilidad de la extensión mejora y, por ejemplo, cuando la tela no tejida se usa como un vendaje, se hace posible adaptarla lo suficiente a la forma del punto donde se usa y fijarla y sujetarla apropiadamente mediante la fricción entre las telas no tejidas superpuestas. En particular, cuando se solapan varias telas no tejidas como resultado del enrollado, una fuerza de fijación mediante fricción como un todo corresponde a un esfuerzo de recuperación, y se presenta un comportamiento similar a aumentar una masa por unidad de área. Es decir, en un caso en el que la tasa de recuperación de la extensión es pequeña, la tela no tejida no puede adaptarse a un movimiento cuando un punto en el que se usa la tela tiene una forma complicada o cuando se produce un movimiento en el punto durante el uso, y una parte que ha sido deformada por el movimiento del cuerpo no recupera el estado original y la fijación del punto lesionado se debilita. La “al menos una dirección en la dirección del plano” antes mencionada es la misma dirección que la dirección que satisface la fórmula [1] anterior y puede ser, por ejemplo, una dirección MD, o puede ser una dirección longitudinal para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje.
La tasa de recuperación después de extensión de 50 % viene definida por la fórmula siguiente:
Tasa de recuperación después de extensión de 50 % (%) = 100 - X
en donde, en un ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”, X es una deformación residual (%) después del ensayo cuando una carga se retira inmediatamente después de que
el porcentaje de extensión ha alcanzado 50 %.
La tasa de recuperación después de extensión de 50 % en una dirección distinta a la al menos una dirección en la dirección del plano antes mencionada, por ejemplo, en una dirección (una dirección DT) ortogonal a una dirección de la máquina (Dm ) de un procedimiento de fabricación, o en una dirección de la anchura (una dirección corta) para una forma que tiene una dirección longitudinal, tal como un vendaje, puede ser, por ejemplo, mayor o igual a 70 % (menor o igual a 100 %), preferiblemente aproximadamente mayor o igual a 80 %.
La tela no tejida estirable según la presente invención tiene una masa por unidad de área preferiblemente mayor o igual a 90 g/m2, más preferiblemente mayor o igual a 95 g/m2. Un espesor es, por ejemplo, 0,2 a 5 mm, preferiblemente 0,3 a 3 mm, más preferiblemente aproximadamente 0,4 a 2 mm. Cuando la masa por unidad de área y el espesor se encuentran dentro de estos intervalos, el equilibrio entre estirabilidad y flexibilidad (o características amortiguadoras) es excelente. La densidad de la tela no tejida estirable (densidad aparente) concuerda con los valores numéricos de la masa por unidad de área y el espesor anteriores y puede ser, por ejemplo, aproximadamente 0,01 a 0,5 g/cm3, más típicamente aproximadamente 0,03 a 0,3 g/cm3.
La permeabilidad al aire de la tela no tejida estirable es mayor o igual a 0,1 cm3/cm2 sec, por ejemplo, 1 a 500 cm3/cm2 sec, preferiblemente 5 a 300 cm3/cm2 sec, más preferiblemente aproximadamente 10 a 200 cm3/cm2 sec mediante permeabilidad al aire según un método de tipo Frajour. Cuando la permeabilidad al aire se encuentra dentro de este intervalo, la tela no tejida estirable es más adecuada para una aplicación tal como un vendaje o similares que se va a usar para un cuerpo humano.
(2) Material y estructura de la tela no tejida estirable
Como de describió anteriormente, la tela no tejida estirable según la presente invención incluye fibras rizadas que están rizadas en forma helicoidal. Las fibras rizadas preferiblemente están orientadas principalmente en la dirección del plano de la tela no tejida y preferiblemente están rizadas de manera sustancialmente uniforme en la dirección del espesor. Una forma externa de la tela no tejida estirable se puede seleccionar en función del fin de la aplicación y normalmente es en forma de lámina rectangular, tal como en forma de cinta o en forma de banda (larga). Las fibras rizadas pueden estar construidas de una fibra de material compuesto en la que una pluralidad de resinas que tienen coeficientes de contracción térmica (o coeficientes de expansión térmica) diferentes forman una estructura de fases.
La fibra de material compuesto que forma las fibras rizadas es una fibra (fibra rizada potencial) que tiene una estructura asimétrica o estratificada (denominada bimetálica) que se rizará mediante calentamiento debido a una diferencia en el coeficiente de contracción térmica (o coeficiente de expansión térmica) entre una pluralidad de resinas. La pluralidad de resinas son normalmente diferentes entre sí en un punto de reblandecimiento o un punto de fusión. La pluralidad de resinas se pueden seleccionar entre resinas termoplásticas, por ejemplo, resinas de poliolefinas (resinas de poliolefinas C2-4 y similares, tales como polietileno y polipropileno de baja densidad, densidad media y alta densidad); resinas acrílicas (resinas de acrilonitrilo y similares que tienen una unidad de acrilonitrilo tales como copolímero de acrilonitrilo-cloruro de vinilo); resinas de acetal de polivinilo (tales como resina de acetal de polivinilo); resinas de cloruro de polivinilo (tales como cloruro de polivinilo, copolímero de cloruro de vinilo-acetato de vinilo y copolímero de cloruro de vinilo-acrilonitrilo); resinas de cloruro de polivinilideno (tales como copolímero de cloruro de vinilidenocloruro de vinilo y copolímero de cloruro de vinilideno-acetato de vinilo); resinas de estireno (tales como poliestireno de alta temperatura); resinas de poliéster (resinas de arilato de polialquileno C2-4 y similares, tales como resina de tereftalato de polietileno, tereftalato de politrimetileno, resina de tereftalato de polibutileno y resina de naftalato de polietileno); resinas de poliamida (resinas de poliamida alifática tales como poliamida 6, poliamida 66, poliamida 11, poliamida 12, poliamida 610 y poliamida 612, resinas de poliamida semiaromática y resinas de poliamida aromática tales como isoftalamida de polifenileno, tereftalamida de polihexametileno y tereftalamida de poli-p-fenileno y similares); resinas de policarbonato (tales como bicarbonato de bisfenol A); resina de poliparafenilenbenzobisoxazol; resina de sulfuro de polifenileno; resinas de poliuretano; resinas de celulosa (tales como éster de celulosa), etc. Además, cada una de estas resinas termoplásticas puede contener otras unidades copolimerizables.
Entre estas, como la pluralidad de resinas anterior, desde el punto de vista de que las fibras no se funden o reblandecen para fusionarse incluso cuando de tratan térmicamente con vapor de agua a temperatura alta, las resinas no adhesivas en presencia de calor húmedo (o resinas hidrófobas o resinas no acuosas termorresistentes) que tienen un punto de reblandecimiento o un punto de fusión mayor o igual a 100 °C, por ejemplo, las resinas de polipropileno, resinas de poliéster y resinas de poliamida son preferidas, y en particular, desde el punto de vista de un equilibrio excelente entre resistencia térmica, conformabilidad y similares, las resinas de poliéster aromático y resinas de poliamida son preferidas. Al menos la resina que está expuesta sobre la superficie de la resina de material compuesto es preferiblemente una fibra no adhesiva en presencia de calor húmedo, de manera que la fibra de material compuesto (fibra rizada potencial) que forma la tela no tejida estirable no se funde cuando se trata con vapor de agua a temperatura alta.
Solo se requiere que la pluralidad de resinas que forman la fibra de material compuesto tengan coeficientes de contracción térmica diferentes, y pueden ser una combinación del mismo sistema de resinas o pueden ser una combinación de diferentes sistemas de resinas.
Desde el punto de vista de la adherencia, la pluralidad de resinas que forman la fibra de material compuesto son preferiblemente una combinación del mismo sistema de resinas. En un caso de una combinación del mismo sistema de resinas, normalmente, se usa una combinación de componente (A) que forma un homopolímero (un componente esencial) y componente (B) que forma un polímero modificado (un copolímero). En otras palabras, modificando un homopolímero que es un componente esencial, por ejemplo, copolimerizando un monómero copolimerizable que reduce un grado de cristalinidad, y un punto de fusión, el punto de reblandecimiento o similares, el copolímero resultante puede tener un grado de cristalinidad inferior al homopolímero o puede ser amorfo, o puede tener un punto de fusión, punto de reblandecimiento o similares inferiores al homopolímero. Cambiando la cristalinidad, un punto de fusión o un punto de reblandecimiento de esta manera, es posible diferenciar un coeficiente de contracción térmica. La diferencia en los puntos de fusión o puntos de reblandecimiento puede ser, por ejemplo, 5 a 150 °C, preferiblemente 40 a 130 °C, más preferiblemente aproximadamente 60 a 120 °C. El porcentaje del monómero copolimerizable usado para la modificación con respecto al monómero total es, por ejemplo, 1 a 50 % molar, preferiblemente 2 a 40 % molar, más preferiblemente aproximadamente 3 a 30 % molar (particularmente, 5 a 20 % molar). Una relación másica entre un componente que forma el homopolímero y un componente que forma el polímero modificado se puede seleccionar en función de la estructura de las fibras y es, por ejemplo, componente (A) de homopolímero/componente (B) de polímero modificado = 90/10 a 10/90, preferiblemente 70/30 a 30/70, más preferiblemente aproximadamente 60/40 a 40/60.
Por facilidad de fabricación de la fibra de material compuesto potencialmente rizable, la fibra de material compuesto es preferiblemente una combinación de resinas de poliéster aromático, en particular, una combinación de resina de arilato de polialquileno (a) y una resina de arilato de polialquileno modificada (b). La resina de arilato de polialquileno (a) puede ser un homopolímero de ácido dicarboxílico aromático (ácido dicarboxílico aromático simétrico y similares, tal como ácido tereftálico y ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico) y un componente de alcanodiol (alcanodiol C2-6 y similares, tal como etilenglicol y butilenglicol). Específicamente, se usan resinas de tereftalato de polialquileno C2-4 y similares, tales como tereftalato de polietileno (PET) o tereftalato de polibutileno (PBT), y normalmente, se usa el PET usado para una fibra de PET general que tiene una viscosidad intrínseca de aproximadamente 0,6 a 0,7.
Por otra parte, en la resina de arilato de polialquileno modificada (b), un componente copolimerizante que reduce el punto de fusión o el punto de reblandecimiento y la cristalinidad de la resina de arilato de polialquileno (a) que es un componente esencial incluye, por ejemplo, un componente de ácido dicarboxílico, tal como ácido dicarboxílico aromático asimétrico, ácido dicarboxílico alicíclico y ácido dicarboxílico alifático, y un componente de alcanodiol que tiene una longitud de cadena superior al alcanodiol de la resina de arilato de polialquileno (a) y/o un componente de diol que contiene enlaces éter. El componente copolimerizante se puede usar solo o en combinación de dos o más clases. Entre estos componentes, como componente de ácido dicarboxílico, se usan habitualmente ácidos dicarboxílicos aromáticos asimétricos (tales como ácido isoftálico, ácido ftálico y 5-sulfoisoftalato de sodio), ácidos dicarboxílicos alifáticos (ácido dicarboxílico alifático C6-12 y similares, tal como ácido adípico) y similares, y como componente de diol, se usan habitualmente alcanodioles (alcanodioles C3-6 y similares, tales como 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y neopentilglicol), polioxialquilenglicoles (polioxialquilenglicoles C2-4 y similares, tales como dietilenglicol, trietilenglicol, polietilenglicol y politetrametilenglicol) y similares. Entre estos, los ácidos dicarboxílicos aromáticos asimétricos tales como ácido isoftálico, polioxialquilenglicoles C2-4 y similares, tal como dietilenglicol, son preferidos. Además, la resina de arilato de polialquileno modificada (b) puede ser un elastómero compuesto por un arilato de alquileno C2-4 (tal como tereftalato de etileno y tereftalato de butileno) como segmento duro y un (poli)oxialquilenglicol o similares como segmento blando.
En la resina de arilato de polialquileno modificada (b), el porcentaje del componente de ácido dicarboxílico (tal como, por ejemplo, ácido isoftálico) para reducir un punto de fusión o un punto de reblandecimiento, con respecto a la cantidad total del componente de ácido dicarboxílico que forma la resina de arilato de polialquileno modificada (b) es, por ejemplo, 1 a 50 % molar, preferiblemente 5 a 50 % molar, más preferiblemente 15 a 40 % molar. El porcentaje del componente de diol (tal como, por ejemplo, etilenglicol) para reducir un punto de fusión o un punto de reblandecimiento, con respecto a la cantidad total del componente de diol que forma la resina de arilato de polialquileno modificada (b) es, por ejemplo, menor o igual a 30 % molar, preferiblemente menor o igual a 10 % molar (por ejemplo, aproximadamente 0,1 a 10 % molar). Si el porcentaje del componente copolimerizante es demasiado bajo, no aparecen rizados suficientes y la estabilidad dimensional y estirabilidad de la tela no tejida después de la aparición de rizados se deterioran. Por otra parte, si el porcentaje del componente copolimerizante es demasiado alto, el rendimiento de aparición de rizados es alto, pero se hace difícil realizar la hilatura de manera estable.
La resina de arilato de polialquileno modificada (b) puede contener un componente de ácido carboxílico polivalente tal como ácido trimelítico o ácido piromelítico, un componente de diol tal como glicerina, trimetilolpropano, trimetiloletano o pentaeritritol y similares como componente de monómero según sea necesario.
Una forma de una sección transversal de la fibra de material compuesto (una forma de una sección perpendicular a la dirección longitudinal de una fibra) puede ser una forma de sección hueca que no está limitada a una sección redonda, o secciones variables [tales como secciones planas, elípticas, poligonales, de 3 a 14 hojas delgadas, en forma de T, en forma de H, en forma de V y de tipo hueso para perros (en forma de I)] que son formas de sección sólidas generales, pero la fibra de material compuesto tiene normalmente una sección redonda.
Como una estructura de la sección transversal de la fibra de material compuesto, se puede mencionar una estructura de fases formada por una pluralidad de resinas, por ejemplo, estructuras de tipo núcleo-revestimiento, de tipo mar
isla, de tipo mezcla, de tipo paralelo (de tipo yuxtapuesto o de tipo unión multicapa), de tipo radial (de tipo unión radial), de tipo radial hueco, de tipo bloque, de tipo material compuesto aleatorio y similares. Entre estas, una estructura en la que las partes de las fases son adyacentes (denominada una estructura bimetálica) y una estructura en la que la estructura de las fases es asimétrica, por ejemplo, una estructura de tipo núcleo-revestimiento excéntrica o una estructura de tipo paralelo, son preferidas por facilidad para provocar la aparición de autorizado mediante calentamiento.
Cuando la fibra de material compuesto tiene una estructura de tipo núcleo-revestimiento tal como de tipo núcleorevestimiento excéntrica, una parte del núcleo puede estar formada por una resina adhesiva en presencia de calor húmedo (por ejemplo, polímeros de alcohol vinílico o similares, tales como copolímero de alcohol etilenvinílico y alcohol polivinílico), o una resina termoplástica que tiene un punto de fusión o un punto de reblandecimiento bajos (por ejemplo, poliestireno, polietileno de baja densidad o similares), en la medida en que la fibra tenga una diferencia en la contracción térmica con respecto a la resina no adhesiva en presencia de calor húmedo de una parte del revestimiento situada sobre la superficie y sea rizable.
Se puede seleccionar una finura de la fibra de material compuesto, por ejemplo, entre un intervalo de aproximadamente 0,1 a 50 dtex, y es preferiblemente 0,5 a 10 dtex, más preferiblemente aproximadamente 1 a 5 dtex (particularmente 1,5 a 3 dtex). Si la finura es demasiado pequeña, se hace difícil fabricar la propia fibra y, adicionalmente, es difícil garantizar la resistencia de la fibra. Asimismo, en una etapa de provocar la aparición de rizados, se hace difícil permitir la aparición de rizados helicoidales ordenados. Por otra parte, si la finura es demasiado grande, una fibra se rigidiza y es difícil que aparezcan rizados suficientes.
Se puede seleccionar una longitud de fibra media de la fibra de material compuesto, por ejemplo, entre un intervalo de aproximadamente 10 a 100 mm, y es preferiblemente 20 a 80 mm, más preferiblemente aproximadamente 25 a 75 mm (particularmente 40 a 60 mm). Si la longitud de fibra es demasiado corta, se hace difícil formar una red de fibras y, además, cuando se provoca que aparezcan rizados, el entremezclado entre fibras rizadas es insuficiente, de manera que se hace difícil garantizar la resistencia y estirabilidad de la tela no tejida. Si la longitud de fibra es demasiado grande, se hace difícil formar una red de fibras de una masa uniforme por unidad de área y, además, en el momento de formación de la red, aparece frecuentemente entremezclado entre fibras y las fibras interfieren entre sí en la aparición de rizados para dificultar la aparición de estirabilidad. Cuando la longitud de fibra media se encuentra dentro del intervalo anterior, parte de las fibras rizadas sobre la superficie de la tela no tejida estirable están expuestas apropiadamente sobre la superficie de la tela no tejida, de manera que es posible mejorar la autoadherencia de la tela no tejida estirable.
La fibra de material compuesto anterior es una fibra rizada potencial y, sometiendo a la fibra de material compuesto a un tratamiento térmico, los rizados aparecen (surgen) y la fibra de material compuesto pasa a ser una fibra que tiene rizados espaciales sustancialmente helicoidales (muelle espiral o helicoidal).
El número de rizados antes del calentamiento (número de rizados de la máquina) es, por ejemplo, 0 a 30 rizados/25 mm, preferiblemente 1 a 25 rizados/25 mm, más preferiblemente aproximadamente 5 a 20 rizados/25 mm. El número de rizados después del calentamiento es, por ejemplo, mayor o igual a 30 rizados/25 mm (por ejemplo, 30 a 200 rizados/25 mm), preferiblemente 35 a 150 rizados/25 mm, más preferiblemente aproximadamente 40 a 120 rizados/25 mm, y puede ser aproximadamente 45 a 120 rizados/25 mm (en particular, 50 a 100 rizados/25 mm).
En la tela no tejida estirable según la presente invención, se prefiere que las fibras rizadas estén rizadas sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor, en otras palabras, los rizados de la fibra de material compuesto aparecen sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor. Específicamente, en una parte central (una capa interna) de las regiones obtenidas dividiendo en tres partes iguales en la dirección del espesor en una sección transversal en la dirección del espesor, el número de fibras que forman un rizado helicoidal de una vuelta o más es preferiblemente 5 a 50 fibras/5 mm (longitud en la dirección del plano)0,2 mm (espesor), más preferiblemente 10 a 50 fibras/5 mm (dirección del plano)0,2 mm (espesor), aún más preferiblemente 20 a 50 fibras/5 mm (dirección del plano)0,2 mm (espesor). Como los ejes de la mayoría de las fibras rizadas están orientados sustancialmente paralelos a la dirección del plano y el número de rizados es sustancialmente uniforme en la dirección del espesor, se logra alta estirabilidad incluso aunque no esté contenido un caucho o un elastómero, y se puede transmitir la resistencia práctica incluso aunque no esté contenido un adhesivo. Por la expresión “región es obtenidas dividiendo en tres partes iguales en la dirección del espesor” usada en la descripción de la presente solicitud, se hace referencia a cada región obtenida cortando en tres partes iguales en la dirección ortogonal a la dirección del espesor de la tela no tejida estirable.
La uniformidad de los rizados en la dirección del espesor también se puede evaluar mediante la uniformidad de la curvatura de la fibra. La curvatura de la fibra significa una relación (L1/L2) de longitud de fibra (L2) a distancia (L1) entre ambos extremos de una fibra rizada, y la curvatura de la fibra (en particular, la curvatura de la fibra en la región media en la dirección del espesor) es, por ejemplo, mayor o igual a 1,3 (por ejemplo, 1,35 a 20), preferiblemente 2 a 10 (por ejemplo, 2,1 a 9,5), más preferiblemente aproximadamente 4 a 8 (en particular, 4,5 a 7,5). Como se describirá más adelante, como la curvatura de la fibra se mide en base a una microfotografía electrónica de la sección de la tela no tejida estirable, longitud de fibra (L2) no significa una longitud de fibra (una longitud real) de una fibra rizada tridimensionalmente en un estado extendido y lineal, sino que significa una longitud de fibra (una longitud de fibra en la fotografía) de una fibra rizada bidimensionalmente en un estado extendido y lineal en la fotografía. Por lo tanto, la
longitud de fibra (L2) se mide para que sea menor que la longitud de fibra real.
Cuando aparecen rizados sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor, la curvatura de la fibra es uniforme en la dirección del espesor. La uniformidad de la curvatura de la fibra se puede evaluar mediante comparación de la curvatura de la fibra entre capas individuales obtenidas dividiendo en tres partes iguales en la dirección del espesor en la sección de la dirección del espesor. En otras palabras, en la sección de la dirección del espesor, la curvatura de la fibra en cada región obtenida dividiendo en tres partes iguales en la dirección del espesor se encuentra dentro del intervalo anterior, y el porcentaje del valor mínimo al valor máximo de la curvatura de la fibra en cada región (porcentaje de la región en el que la curvatura de la fibra es mínima a la región en la que la curvatura de la fibra es máxima) es, por ejemplo, mayor o igual a 75 % (por ejemplo, 75 a 100 %), preferiblemente 80 a 99 %, más preferiblemente aproximadamente 82 a 98 % (en particular, 85 a 97 %).
Como método de medición específico para la curvatura de la fibra y la uniformidad de la misma, se emplea un método para adquirir imágenes de una sección de la tela no tejida estirable mediante una microfotografía electrónica y medir la curvatura de la fibra para una región seleccionada entre regiones individuales obtenidas dividiendo en tres partes iguales en la dirección del espesor. Una región que se va a medir es una región mayor o igual a 2 mm en la dirección longitudinal para cada capa de una capa anterior (una región anterior), una capa interna (una región media) y una capa posterior (una región posterior) obtenidas dividiendo en tres partes iguales. La dirección del espesor de cada región de medición se determina de tal manera que cada región de medición tiene la misma magnitud de espesor cerca del centro de cada capa. Asimismo, cada región de medición se determina para que contenga mayor o igual a 100 (preferiblemente mayor o igual a 300, más preferiblemente aproximadamente 500 a 1000) fragmentos de fibra que son paralelos en la dirección del espesor y para los que se puede medir la curvatura de la fibra en cada región de medición. Después de determinar cada una de estas regiones de medición, se mide la curvatura de la fibra de cada fibra en la región y se calcula un valor medio para cada región de medición, y a continuación se calcula la uniformidad de la curvatura de la fibra comparando la región que presenta el valor medio máximo y la región que presenta el valor medio mínimo.
Las fibras rizadas que forman la tela no tejida estirable tienen rizados sustancialmente helicoidales después de la aparición de rizados como se describió anteriormente. El radio de curvatura medio de un círculo formado por una hélice de la fibra rizada se puede seleccionar, por ejemplo, entre el intervalo de aproximadamente 10 a 250 pm, y es preferiblemente 20 a 200 pm (por ejemplo, 50 a 200 pm), más preferiblemente 50 a 160 pm (por ejemplo, 60 a 150 pm), aún más preferiblemente aproximadamente 70 a 130 pm. El radio de curvatura medio es un índice que indica el tamaño medio de los círculos formados por las hélices de las fibras rizadas, y un valor grande del radio de curvatura medio significa que la hélice formada tiene una forma holgada o, en otras palabras, la hélice tiene una forma que tiene un número pequeño de rizados. La hélice que tiene un número pequeño de rizados es desfavorable para la aparición de estiramiento suficiente porque el entremezclado entre fibras rizadas es reducido y la recuperación de la forma para una forma de hélice deformada se hace difícil. Cuando el radio de curvatura medio es demasiado pequeño, el entremezclado entre fibras rizadas no es insuficiente y se hace difícil garantizar la resistencia de la red. En tal caso, un esfuerzo en el momento de la deformación de la forma de la hélice es demasiado grande y la resistencia a la rotura es excesivamente grande, de manera que se hace difícil obtener una estirabilidad apropiada, o una fuerza de presión cuando se enrolla, por ejemplo, como vendaje, es demasiado grande.
El paso medio (paso de rizado medio) de una hélice en las fibras rizadas es, por ejemplo, 0,03 a 0,5 mm, preferiblemente 0,03 a 0,3 mm, más preferiblemente aproximadamente 0,05 a 0,2 mm. Si el paso medio es excesivamente grande, el número de rizados helicoidales que pueden aparecer por fragmento de fibra es pequeño y no se puede ejercer una estirabilidad suficiente. Si el paso medio es excesivamente pequeño, el entremezclado entre fibras rizadas no es suficiente y se hace difícil garantizar la resistencia de la tela no tejida.
La tela no tejida estirable (una red de fibras) puede contener otra fibra (fibra de material no compuesto) además de la fibra de material compuesto anterior. La fibra de material no compuesto incluye, por ejemplo, además de las fibras antes mencionadas de una resina no adhesiva en presencia de calor húmedo o una resina adhesiva en presencia de calor húmedo, fibras de celulosa [tales como, por ejemplo, fibras naturales (algodón, lana, seda, lino y similares), fibras semisintéticas (fibras de acetato tales como fibra de triacetato), fibras regeneradas (rayón, fibra polinósica, cupra, Lyocell (tal como, por ejemplo, nombre comercial registrado: “Tencel”, y similares))]. La finura media y la longitud de fibra media de la fibra de material no compuesto son similares a las de la fibra de material compuesto. La fibra de material no compuesto se puede usar sola o en combinación de dos o más clases. Entre estas, las fibras regeneradas tales como rayón, fibras semisintéticas tales como acetato, fibras de poliolefinas tales como fibra de polipropileno o fibra de polietileno, fibras de poliésteres, fibras de poliamida y similares son preferidas. En particular, desde el punto de vista de mezclabilidad o similares, una fibra del mismo tipo que la fibra de material compuesto es preferida y, por ejemplo, cuando la fibra de material compuesto es una fibra de poliéster, la fibra de material no compuesto también puede ser una fibra de poliéster.
La relación entre la fibra de material compuesto y la fibra de material no compuesto (la relación másica) se puede seleccionar entre un intervalo de aproximadamente fibra de material compuesto/fibra de material no compuesto = 50/50 a 100/0 y es, por ejemplo, 60/40 a 100/0 (por ejemplo, 60/40 a 99,5/0,5), preferiblemente 70/30 a 100/0 (por ejemplo, 70/30 a 99,5/0,5), más preferiblemente 80/20 a 100/0 (por ejemplo, 80/20 a 99,5/0,5), aún más preferiblemente 90/10 a 100/0 (por ejemplo, 90/10 a 99,5/0,5), particularmente, preferiblemente aproximadamente 95/5
a 100/0. Mezclando con algodón la fibra de material no compuesto, es posible ajustar un equilibrio de resistencia y estirabilidad o flexibilidad de la tela no tejida estirable. Sin embargo, si la proporción de la fibra de material compuesto es demasiado pequeña, en el estiramiento de la fibra de material compuesto después de la aparición de rizados, en particular, en la contracción de la fibra de material compuesto después de la extensión, la fibra de material no compuesto resiste la contracción, de manera que la recuperación de la forma de la tela no tejida estirable se hace difícil.
La tela no tejida estirable (una red de fibras) puede contener aditivos usados habitualmente, por ejemplo, estabilizantes (un termoestabilizante tal como un compuesto de cobre, un absorbente de ultravioleta, un fotoestabilizante, un antioxidante y similares), agentes antibacterianos, agentes desodorizantes, perfumes, agentes colorantes (colorantes, pigmentos y similares), cargas, agentes antiestáticos, retardantes de la llama, plastificantes, lubricantes, retardantes de la velocidad de cristalización, etc. El aditivo se puede usar solo o en combinación de dos o más clases. El aditivo puede ser llevado sobre la superficie de las fibras o puede estar contenido en las fibras.
<Método para producir tela no tejida estirable>
La tela no tejida estirable según la presente invención se puede producir deseablemente mediante un método que incluye una etapa de formar una red de fibras que incluyen la fibra de material compuesto (una fibra rizada potencial) (una etapa de formación de red), una etapa de entretejer las fibras en una red de fibras de material compuesto (una etapa de entretejido) y una etapa de calentar la red de fibras de material compuesto para rizar la fibra de material compuesto (una etapa de calentamiento).
Como método para formar una red de fibras en la etapa de formación de red, se pueden emplear métodos usados habitualmente, por ejemplo, métodos directos tales como un método de hilatura no tejida directa, y un método de fusión por soplado, un método de cardado usando fibras fundidas por soplado, fibras cortadas o similares, y un método seco tal como un método de dispersión y posterior condensación en corriente de aire y similares. Entre estos, generalmente se usa un método de cardado usando fibras fundidas por soplado o fibras cortadas, en particular, un método de cardado usando fibras cortadas. Los ejemplos de películas continuas obtenidas usando fibras cortadas incluyen una red aleatoria, una red semialeatoria, una red paralela y una red entrecruzada y similares.
A continuación, al menos parte de las fibras de la red de fibras obtenida están entretejidas (la etapa de entretejido). Realizando la etapa de entretejido, es posible obtener una tela no tejida en la que las fibras rizadas se entremezclan apropiadamente en la etapa de calentamiento siguiente. El método de entretejido puede ser un método de entretejido mecánico, pero un método de entretejido pulverizando o inyectando (soplando) agua es preferido. Entretejer las fibras mediante flujo de agua aumenta la densidad de entretejido rizando en la etapa de calentamiento, y fabrica la red de fibras en un estado húmedo, y permite la transmisión más uniforme de vapor de agua al interior de la red de fibras y, por tanto, es ventajoso para obtener una tela no tejida que tiene durabilidad de repetición excelente. El agua que se va a pulverizar o inyectar se puede pulverizar desde un lado de la red de fibras o se puede pulverizar desde ambos lados, sin embargo, desde el punto de vista de realizar eficazmente un entremezclado fuerte, el agua se pulveriza preferiblemente desde ambos lados.
La presión del chorro de agua en la etapa de entretejido es, por ejemplo, mayor o igual a 2 MPa (por ejemplo, 2 a 15 MPa), preferiblemente 3 a 12 MPa, más preferiblemente aproximadamente 4 a 10 MPa (en particular, 5 a 8 MPa), de manera que el entremezclado de fibras se encuentra dentro de un intervalo apropiado. La temperatura del agua que se va a pulverizar o inyectar es, por ejemplo, 5 a 50 °C, preferiblemente 10 a 40 °C, por ejemplo, aproximadamente 15 a 35 °C (una temperatura normal).
Como método para pulverizar o inyectar agua, un método para inyectar agua usando una boquilla o similares que tiene un área de pulverización o patrón de pulverización regulares es preferido desde el punto de vista de conveniencia o similares. Específicamente, el agua se puede inyectar a una red de fibras que es transferida por una cinta transportadora en un estado en el que la red de fibras se coloca sobre la cinta transportadora. La cinta transportadora puede ser permeable al agua y también se puede inyectar agua a la red de fibras a través de la cinta transportadora permeable al agua desde la parte posterior de la red de fibras. Con el fin de controlar la dispersión de fibras por la inyección de agua, la red de fibras se puede humedecer previamente con una cantidad pequeña de agua.
En la boquilla para pulverizar o inyectar agua, se puede usar una placa o una hilera en la que se disponen sucesivamente orificios predeterminados y disponer de manera que los orificios están alineados en la dirección de la anchura de la red de fibras alimentada. Como línea de orificios, se requiere al menos una línea, y se pueden disponer una pluralidad de líneas en paralelo. Asimismo, se pueden instalar en paralelo una pluralidad de hileras de boquillas que tienen, cada una, una línea de orificios.
En el caso de usar una boquilla de un tipo en el que se perfora una placa para formar orificios, el espesor de la placa puede ser aproximadamente 0,5 a 1,0 mm. El diámetro de un orificio es normalmente 0,01 a 2 mm, preferiblemente 0,05 a 1,5 mm, más preferiblemente aproximadamente 0,1 a 1,0 mm. El paso de los orificios es normalmente 0,1 a 2 mm, preferiblemente 0,2 a 1,5 mm, más preferiblemente aproximadamente 0,3 a 1 mm.
Aunque la cinta transportadora usada en la presente memoria no está particularmente limitada en la medida en que básicamente puede transportar una red de fibras sin alterar la forma de la red de fibras, se usa deseablemente un transportador continuo. Se puede usar únicamente una sola cinta transportadora, o se puede combinar otra cinta
transportadora según sea necesario, y una red de fibras puede ser transportada mientras está intercalada entre estas cintas. En particular, en la etapa de calentamiento siguiente para fijar la red de fibras en la forma final, la red de fibras se puede intercalar entre un conjunto de cintas y la densidad de la red de fibras se puede ajustar. Transportando de esta manera, es posible evitar que la forma de la red transportada sea deformada por el agua para el entretejido, el vapor de agua a temperatura alta en la etapa de calentamiento y una fuerza externa tal como la oscilación del transportador al tratar la red de fibras. Cuando se usa un conjunto de cintas, la distancia entre las cintas se puede seleccionar apropiadamente según una masa por unidad de área y una densidad de una red de fibras deseada, y es, por ejemplo, 1 a 10 mm, preferiblemente 1 a 8 mm, más preferiblemente aproximadamente 1 a 5 mm.
Una cinta continua usada en un transportador no está particularmente limitada en la medida en que no interfiere en el transporte de la red de fibras, el agua para el entretejido y un tratamiento con vapor de agua a temperatura alta en la etapa de calentamiento y, cuando es una red, una red que es más gruesa de aproximadamente malla 90 (por ejemplo, una red de malla aproximadamente 10 a 80) es preferida. Una red con malla más fina tiene una permeabilidad al aire deficiente, de manera que el agua para el entretejido y el vapor de agua de la etapa siguiente se hacen difíciles de permear. Aunque un material de una cinta no está particularmente limitado, como material de la cinta usado en la etapa de calentamiento, las resinas de poliéster termoprotegidas con metales, resinas termorresistentes tales como resinas de sulfuro de polifenileno, resinas de poliarilato (resinas de poliéster totalmente aromáticas) y resinas de poliamida aromática y similares son preferidas desde el punto de vista de termorresistencia al tratamiento con vapor de agua y similares. Aunque una cinta usada en un transportador puede ser la misma en la etapa de entretejido mediante flujo de agua o similares y en la etapa de calentamiento mediante vapor de agua a temperatura alta, normalmente se usan diferentes transportadores independientes porque se requiere ajuste en cada etapa.
Se prefiere proporcionar una etapa de fabricar fibras en la red de fibras localizada en un plano (una etapa de localización) antes de la etapa de entretejido anterior. Realizando esta etapa, se forma en la red de fibras una región en la que la densidad de las fibras es baja, de manera que es posible inyectar eficazmente el flujo de agua al interior de la red de fibras, en el caso en el que la etapa de entretejido es entretejido mediante flujo de agua, y se hace fácil realizar un entremezclado apropiado no solo sobre la superficie de la red de fibras, sino también en el interior de la red de fibras. Realizando esta etapa de localización, se hace fácil obtener la tela no tejida que satisface la fórmula [1] anterior.
La etapa de localización se puede realizar pulverizando o inyectando agua a presión baja a la red de fibras. El agua a presión baja se puede pulverizar o inyectar a la red de fibras continuamente, pero preferiblemente se pulveriza intermitente o periódicamente. Pulverizando agua intermitente o periódicamente a la red de fibras, es posible formar una pluralidad de partes de densidad baja y una pluralidad de partes de densidad alta alternativa y periódicamente.
La presión de expulsión de agua en esta etapa de localización es preferiblemente tan baja como sea posible y es, por ejemplo, 0,1 a 1,5 MPa, preferiblemente 0,3 a 1,2 MPa, más preferiblemente aproximadamente 0,6 a 1,0 MPa. La temperatura del agua que se va a pulverizar o inyectar es, por ejemplo, 5 a 50 °C, preferiblemente 10 a 40 °C, por ejemplo, aproximadamente 15 a 35 °C (temperatura normal).
Un método para pulverizar o inyectar agua intermitente o periódicamente no está particularmente limitado en la medida en que el método permite la formación periódica y alternativa del gradiente de densidad en la red de fibras, sin embargo, desde el punto de vista de conveniencia o similares, un método de pulverizar agua a través de un objeto de tipo placa (una placa porosa o similares) que tiene una región de pulverización o un patrón de pulverización regulares formado por una pluralidad de poros es preferido.
Específicamente, la red de fibras obtenida en la etapa de formación de red se alimenta a la etapa siguiente mediante una cinta transportadora, y a continuación se puede permitir que la red de fibras pase entre un tambor construido de una placa porosa (un tambor de placa porosa) y una cinta en el estado en el que se coloca sobre la cinta transportadora. La cinta transportadora puede ser permeable al agua y, cuando la red de fibras pasa entre el tambor de placa porosa y la cinta, el agua puede ser expulsada en forma de espray con la presión anterior, de manera que el agua pasa la cinta transportadora a través de la red de fibras desde el interior del tambor. De esta manera, las fibras que forman la red de fibras sobre la cinta transportadora se pueden mover a un área de no pulverización en la que no hay distribuidos poros de la placa porosa, de manera que es posible reducir la cantidad de fibras del punto al que se asigna un poro.
Aunque la disposición o la estructura de la disposición de los poros de la placa porosa no está particularmente limitada, puede tener, por ejemplo, unes estructura en la que los poros están dispuestos alternativamente en un patrón de red o malla (pata de gallo). El diámetro de poro de cada poro es normalmente idéntico y es, por ejemplo, 1 a 10 mm, preferiblemente aproximadamente 1,5 a 5 mm. El paso entre poros adyacentes también es normalmente idéntico y es, por ejemplo, 1 a 5 mm, preferiblemente aproximadamente 1,5 a 3 mm.
Si el diámetro de poro es demasiado pequeño, la cantidad de agua que fluye se reduce y se presenta un caso en el que las fibras de la red de fibras no se pueden mover. Por otra parte, si el diámetro de poro es demasiado grande, se presenta la necesidad de aumentar el paso para garantizar la forma del tambor y, como resultado, se presenta una parte en la que el agua no entra en contacto con la red de fibras. Esto puede producir falta de uniformidad de la calidad o dificultad para realizar un tratamiento uniforme. Si el paso de los poros es demasiado pequeño, se presenta inevitablemente la necesidad de reducir el diámetro de poro y la cantidad de agua ya no se puede garantizar. Por el
contrario, si el paso es demasiado grande, se presenta una parte en la que el agua no entra en contacto con la red de fibras y es probable que se produzca falta de uniformidad en la calidad.
La red de fibras en la que las fibras están entretejidas apropiadamente es alimentada a la etapa siguiente por la cinta transportadora y rizada mediante calentamiento con vapor de agua a temperatura alta. En un método para tratar con vapor de agua a temperatura alta, la red de fibras alimentada por la cinta transportadora se expone a un flujo de vapor a temperatura alta o sobrecalentado (vapor de presión alta) para hacer que la fibra de material compuesto (una fibra rizada potencial) presente rizados helicoidales y, por tanto, se obtiene la tela no tejida estirable. En otras palabras, mediante la aparición de rizados, la fibra de material compuesto se mueve mientras su forma cambia a una forma helicoidal y aparece entremezclado tridimensional entre las fibras. Como la red de fibras tiene permeabilidad al aire, el vapor de agua a temperatura alta penetra al interior incluso si el tratamiento se realiza desde una dirección, y aparecen rizados que son sustancialmente uniformes en la dirección del espesor, y las fibras se entremezclan uniformemente.
Específicamente, la red de fibras después de la etapa de entretejido se somete a un tratamiento con vapor de agua a temperatura alta sobre la cinta transportadora y la red de fibras se contrae simultáneamente al tratamiento con vapor de agua a temperatura alta. Por lo tanto, se desea que la red de fibras que se va a alimentar se sobrealimente según un coeficiente de contracción zonal de una tela no tejida prevista directamente antes de la exposición a vapor de agua a temperatura alta. La tasa de sobrealimentación es 110 a 300 %, preferiblemente aproximadamente 120 a 250 % con respecto a la longitud de la tela no tejida prevista.
Para suministrar vapor de agua a la red de fibras, se usa un dispositivo de inyección de vapor de agua usado habitualmente. Como dispositivo de inyección de vapor de agua, un dispositivo capaz de pulverizar vapor de agua a una presión deseada y en una cantidad deseada a lo largo de toda la anchura de la red de fibras casi uniformemente es preferido. Cuando se usa una combinación de dos cintas transportadoras, se fija un dispositivo de inyección de vapor de agua en un transportador y el vapor de agua se suministra a la red de fibras a través de una cinta transportadora permeable al agua, o a través de una red de transportadores colocada sobre el transportador. Se puede fijar una caja de succión al otro transportador. Aunque el exceso de vapor de agua que ha pasado a través de la red de fibras puede ser succionado y descargado por la caja de succión, se prefiere suministrar vapor de agua sin que sea succionado y descargado por la caja de succión, ya que se requiere que la red de fibras se mantenga en estado libre tanto como sea posible para poner el vapor de agua en contacto con la red de fibras suficientemente y para hacer que aparezcan rizados de las fibras por este calor más eficazmente. Para realizar el tratamiento con vapor de agua tanto sobre el lado anterior como sobre el posterior de la red de fibras al mismo tiempo, se puede instalar otro dispositivo de inyección de vapor de agua en el transportador del lado aguas abajo del punto en el que el dispositivo de inyección de vapor de agua está fijado en el transportador contrario al transportador al que está fijado el dispositivo de inyección de vapor de agua anterior. Cuando se quiere tratar tanto el lado anterior como el posterior de la tela no tejida con vapor de agua, en el caso en el que el dispositivo de inyección de vapor de agua del lado aguas abajo está ausente, la red de fibras tratada una vez se puede volver a pasar por el dispositivo de tratamiento después de que la red de fibras de la vuelta, como alternativa.
Como el vapor de agua a temperatura alta inyectado desde el dispositivo de inyección de vapor de agua es un flujo de aire, entra al interior de la red de fibras sin mover significativamente las fibras de la red de fibras que es un objeto que se va a tratar, a diferencia de los casos de un tratamiento de entretejido mediante flujo de agua o un tratamiento mediante punzonado con aguja. Se considera que, mediante la acción de entrada del flujo de vapor de agua a la red de fibras, el flujo de vapor de agua cubre eficazmente la superficie de cada fibra que existe en la red de fibras y permite el rizado térmico uniforme. Asimismo, como el calor se puede conducir al interior de la red de fibras suficientemente, en comparación con un tratamiento térmico en seco, el grado de rizado es prácticamente uniforme en la dirección del plano y la dirección del espesor.
Asimismo, como boquilla para inyectar vapor de agua a temperatura alta, al igual que la boquilla anterior para entretejer mediante flujo de agua, se puede usar una placa o una hilera en la que se disponen sucesivamente orificios predeterminados en la dirección de la anchura y disponer de manera que los orificios están alineados en la dirección de la anchura de la red de fibras alimentada. Como línea de orificios, se requiere al menos una línea, y se pueden disponer una pluralidad de líneas en paralelo. Asimismo, se pueden instalar en paralelo una pluralidad de hileras de boquillas que tienen, cada una, una línea de orificios.
En el caso de usar una boquilla de un tipo en el que se perfora una placa para formar orificios, el espesor de la placa puede ser aproximadamente 0,5 a 1,0 mm. Aunque el diámetro y el paso de los orificios no están particularmente limitados en la medida en que la aparición de los rizados previstos y el entremezclado de fibras asociado a esta aparición se pueden conseguir eficazmente, el diámetro de un orificio es normalmente 0,05 a 2 mm, preferiblemente 0,1 a 1 mm, más preferiblemente aproximadamente 0,2 a 0,5 mm. El paso de los orificios es normalmente 0,5 a 5 mm, preferiblemente 1 a 4 mm, más preferiblemente aproximadamente 1 a 3 mm. Si el diámetro del orificio es demasiado pequeño, es probable que se produzca un problema operativo de obstrucción con facilidad. Por el contrario, si es demasiado grande, se hace difícil obtener una fuerza de inyección de vapor de agua suficiente. Por otra parte, si el paso es demasiado pequeño, el diámetro de poro también es pequeño y la cantidad de vapor de agua a temperatura alta se reduce. Por otra parte, si el paso es demasiado grande, se hace difícil garantizar la resistencia porque se presenta un caso en el que el vapor de agua a temperatura alta no es capaz de alcanzar la red de fibras suficientemente.
Asimismo, el vapor de agua a temperatura alta que se va a usar no está particularmente limitado en la medida en que la aparición de los rizados de fibras previstos y el entremezclado de fibras apropiado asociado a esta se pueden conseguir, y se puede determinar según la calidad del material y la forma de la fibra que se va a usar, y la presión es, por ejemplo, 0,1 a 2 MPa, preferiblemente 0,2 a 1,5 MPa, más preferiblemente aproximadamente 0,3 a 1 MPa. Si la presión del vapor de agua es demasiado alta, las fibras que forman la red de fibras se pueden mover más de lo requerido para provocar la alteración de la formación, o las fibras se pueden entremezclar más de lo requerido. En un caso extremo, las fibras se fusionan entre sí y se hace difícil garantizar la estirabilidad. Además, cuando la presión es demasiado débil, se hace imposible proporcionar la cantidad de calor que se requiere para la aparición de rizados de fibras a la red de fibras, o el vapor de agua no puede penetrar la red de fibras y la aparición de rizados de fibras en la dirección del espesor tiende a no ser uniforme. También es difícil controlar la expulsión uniforme del vapor de agua desde la boquilla.
La temperatura del vapor de agua a temperatura alta es, por ejemplo, 70 a 150 °C, preferiblemente 80 a 120 °C, más preferiblemente aproximadamente 90 a 110 °C. La velocidad del tratamiento con vapor de agua a temperatura alta es, por ejemplo, menor o igual a 200 m/minuto, preferiblemente 0,1 a 100 m/minuto, más preferiblemente aproximadamente 1 a 50 m/minuto.
Después de provocar la aparición de rizados de la fibra de material compuesto en la red de fibras de la manera descrita anteriormente, en ocasiones hay un caso en el que permanece agua en la tela no tejida y, por tanto, la tela se puede secar según sea necesario. En lo que respecta al secado, se requiere que las fibras sobre la superficie de la tela no tejida que están en contacto con el calentador para secado no se fusionen por el calor para el secado y deterioren la estirabilidad, y se puede emplear un método usado habitualmente en la medida en que se pueda mantener la estirabilidad. Aunque se pueden usar equipos de secado de dimensiones grandes tales como un secador de cilindro, un secador de bastidores o similares usados para secar telas no tejidas, se prefiere usar métodos exentos de contacto tales como radiación de infrarrojos, radiación de microondas y radiación de haces electrónicos, un método para soplar aire caliente, un método para pasar por aire caliente y similares, ya que la cantidad de agua restante es muy pequeña y, a menudo, está a tal nivel que se puede secar por medios de secado relativamente suaves.
La tela no tejida obtenida se humedece con agua en su procedimiento de fabricación y se expone a una atmósfera de vapor de agua a temperatura alta. En otras palabras, en la tela no tejida de la presente invención, como la propia tela no tejida experimenta un tratamiento similar al lavado de ropa, la materia extraña adherida a las fibras, tal como aceite de hilatura de fibras, se elimina. Por lo tanto, la tela no tejida estirable de la presente invención es higiénica y presenta repelencia al agua alta.
Ejemplos
En lo sucesivo, la presente invención se describirá más específicamente mediante ejemplos, sin embargo, cabe señalar que la presente invención no está limitada por estos ejemplos. Los valores de las propiedades físicas de los Ejemplos y Ejemplos comparativos siguientes se midieron mediante los métodos siguientes.
[1] Número de rizados de la máquina
La medición se realizó en conformidad con el documento JIS L 1015 “Métodos de ensayo para fibras cortadas artificiales” (8.12.1).
[2] Número medio de rizados helicoidales
A partir de una tela no tejida, se extrajo una fibra rizada (fibra de material compuesto) con cuidado para no extender el rizado helicoidal y se realizó la medición en conformidad con el documento JIS L 1015 “Métodos de ensayo para fibras cortadas artificiales” (8.12.1) como con la medición del número de rizados de la máquina. Esta medición se realizó solo para una fibra en la que aparecían rizados helicoidales.
[3] Paso de rizado medio
En el momento de medir el número medio de rizados helicoidales, se midió una distancia entre hélices sucesivamente adyacentes y se presentó un paso de rizado medio como un valor medio de n = 100.
[4] Radio de curvatura medio
Usando un microscopio electrónico de barrido (MEB), se tomó una fotografía de una sección arbitraria de la tela no tejida, ampliada 100 veces. Entre las fibras de la fotografía de la sección de tela no tejida así tomada, para una fibra que forma una espiral (hélice) de una o más vueltas, se determinó el radio de un círculo, cuando el círculo se describe a lo largo de la espiral (radio del círculo cuando la fibra rizada se observa en la dirección axial de la hélice), como un radio de curvatura. Cuando una fibra describe una espiral ovalmente, se determinó 1/2 de la suma del eje principal y el eje secundario del óvalo como un radio de curvatura. Sin embargo, para excluir el caso en el que no aparecen rizados helicoidales suficientes en la fibra rizada, o el caso en el que la forma de espiral de la fibra se observa como un óvalo porque se observa diagonalmente, se seleccionaron solo los óvalos que tenían una relación entre el eje principal y el eje secundario del óvalo que se encontraba dentro del intervalo de 0,8 a 1,2 como objetos que se iban a
medir. El radio de curvatura medio se determinó como un valor medio de n = 100.
[5] Curvatura de la fibra y uniformidad de las fibras rizadas (fibra de material compuesto)
Se tomó una microfotografía electrónica (amplificación: 100 veces) en una sección arbitraria de una tela no tejida y, en la parte en la que se pueden observar las fibras fotografiadas, la parte se dividió en tres regiones iguales: una capa anterior, una capa interna y una capa posterior en la dirección del espesor, y se determinó una región de medición en las proximidades del centro de cada capa de tal manera que estaban contenidas 500 o más fibras rizadas que eran mayores o iguales a 2 mm en la dirección longitudinal y mensurables. Para estas regiones, se midió una distancia de extremo a extremo (la distancia más corta) entre un extremo y el otro extremo de la fibra rizada y, además, se midió la longitud de fibra (longitud de fibra en la fotografía) de la fibra rizada. Es decir, cuando un extremo de una fibra rizada está expuesto sobre la superficie de la tela no tejida, el extremo se considera directamente como un extremo para medir una distancia de extremo a extremo y, cuando un extremo está oculto en el interior de la tela no tejida, la parte limítrofe en la que la fibra está oculta en el interior de la tela no tejida (extremo de la fotografía) se considera como un extremo para medir la distancia de extremo a extremo. Entre las fibras rizadas fotografiadas en este momento, la imagen de las fibras para las que no se podía detectar una continuidad mayor o igual a 100 pm se excluyó de los objetos que se iban a medir. A partir de una relación (L2/L1) de la longitud de fibra (L2) de la fibra de material compuesto a la distancia de extremo a extremo (L1), se calculó una curvatura de la fibra. Se calculó un valor medio de la curvatura de la fibra para cada una de la capa anterior, la capa interna y la capa posterior obtenidas dividiendo en tres partes iguales en la dirección del espesor y, además, a partir de la relación entre el valor máximo y el valor mínimo de cada capa, se calculó la uniformidad de la curvatura de la fibra en la dirección del espesor.
Las Fig. 1(a) y 1(b) muestran vistas esquemáticas sobre el método para medir una curvatura de la fibra de una fibra rizada fotografiada. La Fig. 1(a) muestra una fibra rizada en la que un extremo está expuesto a la superficie y el otro extremo está oculto en el interior de la tela no tejida y, en este caso, la distancia de extremo a extremo L1 es una distancia desde el extremo de la fibra rizada hasta la parte limítrofe en la que la fibra está oculta en el interior de la tela no tejida. Por otra parte, la longitud de fibra L2 es una longitud de la fibra de la parte observable de la fibra rizada (la parte desde el extremo de la fibra rizada al punto en el que está oculta en el interior de la tela no tejida) extendida bidimensionalmente en la fotografía.
La Fig. 1(b) muestra una fibra de material compuesto en la que ambos extremos están ocultos en el interior de la tela no tejida y, en este caso, la distancia de extremo a extremo L1 es una distancia entre ambos extremos en la parte expuesta sobre la superficie de la tela no tejida (ambos extremos de la fotografía). Por otra parte, la longitud de fibra L2 es una longitud de la fibra rizada de la parte expuesta sobre la superficie de la tela no tejida extendida bidimensionalmente en la fotografía.
[6] Masa por unidad de área
La medición se realizó en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”.
[7] Espesor y densidad
El espesor se midió en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”, la densidad se calculó a partir de este valor y la masa por unidad de área se midió en el método de “6”.
[8] Resistencia a la rotura y alargamiento a la rotura
La resistencia a la rotura y el alargamiento a la rotura se midieron en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”. La resistencia a la rotura y el alargamiento a la rotura se midieron para la dirección de la máquina (DM) y la dirección de la anchura (DT) de la tela no tejida.
[9] Tasa de recuperación después de extensión de 50 %
Se realizó un ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos” y la tasa de recuperación después de extensión de 50 % se determinó en base a la fórmula siguiente:
Tasa de recuperación después de extensión de 50 % (%) = 100 - X
En la fórmula, X representa una deformación residual (%) cuando se retira una carga inmediatamente después de que la extensión ha alcanzado 50 % en el ensayo de tracción. La tasa de recuperación después de extensión de 50 % se midió para la dirección DM y la dirección DT.
[10] Curva de esfuerzo-deformación (curva E-D)
Se midió una curva de esfuerzo-deformación para la dirección DM en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”, y se determinaron los esfuerzos 020, 030, 055, 065 y 080 a una deformación £ (alargamiento) de 20, 30, 55, 65 y 80 %. Las Fig. 2 a 6 muestran las curvas de esfuerzo-deformación obtenidas en cada uno de los Ejemplos y Ejemplos comparativos. También en base a estos valores de esfuerzo, se calculó una relación (065 - 055)/(030 - 020) de las tasas de cambio en el esfuerzo.
[11] Cambio en la deformación mediante ensayo de repetición de la extensión de 20 N/50 mm
En el ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos”, se realizó un ensayo de repetir una operación de extender en la dirección DM de manera que el esfuerzo era 20 N/50 mm y recuperar la deformación a la posición original sin un tiempo de espera, sucesivamente un total de cinco veces, y se midió la deformación £ (%) después de cada operación del total de cinco veces. Asimismo, se calculó una variación de la deformación según la fórmula siguiente:
Variación de la deformación = deformación £ de la quinta vez - deformación £ de la primera vez
<Ejemplo 1>
Como fibra rizable potencial, se preparó una fibra cortada de material compuesto de tipo yuxtapuesto (“PN-780” disponible en KURARAY CO., LTD., 1,7 dtex x 51 mm de longitud, número de rizados de la máquina: 12 rizados/25 mm, número de rizados después de calentamiento a 130 °C durante 1 minuto: 62 rizados/25 mm) compuesta por una resina de tereftalato de polietileno que tiene una viscosidad intrínseca de 0,65 [componente (A)] y resina de tereftalato de polietileno modificada [componente (B)] en la que están copolimerizados 20 % molar de ácido isoftálico y 5 % molar de dietilenglicol. Usando 100 % en masa de esta fibra cortada de material compuesto de tipo yuxtapuesta, se proporcionó una red cardada que tenía una masa por unidad de área de 45,5 g/m2 mediante un método de cardado.
Esta red cardada se movió sobre la cinta transportadora y se permitió que pasara entre la cinta transportadora y un tambor de placa porosa que tenía poros (circulares) con un diámetro $ de 2 mm dispuesta a un paso de 2 mm en pata de gallo y, desde el interior del tambor de placa porosa, se inyectó un flujo de agua en forma de espray a 0,8 MPa hacia la red y la cinta transportadora y, por tanto, se realizó una etapa de localización para formar periódicamente una región de densidad baja y una región de densidad alta de fibras.
A continuación, mientras la red cardada fue transferida a la cinta transportadora equipada con una cinta continua construida de resina que tenía malla 76 y una anchura de 500 mm, se inyectó agua desde las boquillas para hacer que las fibras se entremezclaran usando una boquilla en la que los orificios con un diámetro de 0,1 mm están alineados a un intervalo de 0,6 mm en la dirección de la anchura de la red, en dos etapas para cada uno de los lados anterior y posterior (etapa de entretejido). En lo que respecta a la presión de agua, en la línea de boquillas de la etapa anterior, la pulverización se realizó a 2 MPa para ambos lados anterior y posterior, y en la línea de boquillas de la última etapa, la pulverización se realizó a 4 MPa para ambos lados anterior y posterior.
A continuación, la red de fibras se transfirió a la etapa de calentamiento mientras la red se sobrealimentaba a aproximadamente 150 % para no interferir con la contracción en la etapa de calentamiento con el vapor de agua siguiente. En la cinta transportadora usada en la presente memoria, se proporciona una cinta idéntica por encima de la cinta de esta cinta transportadora, y estas cintas rotan en la misma dirección a la misma velocidad y el intervalo entre estas cintas se puede ajustar arbitrariamente.
A continuación, la red de fibras se introdujo en el dispositivo de inyección de vapor de agua dispuesto en la cinta transportadora y se expulsó vapor de agua a 0,4 MPa a la red de fibras perpendicularmente desde el dispositivo de inyección de vapor de agua para realizar un tratamiento con vapor de agua para provocar la aparición de rizados helicoidales de las fibras rizadas potenciales y provocar el entremezclado de las fibras y, por tanto, se obtuvo una tela no tejida. Este dispositivo de inyección de vapor de agua se proporcionó de tal manera que se instaló una boquilla en un transportador para pulverizar vapor de agua hacia la red de fibras a través de la cinta transportadora y se instaló un dispositivo de succión en el otro transportador. Sin embargo, la succión no se realizó. El diámetro de poro de la boquilla de inyección de vapor de agua fue 0,3 mm y se usó un dispositivo en el que esta boquilla estaba dispuesta en una línea a un paso de 2 mm en la dirección de la anchura del transportador. La velocidad de procesamiento fue 10 m/minuto y la distancia entre la boquilla y la cinta transportadora del lado de succión fue 10 mm.
La tela no tejida obtenida presentó autoadherencia excelente y se estiraba bien tanto en la dirección DM como en la dirección DT, y recuperaba la forma original cuando se liberaba el esfuerzo después de ser extendida ligeramente con las manos hasta tal grado que la tela no tejida no se rompía. El resultado de la evaluación de la tela no tejida obtenida se presenta en la Tabla 1.
La observación de la superficie y la sección en la dirección del espesor de la tela no tejida obtenida con un microscopio electrónico (ampliación 100) reveló que las fibras estaban orientadas sustancialmente paralelas a la dirección del plano de la tela no tejida y rizadas sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor.
<Ejemplo 2>
Usando 100 % en masa de la misma fibra cortada de material compuesto de tipo yuxtapuesta usada en el Ejemplo 1, se preparó una red cardada que tenía una masa por unidad de área de 78,4 g/m2 mediante un método de cardado. Se preparó una tela no tejida estirable de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se usó esta red cardada.
La tela no tejida obtenida presentó autoadherencia excelente y se estiraba bien tanto en la dirección DM como en la
dirección DT, y recuperaba la forma original cuando se liberaba el esfuerzo después de ser extendida ligeramente con las manos hasta tal grado que la tela no tejida no se rompía. El resultado de la evaluación de la tela no tejida obtenida se presenta en la Tabla 1.
La observación de la superficie y la sección en la dirección del espesor de la tela no tejida obtenida con un microscopio electrónico (ampliación 100) reveló que las fibras estaban orientadas sustancialmente paralelas a la dirección del plano de la tela no tejida y rizadas sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor.
<Ejemplo comparativo 1>
Usando 100 % en masa de la misma fibra cortada de material compuesto de tipo yuxtapuesta usada en el Ejemplo 1, se preparó una red cardada que tenía una masa por unidad de área de 25,7 g/m2 mediante un método de cardado. Se preparó una tela no tejida estirable de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se usó esta red cardada, y no se realizó la etapa de entretejido después de la ejecución de la etapa de localización.
La tela no tejida obtenida presentaba estirabilidad y autoadherencia, pero era deficiente en cuanto a resistencia a la rotura. En el ensayo de repetición de la extensión de 20 N/50 mm, se produjo rotura en la muestra de tela no tejida, de manera que no se pudo medir la deformación £ y la variación de la deformación. La observación de la superficie y la sección en la dirección del espesor de la tela no tejida obtenida con un microscopio electrónico (ampliación 100) reveló que las fibras estaban orientadas sustancialmente paralelas a la dirección del plano de la tela no tejida y rizadas sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor.
<Ejemplo comparativo 2>
Usando 100 % en masa de la misma fibra cortada de material compuesto de tipo yuxtapuesta usada en el Ejemplo 1, se preparó una red cardada que tenía una masa por unidad de área de 37,8 g/m2 mediante un método de cardado. Se preparó una tela no tejida estirable de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se usó esta red cardada, y no se realizó la etapa de entretejido después de la ejecución de la etapa de localización.
La tela no tejida obtenida presentaba estirabilidad y autoadherencia, pero presentaba resistencia a la rotura y durabilidad de repetición bajas y era susceptible al deterioro de la estirabilidad por uso repetitivo. La observación de la superficie y la sección en la dirección del espesor de la tela no tejida obtenida con un microscopio electrónico (ampliación 100) reveló que las fibras estaban orientadas sustancialmente paralelas a la dirección del plano de la tela no tejida y rizadas sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor.
<Ejemplo comparativo 3>
Como fibra adhesiva en presencia de calor húmedo, se preparó una fibra cortada de material compuesto de tipo núcleo-revestimiento [“S220” disponible en KURARAY CO., LTD., 3,3 dtex x 51 mm de longitud, relación másica de núcleo-revestimiento = 50/50, número de rizados de la máquina: 21 rizados/25 mm] compuesta por tereftalato de polietileno como componente del núcleo y un copolímero de etileno-alcohol vinílico (contenido de etileno: 44 % molar, grado de saponificación: 98,4 % molar) como componente del revestimiento. Usando 30 % en masa de esta fibra cortada de material compuesto de tipo núcleo-revestimiento y 70 % en masa de la misma fibra cortada de material compuesto de tipo yuxtapuesto usada en el Ejemplo 1, se preparó una red cardada que tenía una masa por unidad de área de 65,8 g/m2 mediante un método de cardado. Se preparó una tela no tejida estirable de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se usó esta red cardada, y no se realizó la etapa de entretejido después de la ejecución de la etapa de localización.
La tela no tejida obtenida presentaba estirabilidad y autoadherencia, pero presentaba resistencia a la rotura y durabilidad de repetición bajas y era susceptible al deterioro de la estirabilidad por uso repetitivo. La observación de la superficie y la sección en la dirección del espesor de la tela no tejida obtenida con un microscopio electrónico (ampliación 100) reveló que las fibras estaban orientadas sustancialmente paralelas a la dirección del plano de la tela no tejida y rizadas sustancialmente de manera uniforme en la dirección del espesor.
[Tabla 1]
Claims (6)
1. Una tela no tejida estirable que comprende fibras rizadas, que satisface la fórmula siguiente:
(065 - 055)/(030 - O20) S 2,5
cuando un esfuerzo 0 (N/50 mm) a una deformación £ de 20 %, 30 %, 55 % y 65 % en una curva de esfuerzodeformación mediante un ensayo de tracción en conformidad con el documento JIS L 1913 “Métodos de ensayo para no tejidos” para al menos una dirección en una dirección del plano se denomina 020, 030, 055 y 065, respectivamente, en donde la tela no tejida estirable se produce mediante un método que incluye:
una etapa de formación de red para formar redes de fibras que incluyen una fibra de material compuesto rizable, una etapa de localización para fabricar fibras en una red de fibras de material compuesto localizada en un plano, una etapa de entretejido para entretejer las fibras en la red de fibras de material compuesto, y
una etapa de calentamiento de la red de fibras de material compuesto con vapor de agua a temperatura alta para rizar la fibra de material compuesto,
en donde la etapa de localización se realiza antes de la etapa de entretejido pulverizando o inyectando agua a presión baja intermitente o periódicamente a la red de fibras de material compuesto para formar una pluralidad de partes de densidad baja y una pluralidad de partes de densidad alta alternativa y periódicamente.
2. La tela no tejida según la reivindicación 1, en donde un esfuerzo 080 a una deformación £ de 80 % es mayor o igual a 20 N/50 mm.
3. La tela no tejida según la reivindicación 1 o 2, en donde una masa por unidad de área es mayor o igual a 90 g/m2.
4. La tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la resistencia a la rotura mediante un ensayo de tracción para al menos una dirección en una dirección del plano es mayor o igual a 40 N/50 mm.
5. La tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dichas fibras rizadas están construidas de una fibra de material compuesto en la que una pluralidad de resinas que tienen coeficientes de contracción térmica diferentes forman una estructura de fases y están orientadas sustancialmente paralelas a una dirección del plano, y están rizadas sustancialmente de manera uniforme en una dirección del espesor, y dichas fibras rizadas tienen un radio de curvatura medio de 20 a 200 mm.6
6. La tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que es un vendaje.
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