ES2873898T3

ES2873898T3 - Banda fibrosa con mechones

Info

Publication number: ES2873898T3
Application number: ES03814115T
Authority: ES
Inventors: Robert Turner; John Curro; Jody Hoying; Susan Lloyd; John Hammons
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: CA2505554C; BR0317578A; CA2505554A1; AR042493A1; AU2003301008B2; US20090233039A1; KR20050088390A; IL197059A; US7829173B2; US9694556B2; KR100761571B1; WO2004058117A1; MXPA05005755A; EP1572050A1; US20100330326A1; US8153225B2; TW200427888A; AU2003301008A1; US20140170367A1; US7553532B2

Abstract

Una banda fibrosa (1) formada a partir de una banda precursora (20) de material no tejido bidimensional generalmente plana, teniendo la banda precursora (20) una primera superficie (12) y una segunda superficie (14) y teniendo una dirección de máquina (DM) y una dirección transversal a la máquina (DMT), comprendiendo la banda fibrosa (1) una primera región (2) definida en ambos lados de la banda fibrosa (1) por la configuración bidimensional generalmente plana de la banda precursora (20) y una pluralidad de segundas regiones (4) discretas definidas por deformaciones (6) y discontinuidades (16) separadas que resultan de extensiones integrales de las fibras de la banda precursora (20), teniendo cada una de las segundas regiones (4) al menos una parte que es una deformación (6) que comprende una pluralidad de fibras (8, 18) con mechón integrales con, pero que se extienden desde, la primera región (2), y hacia fuera desde la primera superficie (12); teniendo la deformación una base (5) proximal a la primera superficie (12) y una parte distal (3) a una distancia máxima de la primera superficie (12), siendo al menos otra parte una discontinuidad (16) definida por discontinuidades en la orientación de las fibras en la segunda superficie (14) de la banda fibrosa; presentando la discontinuidad una orientación lineal y definiendo un eje longitudinal (L). caracterizado por que la pluralidad de fibras (8, 18) con mechón comprende fibras (8) alineadas y en bucle que definen un hueco vacío abierto en el interior de dichas segundas regiones.

Description

DESCRIPCIÓN

Banda fibrosa con mechones

Campo de la invención

Esta invención se refiere a bandas fibrosas como bandas de material tejido y no tejido. En particular, esta invención se refiere a bandas fibrosas tratadas mediante formación mecánica para incrementar sus propiedades de suavidad y volumen.

Antecedentes de la invención

Las bandas fibrosas son bien conocidas en la técnica. Por ejemplo, las bandas de material tejido como los tejidos de punto y textiles son bien conocidas como material para prendas de vestir, tapicerías, cortinajes y similares. También, las bandas de material no tejido como las bandas formadas a partir de fibras de polímeros son bien conocidas como materiales útiles para productos desechables, como capas encaradas en artículos absorbentes como, por ejemplo, pañales.

En muchas aplicaciones es deseable que las bandas fibrosas tengan una suavidad y/o textura voluminosa. Por ejemplo, los tejidos textiles conocidos como felpa tienen una textura y una suavidad voluminosas y son usados con frecuencia en toallas de baño, paños de limpieza, baberos, prendas de vestir y tejidos de tapizado. La felpa se teje en telares especiales, tales como telares de lanzadera. La felpa se caracteriza por unos bucles de hebra en forma de mechón, pudiendo variar los mechones en número y densidad de bucles. No obstante, la felpa es relativamente cara, debido a los telares relativamente complejos y caros necesarios para su fabricación. El coste de la felpa la convierte en comercialmente inviable en muchas aplicaciones, especialmente en artículos previstos para un uso limitado, tales como artículos absorbentes desechables.

Se han llevado a cabo intentos de producir un tejido de tela no tejida que presenta aspecto de felpa. Por ejemplo, en US-4.465.726 y US-4.379.799, ambas de Holmes y col., describen un tejido de tela no tejida en forma de felpa acanalada y con orificios, producido por entrelazado fluido de fibras en una banda conformadora especial. Incluso aunque en el método descrito en el documento de Holmes y col. fuera posible prescindir de los orificios, es bien conocido que el entrelazado fluido es un proceso de fabricación relativamente caro para la fabricación de bandas de material no tejido, especialmente de bandas previstas para el uso de artículos desechables. Además, de forma típica, las bandas conformadas por entrelazado fluido han sido sometidas a fuerzas del fluido en todas las regiones de la banda, de modo que la totalidad de la banda queda sometida a la energía mecánica aplicada de las fuerzas del fluido.

Por tanto, existe la necesidad de obtener bandas fibrosas de bajo coste que tengan propiedades de felpa.

De forma adicional, existe la necesidad de un método para fabricar, de modo relativamente económico, una banda fibrosa que tenga propiedades de felpa.

Además, existe la necesidad de un método de bajo coste para fabricar una banda porosa y suave de material tejido o no tejido.

US-3.579.763 describe una banda de material no tejido que tiene filamentos forzados a través de la superficie de la banda para producir bucles en una superficie de la banda.

US-2002/0029445 describe una tela no tejida que tiene fibras de una capa forzadas a través de otra capa mediante punzonado para producir mechones, creando el punzonado hendiduras en el lado de entrada de la aguja.

Sumario de la invención

Se proporciona una banda fibrosa según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una banda de la presente invención.

La Fig. 2 es una vista ampliada de una parte de la banda mostrada en la Fig. 1.

La Fig. 3 es un corte transversal de la sección 3-3 de la Fig. 2.

La Fig. 4 es una vista en planta de una parte de la banda indicada como 4-4 en la Fig. 3.

La Fig. 5 es una fotomicrografía de una parte de una banda de la presente invención.

La Fig. 6 es una fotomicrografía de una parte de la banda de la Fig. 5.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de un aparato para conformar la banda de la presente invención.

La Fig. 8 es una representación en sección transversal de una parte del aparato mostrado en la Fig. 7.

La Fig. 9 es una vista en perspectiva de una parte del aparato para conformar una realización de la banda de la presente invención.

La Fig. 10 es una vista en perspectiva ampliada de una parte del aparato para conformar la banda de la presente invención.

La Fig. 11 es una fotomicrografía de una parte de una banda de la presente invención

La Fig. 12 es una fotomicrografía de una parte de una banda que no forma parte de la presente invención.

La Fig. 13 es una fotomicrografía de una parte de una banda de la presente invención.

La Fig. 14 es una fotomicrografía de una parte de una banda de la presente invención.

La Fig. 15 es una fotomicrografía de una parte de una banda no según la presente invención.

La Fig. 16 es una fotomicrografía de una parte de una banda no según la presente invención.

La Fig. 17 es una fotomicrografía de una parte de una banda no según la presente invención.

La Fig. 18 es una representación esquemática de un parte de una banda.

La Fig. 19 es otra representación esquemática de una parte de una banda.

La Fig. 20 es otra representación esquemática de una parte de una banda.

La Fig. 21 es una fotomicrografía de una parte de una banda de la presente invención.

La Fig. 22 es una fotografía ampliada de una parte de la banda mostrada en la Fig. 18.

La Fig. 23 es una vista en planta en corte parcial de una compresa de la presente invención.

La Fig. 24 es una vista en perspectiva en corte parcial de un tampón de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La Fig. 1 muestra una banda 1 de la presente invención. La banda 1 se forma a partir de una banda precursora 20 de material no tejido generalmente bidimensional y plana (mostrada a continuación con respecto al método de elaboración), que tiene una primera superficie 12 y una segunda superficie 14, y que tiene una dirección de máquina (DM) y una dirección transversal a la máquina (DTM) como se conoce comúnmente en la técnica de las bandas de material no tejido. La primera superficie 12 corresponde al primer “ lado” de la banda 1 y la segunda superficie 14 corresponde al segundo “ lado” de la banda 1, utilizándose el término “ lados” según el uso común de bandas generalmente bidimensionales, tales como papel y películas. En una realización preferida, la banda precursora 20 es una banda de material no tejido y se compone de fibras sustancialmente orientadas aleatoriamente, es decir, orientadas aleatoriamente al menos con respecto a la DM y a la DTM. Por “ sustancialmente orientadas aleatoriamente” se entiende que, debido a las condiciones de procesamiento, puede haber una mayor cantidad de fibras orientadas en la DM que en la DTM, o viceversa. Por ejemplo, en los procesos de ligado por hilado y de soplado por fusión, las hebras continuas de fibras se depositan en un soporte que se mueve en la DM. A pesar de los intentos de hacer “ aleatoria” la orientación de las fibras de la banda de material no tejido ligado por hilado o de soplado por fusión, normalmente, un mayor porcentaje de fibras se orientan en la DM, en vez de en la DTM.

Las bandas precursoras 20 de material no tejido pueden ser cualquier banda conocida de material no tejido que comprenda fibras con propiedades de elongación suficientes para que se formen en la banda 1, según se describe con más detalle a continuación. Como se muestra en la Fig. 2, la banda 1 tiene una primera región 2 definida en ambos lados de la banda 1 por la configuración generalmente bidimensional y plana de la banda precursora 20 y una pluralidad de discretas segundas regiones 4 definidas mediante deformaciones 6 y discontinuidades 16 espaciadas que resultan de extensiones integrales de las fibras de la banda precursora 20. La estructura de las segundas regiones 4 se diferencia dependiendo de qué lado de la banda 1 se considere. Para la realización de la banda 1 ilustrada en la Fig. 1, en el lado de la banda 1 asociado a la primera superficie 12 de la banda 1, la segunda región 4 incluye deformaciones 6, comprendiendo cada deformación 6 una pluralidad de fibras 8 de mechón, de bucle y alineadas, que se extienden hacia afuera desde la primera superficie 12. Las deformaciones 6 pueden describirse como “mechones” de fibras, y cada deformación 6 tiene una base 5 proximal a la primera superficie 12 y una parte 3 distal a una distancia máxima de la primera superficie 12, como se muestra en la Fig. 3. En el lado de la banda 1 asociado a la segunda superficie 14, la segunda región 4 comprende discontinuidades 16 definidas por discontinuidades en la orientación de las fibras en la segunda superficie 14 de la banda 1.

El término “banda de material no tejido” , tal y como se utiliza en la presente memoria, hace referencia a una banda que tiene una estructura de hebras o fibras individuales que están interestratificadas, aunque no en un patrón recurrente como en un tejido de punto o de papel tisú, el cual no tiene fibras orientadas al azar. Los tejidos o bandas de material no tejido se han fabricado con muchos procesos, como por ejemplo, procesos de fusión por soplado, de ligado de filamentos, hidroenmarañado, ligado por chorro de agua, y bandas cardadas ligadas. El peso por unidad de superficie de las telas no tejidas se expresa habitualmente en gramos por metro cuadrado (g/m2) y el diámetro de la fibra se expresa habitualmente en micrómetros. El tamaño de la fibra también puede ser expresado en deniers. El gramaje de la banda precursora 20 puede variar de 10 g/m2 a 500 g/m2, dependiendo del uso final de la banda 1. Para su uso como toalla de mano, por ejemplo, puede ser apropiado un gramaje de banda precursora 20 de entre 25 g/m2 y 100 g/m2. Para usar como toalla de baño, puede ser apropiado un peso base de entre 125 gsm y 250 gsm. Para su uso como cobertura de suelo, tal como una estera para vacas, puede ser apropiado un gramaje de entre 350 g/m2 y 500 g/m2. Las fibras constituyentes de la banda precursora 20 de material no tejido pueden comprender polímeros, tales como polietileno, polipropileno, poliéster, y mezclas de los mismos. Las fibras pueden comprender celulosa, rayón, algodón u otros materiales naturales o mezclas de polímeros y materiales naturales. Las fibras también pueden comprender un material superabsorbente, tal como poliacrilato o cualquier combinación de materiales adecuados. Las fibras pueden ser fibras monocomponente, bicomponente y/o biconstituyente, redondas, no redondas (p. ej., fibras conformadas o fibras de canal capilar), y pueden tener dimensiones transversales significativas (p. ej., el diámetro para las fibras redondas) que varían de 0,1 a 500 micrómetros. Por ejemplo un tipo de las fibras adecuadas para la banda no tejida incluye nanofibras. Las nanofibras se describen como fibras que tienen un diámetro menor de 1 micrómetro. Las nanofibras pueden comprender todas las fibras de una banda no tejida o una parte de las fibras de una banda no tejida. Las fibras constituyentes de la banda precursora pueden ser también una mezcla de diferentes tipos de fibras, que se diferencian en características tales como composición química, componentes, diámetro, forma, y similares.

Como se utiliza en la presente memoria, la expresión “fibras ligadas por hilado” se refiere a fibras de pequeño diámetro que son conformadas mediante extrusión de material termoplástico fundido en forma de filamentos desde una pluralidad de capilares finos, habitualmente circulares, de un hilador con el diámetro de los filamentos extruidos y después rápidamente reducidos. Las fibras ligadas por hilado generalmente no son pegajosas cuando se depositan sobre una superficie de recogida. Las fibras ligadas por hilado son generalmente continuas y tienen un diámetro medio (de una muestra de al menos 10) superior a 7 micrómetros, y más particularmente, entre aproximadamente 10 micrómetros y 40 micrómetros.

En la presente memoria, la expresión “soplado por fusión” se refiere a un proceso en donde las fibras son formadas por extrusión de un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de capilares de matriz finos, habitualmente circulares, en forma de trenzas o filamentos fundidos hacia corrientes de gas (por ejemplo aire), habitualmente calentado, convergentes a alta velocidad que atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro hasta, por ejemplo, un diámetro de microfibra. Después de eso, la corriente de gas de alta velocidad se lleva las fibras fundidas y estas se depositan sobre una superficie de recogida, a menudo, mientras aún están pegajosas, para formar una banda de fibras fundidas dispersas de manera aleatoria. Las fibras fundidas por soplado son microfibras que pueden ser continuas o discontinuas y generalmente tienen un diámetro medio inferior a 10 micrómetros.

Como se utiliza en la presente memoria, el término “polímero” generalmente incluye, aunque no de forma limitativa, homopolímeros, copolímeros tales como, por ejemplo, copolímeros de bloque, de injerto, aleatorios y alternantes, terpolímeros, etc., y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, salvo que se encuentre limitado de otra manera en particular, el término “polímero” incluye todas las posibles configuraciones geométricas del material. Las configuraciones incluyen, aunque no de forma limitativa, simetrías isotáctica, atáctica, sindiotáctica y aleatorias.

Como se utiliza en la presente memoria, el término fibra “monocomponente” se refiere a una fibra formada a partir de uno o más extrusores utilizando únicamente un polímero. No se pretende excluir fibras formadas a partir de un polímero al que se añaden pequeñas cantidades de aditivos para obtener coloración, propiedades antiestáticas, lubricación, naturaleza hidrófila, etc. Estos aditivos, por ejemplo, dióxido de titanio para la coloración, están presentes generalmente en una cantidad inferior a aproximadamente 5 por ciento en peso y de forma más típica a aproximadamente 2 por ciento en peso.

Como se utiliza en la presente memoria, la expresión “fibras bicomponentes” se refiere a fibras que se han formado con al menos dos polímeros diferentes extrudidos en extrusores independientes pero hiladas juntas para formar una fibra. Las fibras de bicomponentes son también a veces denominadas fibras conjugadas o fibras de multicomponente. Los polímeros se disponen en diferentes zonas colocadas de forma sustancialmente constante en la sección transversal de las fibras de bicomponente y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras de bicomponente. La configuración de dicha fibra bicomponente puede ser, por ejemplo, una disposición de vaina/núcleo, en donde un polímero está rodeado por otro, o puede ser una disposición paralela, una disposición en forma de tarta, o una disposición tipo “ islas en el mar” , como se conoce cada una de ellas en la técnica de las fibras multicomponente, incluidas fibras las bicomponente. Las fibras bicomponente pueden ser fibras divisibles, siendo capaces dichas fibras de dividirse longitudinalmente, antes o durante el procesamiento, en múltiples fibras, cada una con una dimensión transversal más pequeña que la de la fibra bicomponente original. Se ha descubierto que las fibras que se pueden dividir producen bandas de material no tejido más suaves debido a sus dimensiones transversales reducidas. Fibras divisibles representativas útiles en la presente invención incluyen fibras de denier 2,5 de PET/nailon 6 de 16 segmentos del tipo T-502 y T-512; y fibras divisibles PET/PP de 16 segmentos del tipo T-522, todas comercializadas por Fiber Innovation Technology, Johnson City, TN, EE. UU.

Como se utiliza en la presente memoria, la expresión “fibras biconstituyentes” se refiere a fibras que se han formado a partir de al menos dos polímeros extrudidos en el mismo extrusor como una mezcla. Las fibras de biconstituyente no tienen los diversos componentes poliméricos dispuestos en zonas diferentes colocadas de manera relativamente constante en el área de sección transversal de la fibra y los diferentes polímeros habitualmente no están de forma continua a lo largo de toda la longitud de la fibra, formando habitualmente fibrillas que comienzan y terminan de forma aleatoria. Las fibras de biconstituyente se denominan a veces también fibras de multiconstituyente.

Como se utiliza en la presente memoria, “fibras no redondeadas” describe fibras que tienen una sección transversal no redondeada, e incluye “fibras conformadas” y “fibras de canal capilar” . Dichas fibras pueden ser sólidas o huecas, y pueden ser tri-lobulares, con forma de delta y son preferiblemente fibras que tienen canales capilares sobre sus superficies externas. Los canales capilares pueden tener diferentes secciones transversales tales como en “forma de U” , “forma de H” , “forma de C” y “forma de V” . Una fibra con canales capilares preferida es T-401, diseñada como fibra 4DG disponible en Fiber Innovation Technologies, Johnson City, TN. La fibra T-401 es un tereftalato de polietileno (poliéster PET).

El término “ integral” , como en “extensión integral” , tal y como se utiliza en la presente memoria, cuando se utiliza con respecto a las segundas regiones 4, hace referencia a fibras de las segundas regiones 4 que se han originado a partir de fibras de la banda precursora 20. Por lo tanto, las fibras 8 con forma de bucle de deformaciones 6, por ejemplo, pueden ser fibras extendidas y/o deformadas plásticamente de la banda precursora 20 y, por lo tanto, pueden ser integrales con las primeras regiones 2 de la banda 1. Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término “ integral” debe distinguirse de las fibras que se han introducido o añadido a una banda precursora separada con el fin de hacer copetes, como se suele hacer comúnmente en la fabricación convencional de moquetas, por ejemplo. Puede apreciarse que una banda 20 de material no tejido adecuada, debería comprender fibras capaces de experimentar una deformación plástica y un alargamiento por tracción suficientes, o presentar una movilidad de fibras suficiente, de modo que se formen fibras 8 con forma de bucle. Sin embargo, se reconoce que un determinado porcentaje de fibras forzadas fuera del plano de la primera superficie 12 de la banda precursora 20, no formarán un bucle, sino que, en cambio, se quebrarán y formarán extremos sueltos. Dichas fibras se denominan en la presente memoria fibras 18 “sueltas” o “ rotas” , como se muestra en la Fig. 3. Los extremos 18 de fibras sueltas también pueden ser el resultado de la formación de deformaciones 6 a partir de bandas de material no tejido que consisten en, o que contienen, fibras discontinuas cortadas. Los extremos 18 de fibras sueltas no son necesariamente indeseables para la presente invención, aunque se cree que la banda 1 puede retener su carácter voluminoso y suave más fácilmente cuando la deformación 6 comprende principalmente fibras 8 con forma de bucle. En una realización preferida, al menos aproximadamente un 50 %, más preferiblemente, al menos un 70 % y con máxima preferencia, al menos un 90 % de las fibras impulsadas en la dirección Z, son fibras 8 con forma de bucle.

En la Fig. 2 se muestra, en una vista más ampliada, una deformación 6 representativa para la realización de la banda 1 mostrada en la Fig. 1. Como se muestra, la deformación 6 comprende una pluralidad de fibras 8 con forma de bucle alineadas sustancialmente de manera que la deformación 6 tenga una orientación longitudinal distintiva y un eje longitudinal L . Las deformaciones 6 también tienen un eje transversal T generalmente ortogonal con respecto al eje longitudinal L en el plano DM-DTM. En la realización que se muestra en las Figs. 1 y 2, el eje longitudinal L es paralelo a la DM. En una realización, todas las deformaciones 6 espaciadas tienen, de forma general, ejes L longitudinales paralelos. El número de deformaciones 6 por unidad de superficie de banda 1, es decir, la densidad superficial de las deformaciones 6 , puede variar desde 1 deformación 6 por centímetro cuadrado, hasta tanto como 100 deformaciones 6 por centímetro cuadrado. Al menos puede haber 10, o al menos 20 deformaciones 6 por centímetro cuadrado, dependiendo del uso final. En general, no es necesario que la densidad superficial sea uniforme en toda la superficie de la banda 1, sino que las deformaciones 6 pueden presentarse únicamente en ciertas regiones de la banda 1, tal como en regiones que tengan formas predeterminadas, tales como líneas, tiras, cintas, círculos y similares.

Como se muestra en la Fig. 2, y con más claridad en las Figs. 3 y 4, una característica de las fibras 8 de las deformaciones 6 en una realización de la banda 1, es la alineación direccional predominante de las fibras 8 con forma de bucle. Como se muestra en las Figs. 3 y 4, las fibras 8 con forma de bucle tienen una alineación prácticamente uniforme con respecto al eje transversal T cuando se observan en una vista en planta, tal como en la Fig. 4. Por fibras 8 “con forma de bucle” se entiende que las fibras 8 comienzan y terminan en la banda 1. Por “alineadas” con respecto a las fibras 8 con forma de bucle de las deformaciones 6, se entiende que las fibras 8 con forma de bucle están todas orientadas, generalmente, de tal modo que, si se observan en vista en planta, como en la Fig. 4, cada una de las fibras 8 con forma de bucle tiene un componente vectorial significativo paralelo al eje transversal T y, preferiblemente, un componente vectorial principal paralelo al eje transversal T. Tal y como se describe en la presente memoria, una fibra 8 con forma de bucle orientada en un ángulo superior a 45 grados a partir del eje longitudinal L, cuando se observa en vista en planta, como en la Fig. 4, tiene un componente vectorial significativo paralelo al eje transversal T. Tal y como se utiliza en la presente memoria, una fibra 8 con forma de bucle orientada en un ángulo superior a 60 grados del eje longitudinal L, cuando se observa en vista en planta, como en la Fig. 4, tiene un componente vectorial principal paralelo al eje transversal T. En una realización preferida, al menos un 50 %, más preferiblemente, al menos un 70 %, y más preferiblemente, al menos un 90 % de las fibras 8 de la deformación 6 tienen un componente vectorial significativo, y más preferiblemente, un componente vectorial principal paralelo con respecto al eje transversal T . La orientación de las fibras puede determinarse utilizando un medio de aumento, si es necesario, tal como un microscopio equipado con una escala de medición apropiada. En general, para un segmento no lineal de fibra observado en vista en planta, se puede utilizar una aproximación en línea recta para ambos ejes longitudinales L y las fibras 8 con forma de bucle se pueden utilizar para determinar el ángulo de las fibras 8 con forma de bucle a partir del eje longitudinal L.

La orientación de las fibras 8 con forma de bucle en las deformaciones 6 de la segunda región 4 se debe contrastar con la composición de la fibra y la orientación de la primera región 2 , que, para bandas precursoras 20 de material no tejido se describe mejor en el sentido de que tienen una alineación de fibras sustancialmente orientadas de forma aleatoria.

En la realización que se muestra en la Fig. 1, los ejes longitudinales L de las deformaciones 6 están alineados generalmente en la DM. Las deformaciones 6 y, por lo tanto, los ejes longitudinales L , pueden, en principio, alinearse en cualquier orientación con respecto a la DM o la DTM. Por lo tanto, en general, puede decirse que para cada deformación 6 , las fibras 8 alineadas con forma de bucle se alinean generalmente de un modo ortogonal con respecto al eje longitudinal L , de modo que tengan un componente vectorial significativo paralelo al eje transversal T , y más preferiblemente, un componente vectorial principal paralelo al eje transversal T .

La Fig. 5 es una fotografía de microscopio electrónico de barrido (SEM) de una banda 1 similar a la descrita con respecto a la Fig. 1. La banda 1 de la Fig. 5 es una banda de material no tejido, ligada por hilado, de 70 g/m2 que comprende fibras bicomponentes (vaina/núcleo) de polietileno/polipropileno. La perspectiva de la Fig. 5 es, esencialmente, una vista lateral de la primera superficie 2 y las deformaciones 6 de la banda 1. Por “vista lateral” se entiende que la foto de la Fig. 5 está tomada generalmente en la dirección DTM, como se indica en las Figs. 1-4, de modo que la DM y los ejes longitudinales L de cada deformación 6 estén orientados transversalmente (p. ej., generalmente en forma horizontal) en la Fig. 5. Como se muestra en la Fig. 5, las deformaciones 6 que comprenden fibras 8 alineadas con forma de bucle, están generalmente alineadas en forma ortogonal con respecto al eje longitudinal L y tienen al menos un componente vectorial significativo paralelo al eje transversal T .

En algunas realizaciones, debido al método preferido de conformar deformaciones 6 , como se describe a continuación, otra característica de las deformaciones 6 es su estructura generalmente abierta caracterizada por un área vacía 10 abierta definida interiormente de las deformaciones 6, como se muestra en la Fig. 3. El área vacía 10 puede tener una forma que sea más ancha o mayor en el extremo distal 3 de la deformación 6 , y más estrecha en la base 5 de la deformación 6. Esta forma es opuesta a la forma del diente que se utiliza para formar la deformación 6. El término “Área vacía” no significa que esté completamente exenta de fibras, sino que es una descripción general de su aspecto general. Por lo tanto, es posible que en algunas deformaciones 6 pueda estar presente una fibra suelta 8 o una pluralidad de fibras sueltas 8 en el área vacía 10. Por área vacía “ abierta” se entiende que los dos extremos longitudinales de la deformación 6 están generalmente abiertos y libres de fibras, de modo que la deformación 6 conforme algo parecido a una estructura de “túnel” , como se muestra en la Fig. 3. Por ejemplo, la Fig. 6 es una vista en primer plano de SEM, de una deformación 6 de la banda 1 mostrada en la Fig. 5. Como se muestra, además de las fibras 8 alineadas con forma de bucle, hay un hueco vacío 10 abierto distintivo definido por una pluralidad de fibras 8 alineadas con forma de bucle. Muy pocas fibras rotas 18 son visibles. Como puede verse, la base 5 de la deformación 6 puede estar cerrada (como en las fibras que forman la deformación 6 están lo suficientemente juntas como para tocarse) o puede permanecer abierta. Generalmente, cualquier abertura en la base 6 es estrecha.

De forma adicional, las segundas regiones 4 asociadas con una segunda superficie 14 son discontinuidades 16 caracterizadas por una indentación generalmente lineal definida por fibras anteriormente aleatorias de la segunda superficie 14 que se impulsaron direccionalmente (es decir, la “dirección Z” , como se entiende comúnmente en la técnica de los materiales no tejidos para indicar una dirección “fuera de plano” generalmente ortogonal al plano DM-DTM, como se muestra en las Figs. 1 y 3) a la deformación 6 mediante los dientes de la estructura conformadora, descrita en detalle a continuación. El cambio abrupto de orientación mostrado por las fibras orientadas anteriormente de forma aleatoria de la banda precursora 20 define la discontinuidad 16, que muestra una linealidad tal, que puede describirse como que tiene un eje longitudinal generalmente paralelo al eje longitudinal L de la deformación 6. Debido a la naturaleza de muchas bandas de materiales no tejidos útiles como bandas precursoras 20, es posible que la discontinuidad 16 no sea tan claramente perceptible como las deformaciones 6. Por este motivo, las discontinuidades 16 en el segundo lado de la banda 1 pueden pasar desapercibidas y pueden, generalmente, no detectarse a menos que la banda 1 se inspeccione con detenimiento. De este modo, en algunas realizaciones, la banda 1 tiene el aspecto y la textura de felpa en un primer lado, y un aspecto y textura relativamente suave y lisa en el segundo lado. En otras realizaciones, las discontinuidades 16 pueden aparecer como aberturas, y pueden ser aberturas a través de la banda 1 por medio de los extremos de las deformaciones 6 con forma de bucle similares a un túnel.

Por otra parte, como consecuencia de un método preferido de fabricación de la banda 1, las segundas regiones 4 presentan una linealidad pronunciada en, o cerca de, la primera y segunda superficies 12 y 14, respectivamente, de la banda 1. Como se describe con más detalle a continuación con respecto al método de fabricación, puede observarse que, debido a la geometría de los dientes 110 del rodillo 104, cada una de las segundas regiones 4 de la banda precursora 20 tiene una orientación lineal asociada a las mismas. Esta orientación lineal es una consecuencia inevitable del método para fabricar la banda 1, como se describe en la presente memoria. Un modo de entender esta orientación lineal es considerar la orientación lineal de las discontinuidades 16 en la segunda superficie 14 de la banda 1. De modo similar, si la deformación 6 se eliminara de la banda 1 en la primera superficie 12, la segunda región 4 aparecería como una discontinuidad lineal en la primera superficie 12 de la banda 1, p. ej., como si se hubiera realizado un corte o abertura lineal en la banda precursora 20 en la ubicación de la deformación 6. La discontinuidad de la banda lineal corresponde direccionalmente al eje longitudinal L.

De la descripción de la banda 1, puede verse que las fibras 8 con forma de bucle de la deformación 6 pueden originarse y extenderse desde la primera superficie 12, o desde la segunda superficie 14 de la banda 1. Por supuesto, las fibras 8 de la deformación 6 también pueden extenderse desde el interior 19 de la banda 1. Las fibras 8 de las deformaciones 6 se extienden debido a que se impulsaron fuera del plano generalmente bidimensional de la banda precursora 20 (es decir, impulsadas en la “dirección Z” , como se muestra en la Fig. 3). En general, las fibras 8 o 18 de las segundas regiones 4 , comprenden fibras que son integrales con las fibras de las primeras regiones 2 de la banda fibrosa y se extienden a partir de las mismas.

Por lo tanto, a partir de la descripción anterior, se entiende que en una realización, la banda 1 puede describirse como una banda fibrosa 1 que tiene una primera superficie 12 y una segunda superficie 14, comprendiendo la banda fibrosa 1 una primera región 2 y una pluralidad de segundas regiones 4 integrales discretas, teniendo las segundas regiones 4 al menos una parte que es una discontinuidad 16 que presenta una orientación lineal y que define un eje longitudinal L , y al menos otra parte que es una deformación 6 que comprende una pluralidad de fibras con mechones que forma parte integrante de, pero que se extienden desde, la primera región 2 , pero que se extienden desde ella.

La extensión de las fibras 8 con forma de bucle puede venir acompañada de una reducción general en la dimensión transversal de las fibras (p. ej., el diámetro para las fibras redondas) debido a la deformación plástica de las fibras y a los efectos de la relación de Poisson. Por lo tanto, las fibras 8 de la deformación 6 pueden tener un diámetro promedio de fibra inferior al del diámetro promedio de fibra de las fibras de la banda precursora 20, así como de las fibras de las primeras regiones 2. Se cree que esta reducción del diámetro de fibra contribuye a la suavidad percibida de la banda 1, una suavidad que puede compararse con la felpa de algodón, dependiendo de las propiedades del material de la banda precursora 20. Se ha descubierto que la reducción en la dimensión transversal de la fibra es superior en la parte intermedia de la base 5 y en la parte distal 3. Esto se cree que se debe al método de elaboración, según se describe en más detalle a continuación. Brevemente, se cree que las partes de las fibras en la base 5 y la parte distal 3 de las deformaciones 6 son adyacentes en la punta de los dientes 110 del rodillo 104, descrito más completamente a continuación, y se bloquean por fricción y se mantienen inmóviles durante el procesamiento. Por lo tanto, las partes intermedias de las deformaciones 6 tienen mayor libertad para estirarse o alargarse, y por tanto, tienen mayor libertad para experimentar una reducción correspondiente de la dimensión transversal de la fibra.

Haciendo referencia a la Fig. 7, se muestra un aparato y un método para elaborar las bandas 1 de la presente invención. El aparato 100 comprende un par de rodillos engranables 102 y 104, girando cada uno de los mismos alrededor de un eje A , siendo los ejes A paralelos en el mismo plano. El rodillo 102 comprende una pluralidad de aristas 106 y sus correspondientes hendiduras 108, que se extienden sin interrupción alrededor de toda la circunferencia del rodillo 102. El rodillo 104 es similar al rodillo 102, pero en vez de tener aristas que se extienden sin interrupción alrededor de toda la circunferencia, el rodillo 104 comprende una pluralidad de hileras de aristas que se extienden circunferencialmente que han sido modificadas para ser hileras de dientes 110 separados circunferencialmente que se extienden en una relación separada alrededor de al menos una parte del rodillo 104. Las filas 110 de dientes de rodillo 104 individuales se separan mediante las ranuras correspondientes 112. Durante la operación, los rodillos 102 y 104 se ensamblan de tal manera que las aristas 106 del rodillo 102 se extienden por las ranuras 112 del rodillo 104 y los dientes 110 de rodillo 104 se extienden por las ranuras 108 de rodillo 102. El entrelazado se muestra con mayor detalle en la representación de sección transversal de la Fig. 8, que se explica a continuación. Cada uno de los rodillos 102 y 104, o ambos, se puede calentar por medios conocidos en la técnica como, por ejemplo, utilizando rodillos rellenados con aceite caliente o rodillos calentados por medios eléctricos.

En la Fig. 7, el aparato 100 se muestra en una configuración preferida que tiene un rodillo con patrón, p. ej., el rodillo 104, y un rodillo 102 con hendiduras sin patrón. Sin embargo, puede ser preferible utilizar dos rodillos 104 con patrón que tengan el mismo patrón o patrones diferentes, en las mismas regiones o en regiones correspondientes distintas de los rodillos respectivos. Dicho aparato puede producir bandas con deformaciones que sobresalgan de ambos lados de la banda 1.

En la Fig. 7 se muestra el método para elaborar una banda 1 de la presente invención, en un proceso continuo comercialmente viable. La banda 1 se elabora deformando mecánicamente una banda precursora 20 que puede describirse como generalmente plana y bidimensional. Por “ plana” y “ bidimensional” se entiende, simplemente, que la banda es plana con respecto a la banda 1 terminada, que tiene una dirección Z distintiva fuera de plano y transmitida de manera tridimensional, debido a la conformación de las segundas regiones 4. No se pretende que “ plana” y “de dos dimensiones” impliquen ninguna planitud, suavidad o dimensionalidad específicas.

El proceso descrito es similar en muchos aspectos a un proceso descrito en la patente de los EE. UU. US. 5.518.801 titulado “Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior” y denominados en la bibliografía de patente posterior como bandas de “SELF” , que se refieren a “ Películas Estructurales de Tipo Elástico” . Sin embargo, existen diferencias significativas entre el aparato descrito aquí y el aparato descrito en la patente '801 citada anteriormente. Estas diferencias explican las características novedosas de la banda de la presente invención. Tal como se describe a continuación, los dientes 110 del rodillo 104 tienen una geometría específica asociada a los bordes anterior y posterior que permite que los dientes, p. ej., los dientes 110, para prácticamente “perforar” la banda precursora 20, en contraposición de, en esencia, estampar la banda. La diferencia en el aparato 100 da como resultado una banda fundamentalmente diferente. Por ejemplo, una banda 1 de la presente invención puede tener deformaciones 6 con mechones distintivas de “túnel” de fibras 8 alineadas con forma de bucle, a diferencia de los elementos de nervadura en forma de “tienda de campaña” de las bandas de SELF de la técnica anterior, teniendo cada una de ellas paredes laterales continuas asociadas a las mismas, es decir, una “zona de transición” continua. Se cree que las deformaciones 6 distintivas con mechones de “túnel” de la banda 1 de la presente invención, contribuyen a las superiores propiedades de manejo de fluidos de la banda 1, ya que permiten la entrada de fluidos en la banda 1, y a través de ella, a través de regiones vacías 10 de las deformaciones 6.

La banda precursora 20 se proporciona directamente a partir de un proceso de elaboración de la banda, o indirectamente a partir de un rodillo de suministro (no se muestra ninguno), y se desplaza en la dirección de la máquina hasta la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104 de engranaje contrarrotatorios. La banda precursora puede ser una banda de material no tejido que comprenda cualquier tipo de fibra conocida, incluyendo fibras bicomponente, fibras de canal capilar, microfibras o fibras divisibles. La banda precursora 20 puede precalentarse mediante medios conocidos en la técnica, tales como calentamiento sobre rodillos calentados por aceite. Además, la banda precursora puede ser una banda de material no tejido elaborada mediante procesos conocidos, tales como soplado por fusión, ligado por hilado y cardado. A medida que la banda precursora 20 pasa a través de la línea 116 de contacto, los dientes 110 del rodillo 104 entran en las ranuras 108 del rodillo 102 y simultáneamente impulsan las fibras fuera del plano de la banda precursora 20 para que conformen segundas regiones 2, que incluyen deformaciones 6 y discontinuidades 16. En efecto, los dientes 110 “empujan” o “perforan” atravesando la banda precursora 20. A medida que la punta de los dientes 110 empuja a través de la banda precursora 20, las partes de las fibras que están orientadas predominantemente en la DTM y a través de los dientes 110, se impulsan mediante los dientes 110 fuera del plano de la banda precursora 20 y se estiran, tiran, y/o se deforman plásticamente en la dirección Z, dando lugar a la conformación de la segunda región 4, que incluye las fibras 8 con forma de bucle de las deformaciones 6 de la banda 1. Las fibras que están orientadas predominantemente y generalmente paralelas al eje longitudinal L, es decir, en la dirección de la máquina de la banda precursora 20, como se muestra en la Fig. 1, simplemente se separan mediante los dientes 110 y permanecen sustancialmente en la primera región 2 de la banda 1. Aunque, como se explica más adelante en detalle, se ha descubierto que la tasa de formación de las deformaciones 6 afecta a la orientación de las fibras, en general, y al menos a bajas tasas de formación, se puede comprender por qué las fibras 8 con forma de bucle pueden presentar una orientación única de fibras que es un alto porcentaje de fibras con un componente vectorial significativo o principal paralelo al eje transversal T de la deformación 6, como se ha explicado anteriormente con respecto a las Figs. 3 y 4. En general, al menos algunas de las fibras de deformación 6 son fibras 8 alineadas y con forma de bucle que pueden describirse como que tienen un componente vector significativo o principal paralelo a un plano orientado a Z ortogonal al eje transversal T.

El número, el espaciado y el tamaño de las deformaciones 6 puede variar modificando el número, espaciado y tamaño de los dientes 110 y realizando los cambios de dimensión correspondientes, según sean necesarios, al rodillo 104 y/o al rodillo 102. Esta variación, junto con la variación posible en las bandas precursoras 20 y las velocidades de línea, permite la fabricación de muchas bandas 1 variadas, para muchos fines. Por ejemplo, la banda 1 elaborada con una tela textil de gramaje alto con hilos tejidos extensibles en la DM y en la DTM, podría transformarse en una cobertura de suelo suave y porosa, tal como una estera para vacas útil para reducir los problemas de ubre y pezones de las vacas. Podría utilizarse una banda 1 elaborada con una banda de material no tejido de gramaje relativamente bajo de fibras poliméricas extensibles ligadas por hilado, como una tela de felpa para una ropa duradera o semiduradera. Como se describe más detalladamente a continuación, la banda 1 también puede utilizarse en artículos absorbentes desechables.

La Fig. 8 muestra en corte transversal una parte de los rodillos 102 y 104 de intercalación, incluyendo crestas 106 y dientes 110. Como se muestra, los dientes 110 tienen una altura de diente AD (obsérvese que AD también puede aplicarse a la altura de la cresta 106; en una realización preferida la altura del diente y la altura de la arista son iguales), y una separación entre dientes (o una separación entre aristas) a la que se hace referencia como paso P. Como se puede ver, la profundidad de engranaje E es una medición del nivel de engranaje de los rodillos 102 y 104, y se mide desde la punta de la arista 106 a la punta del diente 110. La profundidad de engranaje E, la altura del diente AD , y el paso P de rosca pueden variar, según se desee, dependiendo de las propiedades de la banda precursora 20 y las características deseadas de la banda 1. Por ejemplo, en general, para obtener fibras con forma de bucle en la deformación 6, cuanto mayor sea el nivel de engranaje E, mayores serán las características necesarias de movilidad y/o elongación de las fibras que deben poseer las fibras de la banda precursora 20. También, cuanto mayor sea la densidad de las segundas regiones 4 deseadas (segundas regiones 4 por unidad de superficie de la banda 1), menor deberá ser el paso de rosca, así como la longitud del diente LD y la distancia del diente DD, como se describe a continuación.

La Fig. 9 muestra un rodillo 104 que tiene una pluralidad de dientes 110 útiles para elaborar una banda 1 de tipo felpa de material no tejido ligada por hilado a partir de una banda precursora 20 no tejida ligada por hilado que tiene un gramaje de entre aproximadamente 60 g/m2 y 100 g/m2, preferiblemente, aproximadamente 70 g/m2, u 80 g/m2 o 90 g/m2. En la Fig. 10 se muestra una vista ampliada de los dientes 110 mostrados en la Fig. 9. En este rodillo 104, los dientes 110 tienen una dimensión de longitud LD circunferencial uniforme de aproximadamente 1,25 mm medida generalmente del borde anterior BA al borde posterior BP en la punta 111 del diente, y están uniformemente separados entre sí circunferencialmente por una distancia DD de aproximadamente 1,5 mm. Para fabricar una banda 1 de felpa a partir de una banda precursora 20 con un gramaje total en el intervalo de aproximadamente 60 a 100 g/m2, los dientes 110 del rodillo 104 pueden tener una longitud LD que varía de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, y un espaciado DD de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, una altura de diente AD que varía de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 10 mm, y un paso P de entre aproximadamente 1 mm (0,040 pulgadas) y 2,54 mm (0,100 pulgadas). La profundidad de engranaje E puede ser de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 5 mm (hasta un máximo que se acerque a la altura de diente AD). Por supuesto, E, P, AD , DD y LD pueden variarse independientemente de las demás para conseguir el tamaño, el espaciado y la densidad superficial deseados de las deformaciones 6 (número de deformaciones 6 por unidad de superficie de la banda 1).

Como se muestra en la Fig. 8, cada diente 110 tiene una punta 111, un borde anterior BA y un borde posterior BP . La punta 111 de diente es alargada y tiene una orientación generalmente longitudinal, que se corresponde con los ejes longitudinales L de las segundas regiones 4. Se cree que para obtener las deformaciones 6 con mechones de la banda 1 que puedan describirse como de felpa, el BA y el BP deberían ser casi ortogonales con respecto a la superficie 120 periférica local del rodillo 104. También, la transición de la punta 111 y el BA o el BP debería ser un ángulo agudo, tal como un ángulo recto, que tenga un radio de curvatura suficientemente pequeño, de modo que al utilizar los dientes 110 empuje a través de la banda precursora 20 en el BA y el BP. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que tener transiciones de la punta en un ángulo relativamente agudo entre la punta del diente 110 y el BA y el BP permite que los dientes 110 perforen la banda precursora 20 “ limpiamente” , es decir, de un modo local y diferenciado, de modo que la banda 1 resultante pueda describirse como “con mechones” en las segundas regiones 4 , en lugar de “estampada” , por ejemplo. Cuando se procesa de este modo, a la banda 1 no se le transmite una elasticidad particular, más allá de la que la banda precursora 20 pueda haber tenido originalmente.

Se ha descubierto que la velocidad de línea, es decir, la tasa a la que se procesa la banda precursora 20 a través de la línea de contacto de los rodillos rotatorios 102 y 104, y la tasa de conformación de deformaciones 6 resultante, afecta la estructura de las deformaciones 6 resultantes. Por ejemplo las deformaciones 6 mostradas en las Figs. 5 y 6 se realizaron a una tasa relativamente baja de aproximadamente 3 metros por minuto (m/min) (aproximadamente 10 pies por minuto). Tres m/min se considera una tasa relativamente lenta para la producción comercial para muchas aplicaciones de consumo, pero para las fibras de bicomponente ligadas por hilado utilizadas en la banda de material no tejido ilustrada en las Figs. 5 y 6, esta velocidad relativamente lenta produce fibras 8 alineadas con forma de bucle muy uniformes en las deformaciones 6.

A mayores velocidades de línea, es decir, velocidades de procesamiento relativamente más altas a través de la línea de contacto de los rodillos rotatorios 102 y 104, materiales similares pueden presentar estructuras muy diferentes para las deformaciones 6 , es decir, mechones. Por ejemplo, las Figs. 11 y 12 muestran deformaciones representativas 6 para bandas 1 elaboradas del mismo material y con las mismas condiciones de proceso, siendo la única diferencia la velocidad giratoria de los rodillos 102 y 104, es decir, la velocidad de línea (en unidades de longitud/tiempo) de la banda precursora 20 que está procesándose en la bandas 1. La banda precursora 20 utilizada para cada una de las bandas mostradas en las Figs. 11 y 12, era una banda de material no tejido de 25 g/m2 que comprendía polipropileno y comercializada por BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EE. UU., y vendida bajo el nombre comercial Sofspan 200®. La banda que se muestra en la Fig. 11, se procesó a través de la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104 con una profundidad de engranaje E de aproximadamente 3,4 mm (aproximadamente 0,135 pulgadas), un paso P de aproximadamente 1,5 mm (aproximadamente 0,060 pulgadas), una altura de diente AD de aproximadamente 3,7 mm (aproximadamente 0,145 pulgadas), una distancia de diente DD de 1,6 mm (aproximadamente 0,063 pulgadas) y una longitud de diente LD de aproximadamente 1,25 mm (aproximadamente 0,050 pulgadas). La banda se desplazó a una velocidad de línea de aproximadamente 15 metros/minuto (aproximadamente 50 pies por minuto). La banda que se muestra en la Fig. 12 es idéntica a la banda que se muestra en la Fig. 11, y se procesó bajo condiciones idénticas, excepto por la velocidad de línea, que era de aproximadamente 150 metros por minuto (aproximadamente 500 pies por minuto).

Como puede verse examinando las Figs. 11 y 12, las deformaciones 6 que se muestran son claramente diferentes. La deformación 6 mostrada en la Fig. 11 es de estructura similar a la de las deformaciones mostradas en las Figs. 16. Es decir, muestra fibras 8 con forma de bucle sustancialmente alineadas con muy pocas fibras rotas, p. ej., como las fibras 18 mostradas en la Fig. 3. La deformación 6 que se muestra en la Fig. 12 muestra sin embargo, una estructura muy diferente y no forma parte de la invención; una estructura aparentemente típica de los materiales no tejidos ligados por hilado procesados para conformar deformaciones 6 a velocidades relativamente altas. Típico de esta estructura son las fibras rotas entre la parte proximal, es decir, la base 5 , de las deformaciones 6 y la parte distal, es decir, la parte superior 3 , de las deformaciones 6 , y lo que parece ser una “estera” 7 de fibras en la parte superior de la deformación 6. La estera 7 comprende y está soportada en la parte superior de las deformaciones 6 por fibras 8 con forma de bucle sin romper, y también comprende partes de fibras rotas 11 que ya no forman parte de la banda precursora 20. Es decir, la estera 7 comprende partes de fibras que anteriormente formaban parte integrante de la banda precursora 20 pero que están completamente separadas de la banda precursora 20 después de un procesamiento a velocidades de línea suficientemente altas en el proceso descrito con referencia a las Figs. 7 y 8.

Se muestra otro ejemplo de bandas 1 que son idénticas en material y procesamiento, excepto por la velocidad de línea con respecto a las Figs. 13 y 14. La banda precursora 20 para cada banda 1 mostrada en las Figs. 13 y 14, era una banda de material no tejido de 60 g/m2 ligada por hilado disponible de BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EE. UU., y comercializada con el nombre comercial Sofspan 200®. La banda que se muestra en la Fig. 13 se procesó a través de la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104 con una profundidad de acoplamiento E de aproximadamente 3,4 mm (aproximadamente 0,135 pulgadas), un paso P de aproximadamente 1,5 mm (aproximadamente 0,060 pulgadas), una altura de diente AD de aproximadamente 3,7 mm (aproximadamente 0,145 pulgadas), una distancia de diente DD de aproximadamente 1,6 mm (aproximadamente 0,063 pulgadas) y una longitud de diente LD de aproximadamente 1,25 mm (aproximadamente 0,050 pulgadas). La banda se desplazó a una velocidad de línea de aproximadamente 15 metros/minuto (aproximadamente 50 pies por minuto). La banda que se muestra en la Fig. 14 es idéntica a la banda que se muestra en la Fig. 13, y se procesó bajo condiciones idénticas, excepto por la velocidad de línea, que era de aproximadamente 150 metros por minuto (aproximadamente 500 pies por minuto).

La banda 1 mostrada en la Fig. 13 se procesó a una velocidad de línea de aproximadamente 15 metros por minuto (aproximadamente 50 pies por minuto). Como se muestra, incluso a esta velocidad de línea relativamente moderada, se observa cierta cantidad de enmarañado en el extremo distal de la deformación 6. Este enmarañado, aparentemente de partes de fibras comprimidas y aplanadas de mayor densidad, se produce en la parte de la deformación 6 asociada a la punta del diente 110 del rodillo 104 durante la fabricación. A medida que aumenta la velocidad de línea, este enmarañado, es decir, la estera 7, se diferencia más, como se ilustra en la Fig. 14, que muestra una banda procesada en condiciones idénticas a las de la banda mostrada en la Fig. 13, pero procesada a una velocidad de línea de aproximadamente 150 metros por minuto (aproximadamente 500 pies por minuto). Las deformaciones 6 mostradas en la Fig. 14 presentan una estera 7 más diferenciada y pueden describirse como que comprenden las fibras 8 o 18 integrales a la primera región 2, pero que se extienden desde ella, y las fibras 11 (en la estera 7) que no son ni integrales a la primera región 2 ni se extienden desde ella.

Se cree que la diferenciada orientación de las fibras observada en la parte distal de las deformaciones 6, p. ej., la estera 7, se debe principalmente a las tasas de procesamiento, también se cree que le pueden influir otros parámetros, tales como el tipo de fibra y el gramaje de la banda precursora 20, así como las temperaturas de procesamiento que pueden afectar el grado de unión entre fibras. Por ejemplo, como se observó anteriormente, el enmarañado de fibras se produce en la parte asociada de la deformación 6, durante la fabricación con la punta del diente 110 del rodillo 104. Se cree que el engranaje por fricción de las fibras en la punta de los dientes “fija” las fibras en su sitio, limitando con ello la elongación y/o la movilidad de las fibras, dos mecanismos que se consideran que permiten la conformación de las deformaciones 6. Por lo tanto, una vez fijadas, por así decirlo, en su sitio, las fibras adyacentes a la punta del diente 110 pueden romperse y, debido al entrelazado aleatorio de la banda precursora, así como la posible soldadura en frío de las fibras debido a la presión y a la fricción, las fibras rotas 11 quedan y permanecen alojadas en la estera 7 en el extremo distal 3 de las deformaciones 6.

Las bandas precursoras 20 que tengan gramajes relativamente más altos, tienen de forma general relativamente más partes de fibras 11 en la estera 7. En un sentido, parece como si la mayor parte del contenido de fibras de las bandas precursoras 20 en las proximidades inmediatas de una punta 110 de diente durante la fabricación puede simplemente desplazarse en la dirección Z con respecto a la parte distal 3 de las deformaciones 6, dando lugar a la estera 7. Las bandas precursoras 20 que comprenden fibras de elongación relativamente baja, o fibras con relativamente poca movilidad entre fibras (p. ej., capacidad relativamente limitada para la reptación de fibras) parecen tener como consecuencia que relativamente pocas fibras se queden y permanezcan alojadas en la estera 7 en el extremo distal 3 de las deformaciones 6. La movilidad entre fibras se puede incrementar reduciendo o eliminando los enlaces entre fibras. Las uniones térmicas pueden eliminarse completamente, o reducirse significativamente en ciertas bandas de material no tejido, para aumentar la movilidad entre fibras. De forma similar, la banda hidroentrelazada puede estar menos entrelazada para aumentar la movilidad entre fibras. Para cualquier banda precursora 20, la lubricación de la misma antes del procesamiento, como se describe en la presente memoria, también puede aumentar la movilidad entre fibras. Por ejemplo, puede aplicarse un lubricante de aceite mineral a la banda precursora 20 antes de que entre en la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104.

El resultado de la presencia de esteras 7 es una banda 1 que tiene una impresión texturada ligeramente más áspera en un lado de la misma, y que es útil, por ejemplo, para toallitas en las que es deseable más textura de restregado. En un sentido, cuando se elabora una banda que tiene una impresión táctil suave de felpa en condiciones de procesamiento a velocidad relativamente baja, puede impartir la sensación de una toalla de hotel barato cuando se procesa en condiciones idénticas, pero con una velocidad de línea relativamente mayor. Esta impresión táctil texturada áspera en una banda fibrosa puede ser útil para algunas aplicaciones, tales como una toallita limpiadora de superficies duras o un toallita facial exfoliante.

Se ha descubierto que determinadas bandas de material no tejido, que no forman parte de la invención, tales como bandas cardadas que comprenden fibras de longitud cortada, producen muy pocas fibras 8 con forma de bucle en las deformaciones 6 , de modo que las deformaciones 6 producidas en estas bandas no pueden describirse como que comprenden una pluralidad de fibras 8 con forma de bucle y alineadas, como se describió anteriormente con respecto a las Figs. 1-6. En vez de ello, como se muestra en la fotografía con el SEM, de la Fig. 17, las bandas de material no tejido cardadas pueden producir deformaciones 6 que tengan pocas, de tenerlas, fibras 8 con forma de bucle y alineadas, y muchas, si no todas, fibras no alineadas y/o fibras rotas 18. La banda precursora 20 utilizada para elaborar la banda 1 mostrada en la Fig. 17 era una banda cardada de 40 g/m2 distribuida por BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EE. UU., como High Elongation Carded (HEC®) y se procesó a través de la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104 con una profundidad de engranaje E de aproximadamente 3,4 mm (aproximadamente 0,135 pulgadas), un paso P de aproximadamente 1,5 mm (aproximadamente 0,060 pulgadas), una altura de diente AD de aproximadamente 3,7 mm (aproximadamente 0,145 pulgadas), una distancia de diente DD de aproximadamente 1,6 mm (aproximadamente 0,063 pulgadas), y una longitud de diente LD de aproximadamente 1,25 mm (aproximadamente 0,050 pulgadas). La banda se desplazó a una velocidad de línea de aproximadamente 15 metros/minuto (aproximadamente 50 pies por minuto). Se cree que la no alineación de las fibras en las deformaciones 6 elaboradas a partir de bandas cardadas, se debe, en parte, a la naturaleza del contenido de fibras de las bandas cardadas. Las fibras cortadas no son “sin fin” , sino que, en su lugar, tienen una longitud predeterminada del orden de 25 mm a aproximadamente 400 mm y, de forma más típica, de aproximadamente 40 mm a aproximadamente 80 mm. Por lo tanto, cuando una banda cardada se procesa por el aparato descrito con respecto a la Fig. 7, se cree que existe una mucha mayor probabilidad de que un extremo de fibra suelto esté próximo a una deformación 6 y produzca así un extremo de fibra sin bucle en la deformación 6. Además, muchas veces las fibras cortadas no tienen las mismas características de estiramiento que las fibras ligadas por hilado o fundidas y sopladas, por ejemplo. Sin embargo, incluso si las deformaciones 6 no tienen fibras con forma de bucle, los mechones fibrosos pueden, no obstante, proporcionar una ventaja de suavidad y producir una banda que tenga características tipo felpa.

Las bandas 1 de la presente invención ofrecen muchas oportunidades para producir materiales diseñados que tengan características seleccionadas. Por ejemplo, se puede elaborar una banda 1 seleccionando la longitud de las fibras discontinuas en una banda 20 precursora cardada, de modo que la probabilidad de tener extremos de fibras expuestos en las deformaciones 6, se puede predecir de manera fiable. Además, una banda cardada de fibras discontinuas se puede combinar o laminar con una banda de material no tejido ligada por hilado para producir un híbrido, de modo que las deformaciones 6 de las segundas regiones 4 comprendan, principalmente, fibras ligadas por hilado con forma de bucle y las primeras regiones 2 comprendan fibras tanto cardadas como ligadas por hilado. El tipo de fibras, la longitud de las fibras discontinuas, la colocación en capas de las fibras y otras variaciones de la banda precursora 20, se pueden modificar, según se desee, para elaborar las características funcionales deseadas de la banda 1.

Si, en un ejemplo no según la invención, se utiliza una banda precursora 20 de material tejido, la conformación y estructura de las segundas regiones 4 pueden ser muy parecidas a las mostradas por las bandas 1 conformadas a partir de bandas de material no tejido. Por ejemplo, si una banda precursora 20 de material tejido tiene hilos de urdimbre o de trama con suficientes propiedades de alargamiento y que, predominantemente, se orientan en dirección transversal a la máquina, al procesarse por el aparato 100 descrito con anterioridad, los dientes 110 tienden a separar los hilos (de urdimbre o de trama) en dirección a la máquina y sólo impulsan fuera del plano los hilos en dirección transversal a la máquina. Por consiguiente, la banda 1 producida a partir de una banda precursora 20 de material tejido puede tener una apariencia e impartir una sensación muy similar a la de una tela de felpa.

En realizaciones preferidas, la banda precursora 20 es una banda de material no tejido en la que las uniones entre fibras son mínimas. Por ejemplo, la banda precursora puede ser una banda de material no tejido que tenga un diseño de enlaces de punto térmico discreto, como se conoce comúnmente en la técnica para bandas de material no tejido. Sin embargo, en general, es deseable minimizar el número y separación de los puntos de unión, para así permitir la máxima movilidad y dislocación de fibras en las segundas regiones 4 de la banda 1. En general, al utilizar fibras que tengan diámetros relativamente altos, y/o una extensión relativamente alta hasta el quiebre, y/o una movilidad de fibras relativamente alta, se obtienen como resultado segundas regiones 4 mejores y con formas más definidas, específicamente, deformaciones 6.

La banda 1 se describe como una banda de una sola capa elaborada a partir de una banda precursora 20 de una sola capa. En un ejemplo no según la invención puede utilizarse una banda precursora 20 laminada o compuesta que tenga dos o más capas o pliegues. En general, la descripción anterior de la banda 1 es válida, reconociendo que las fibras 8 alineadas con forma de bucle, por ejemplo, formadas a partir de una banda precursora laminar, podrían estar compuestas por fibras de ambas (o todas) las capas del laminado. En dicha estructura de banda, es importante por lo tanto que todas las fibras de todas las capas tengan suficiente diámetro, características de elongación y movilidad de fibras, para que no se rompan antes de la extensión y deformación. De este modo, las fibras de todas las capas del laminado pueden contribuir a las deformaciones 6 con mechones. En una banda de múltiples capas, las fibras de las distintas bandas pueden mezclarse o entrelazarse en la deformación 6. Las fibras no sobresalen, sino que se combinan con las fibras de una banda adyacente. Esto se observa con frecuencia cuando las bandas se procesan a velocidades muy altas.

Las bandas 1 de múltiples capas pueden tener ventajas significativas sobre las bandas 1 de una sola capa. Las bandas de múltiples capas no forman parte de la invención. Por ejemplo, en las Figs. 18-20 se muestra esquemáticamente una deformación 6 de una banda 1 de múltiples capas que utilice dos bandas precursoras 20A y 20B. Como se muestra, las dos bandas precursoras 20A y 20B aportan fibras a las deformaciones 6 en una relación “anidada” que “fija a” ambas bandas precursoras, formando una banda laminar sin necesidad de utilizar adhesivos o termoadhesión entre las capas. Sin embargo, se puede aplicar selectivamente, si se desea, adhesivo, unión química, unión por resina o polvo, o termosoldadura entre las capas, sobre determinadas regiones o sobre la totalidad de las bandas precursoras. Además, las capas múltiples pueden unirse durante el procesamiento, por ejemplo, extruyendo una película sobre un material no tejido, o cardando una capa de material no tejido sobre un ligado por hilado, y uniendo mediante termoadhesión por puntos las capas combinadas. En una realización preferida, las deformaciones 6 mantienen la relación estratificada de la banda precursora laminar, como se muestra en la Fig. 18, y en todas las realizaciones preferidas la capa superior (específicamente, la capa 20A en las Figs. 18-20, pero, en general, la capa superior en referencia a la dirección Z, como se muestra en las Figs. 18-20) permanece prácticamente intacta y forma fibras 8 con forma de bucle.

En una banda 1 de múltiples capas, cada banda precursora puede tener propiedades diferentes. Las bandas de múltiples capas no forman parte de la invención. Por ejemplo, la banda 1 puede comprender dos (o más) bandas precursoras, p. ej., la primera y segunda bandas precursoras 20A y 20B . La primera banda precursora 20A puede formar una capa superior que presente una alta elongación y una recuperación elástica significativa que permita que la banda 20A recupere su posición inicial. La recuperación ayuda a comprimir lateralmente la parte base 5 de la deformación 6 de ambas bandas, como se muestra en la Fig. 18. La recuperación o la compresión lateral también ayudan a asegurar y estabilizar las fibras orientadas a Z en la deformación 6. La compresión lateral proporcionada por la banda precursora 20A también puede aumentar la estabilidad de la segunda banda precursora 20B . Un ejemplo de una banda 1 de múltiples capas idéntica en material y procesamiento, excepto por la velocidad de línea, se muestra con respecto a las Figs. 15 y 16. La banda 1 de múltiples capas, como se muestra en las Figs. 15 y 16, incluye una primera banda precursora 20A compuesta de una banda de material no tejido de vaina/núcleo de PE/PP ligada por hilado fabricada por BBA, Washougal, WA, EE. UU. La segunda banda precursora 20B consta de una banda de material no tejido de PET/Co-PET cardada unida por puntos térmicos (50 % de 6 dpf PET Wellman Tipo 204, fabricada en Charlotte, NC, EE. UU., y 50 % de 6 dpf Co-PET Kanematsu Tipo LM651, fabricada en Gastonia, NC, EE. UU. La segunda banda precursora 20B puede unirse holgadamente para permitir el mechonado, de modo que la compresión lateral de la primera banda precursora 20A también pueda aumentar la estabilidad de la segunda banda precursora 20B. Las dos bandas 1 de múltiples capas se procesaron a una profundidad de engranaje E de aproximadamente 3,4 mm (aproximadamente 0,135 pulgadas). La banda 1 de múltiples capas de la Fig. 15 se procesó a una velocidad baja, 3 metros por minuto, y la banda 1 de múltiples capas de la Fig. 16 se procesó a una velocidad alta, de 150 metros por minuto. Como puede observarse, las fibras de la primera y la segunda bandas precursoras 20A y 20B en la deformación 6 de la Fig. 16 (procesamiento a alta velocidad), están mucho más entrelazadas que las mostradas en la Fig. 15 (procesamiento a baja velocidad). La banda 1 de múltiples capas puede utilizarse como capa en contacto con el cuerpo cuando se utilice como lámina superior en un artículo absorbente desechable.

En una banda 1 de múltiples capas, cada banda precursora puede tener diferentes propiedades de material, de modo que proporcione a la banda 1 de propiedades beneficiosas. Las bandas de múltiples capas no forman parte de la invención. Por ejemplo, una banda 1 que comprenda dos (o más) bandas precursoras, p. ej., la primera y segunda bandas precursoras 20A y 20B , puede tener propiedades de manejo de líquidos beneficiosas para su uso como lámina superior en un artículo absorbente desechable, como se describe con más detalle a continuación. Para un manejo de líquidos superior, por ejemplo, la primera banda precursora 20A puede formar una capa superior (es decir, una de contacto corporal cuando se utilice como lámina superior en un artículo absorbente desechable) y puede componerse de fibras relativamente hidrófobas. La segunda banda precursora 20B puede formar una capa inferior (es decir, dispuesta entre la lámina superior y un núcleo absorbente, cuando se utilice en un artículo absorbente desechable) compuesta por fibras relativamente hidrófilas. El líquido depositado en la capa superior relativamente hidrófoba es transportado rápidamente a la capa inferior relativamente hidrófila. Una razón para el rápido transporte del fluido observado, son las estructuras capilares formadas por las fibras 8 , 18 generalmente alineadas de las deformaciones 6. Las fibras 8 , 18 forman capilares alineados direccionalmente entre fibras adyacentes, y la acción capilar se ve mejorada por la convergencia general de las fibras cercanas a la parte proximal 5 de las deformaciones 6.

Se cree que el rápido transporte del fluido se incrementa más aún debido a la capacidad del fluido de entrar en la banda 1 a través de los vacíos 10 creados por las deformaciones 6. Esta capacidad de “entrada lateral” y/o acción capilar, y/o el gradiente de naturaleza hidrófila permitido por la estructura de la banda 1 hace que la banda 1 sea un material ideal para el tratamiento óptimo del fluido para los artículos absorbentes desechables. En particular, una banda multicapa 1 puede proporcionar aún mayores mejoras en las características de tratamiento de fluido. Dichas bandas de múltiples capas no forman parte de la invención. En otra realización, la primera banda precursora 20A puede estar compuesto por fibras relativamente suaves (p. ej., polietileno), mientras que la segunda banda precursora 20B puede estar compuesto por fibras relativamente rígidas (p. ej., poliéster). En dicha banda 1 de múltiples capas, las deformaciones 6 pueden retener o recuperar una determinada cantidad de altura h, incluso después de que se aplique presión. La ventaja de dicha estructura, especialmente cuando se combina con un gradiente de hidrofilidad, como se ha descrito anteriormente (las fibras pueden volverse hidrófobas o hidrófilas por medios conocidos en la técnica), es una banda 1 adecuada para su uso como lámina superior en productos de higiene femenina, que proporciona una captación de fluidos superior y propiedades de rehumectación superiores (es decir, un menor regreso de fluido a la superficie de la lámina superior). Se cree que la mayor rigidez proporcionada por las fibras relativamente rígidas de la segunda banda precursora 20B proporciona un calibre (espesor) más resistente a la compresión de la banda, mientras que las fibras relativamente suaves de la primera banda precursora 20A proporcionan suavidad en la interfaz banda/piel. Este calibre adicional, junto con la capacidad de las partes 3 dispuestas distalmente de las deformaciones 6 de permanecer relativamente suaves y relativamente libres de fluido, da como resultado una lámina superior suave y seca (y con sensación de sequedad) para el uso en productos de higiene femenina, así como en pañales para bebés, artículos de incontinencia para adultos, vendajes y similares.

Las Figs. 18-20 muestran diagramas esquemáticos representativos de posibles estructuras para la deformación 6, dependiendo de las propiedades del material de las bandas precursoras 20A o 20B . Es posible conseguir otras estructuras, que no se muestran, cuyas únicas limitaciones en varias estructuras son las limitaciones inherentes en las propiedades del material de las bandas precursoras.

Por lo tanto, como puede verse en la descripción anterior, dependiendo de la banda precursora 20 (o bandas) utilizada y de los parámetros dimensionales de los rodillos 102 y 104, incluyendo los dientes 110, la banda 1 de la presente invención puede presentar una amplia gama de propiedades físicas. La banda 1 puede exhibir una gama de texturas experimentadas subjetivamente que oscile desde la suavidad a la aspereza, una absorbencia que oscile desde la ausencia de absorbencia a ser muy absorbente, una voluminosidad que oscile desde un volumen relativamente bajo a un volumen relativamente alto; una resistencia a las desgarraduras que oscile desde una resistencia baja a las desgarraduras a una resistencia alta a las desgarraduras; una elasticidad que oscila desde la ausencia de elasticidad a al menos una extensibilidad elástica del 100 %, una resistencia a las sustancias químicas que oscila desde una resistencia relativamente baja a una resistencia alta, dependiendo de la sustancia química considerada, y muchos otros parámetros variables que se describen, por lo general, como rendimiento del blindaje, resistencia a los álcalis, opacidad, rendimiento de limpieza, absorción del agua, absorción del aceite, permeabilidad de la humedad, propiedades aislantes del calor, resistencia a la intemperie, alta resistencia, fuerza de desgarro alta, resistencia a la abrasión, controlabilidad electrostática, cobertura, afinidad a tintes, seguridad y similares. En general, dependiendo de las propiedades de alargamiento de las fibras de la banda precursora 20, las dimensiones del aparato 100 pueden variar para producir una banda 1 que tenga una amplia gama de dimensiones asociadas con las segundas regiones 4, incluyendo la altura h (como se muestra en la Fig. 22), y la separación, incluyendo la densidad superficial de las segundas regiones 4 discretas.

La banda 1 se puede utilizar para una amplia variedad de aplicaciones, incluidas varios filtros estratiformes como un filtro de aire, filtro de bolsa, filtro de líquido, filtro de vacío, filtro de drenaje y filtro de protección bacteriana; hojas para varios aparatos eléctricos como un capacitador para separar el papel, y material de envasado para disquetes; varias hojas industriales como paños con una base de cinta adhesiva pegajosa, material que absorba el aceite, y papel de fieltro; diversas toallitas limpiadoras, tales como toallitas para el hogar, servicios y tratamiento médico, toallitas de rodillos de impresión, toallitas para limpiar fotocopiadoras y toallitas para sistemas ópticos; toallitas higiénicas o para la limpieza personal, tales como toallitas para bebés, toallitas femeninas, toallitas faciales o toallitas para el cuerpo, diversas hojas medicinales y sanitarias, tales como bata quirúrgica, bata, tela de cubierta, gorra, mascarilla, hoja, toalla, gasa, tela base para cataplasma, pañal, núcleo de pañal, capa de captación de pañal, revestimiento de pañal, cubierta de pañal, tela base para yeso adhesivo, toalla húmeda y papel tisú; varias hojas para prendas de vestir, como prendas de relleno, almohadillas, revestimientos para jerseys y ropa interior desechable; varias hojas de material de vida, tal como una prenda base para cuero artificial y cuero sintético, manteles, papel pintado, shoji-gami (papel para pantalla de papel), persianas, calendarios, envoltorios, y envases para agentes desecantes, bolsas de la compra, fundas para trajes y fundas de almohada; varias hojas agrícolas, tal como esteras para vacas, telas para refrigeración y para proteger de la luz y hoja de prevención de crecimiento de hierba, materiales de envolver de pesticidas, papel para forrar macetas para el crecimiento de semillas; varias hojas de protección como mascarillas para protegerse del humos y mascarillas para protegerse del polvo, batas de laboratorio, y ropas para protegerse del polvo; varias hojas para la construcción e ingeniería civil, como el recubrimiento de una casa, material de drenaje, medio de filtración, material de separación, revestimiento, techado, materiales con base de moqueta y copete, material para el interior de las paredes, hojas a prueba de sonidos o reductoras de las vibraciones, y hojas para encurtir; y varias hojas para el interior del automóvil, como una alfombra y una esterilla para el maletero, material para el moldeado del techo, reposacabezas, y forros, además de una hoja separadora en las pilas alcalinas.

La Fig. 21 es una fotomicrografía de una banda 1 de material no tejido de felpa, fabricada mediante el proceso de la presente invención, utilizando un rodillo 104, como se muestra en las Figs. 9 y 10, y útil como componente de un artículo absorbente desechable (como se muestra a continuación en la Fig. 23). La banda precursora 20 utilizada para la banda 1 mostrada en la Fig. 21, era de un material no tejido ligado por hilado con un gramaje aproximado de 80 g/m2, y que comprendía fibras de bicomponente de (vaina/núcleo) polietileno/polipropileno con un diámetro promedio de aproximadamente 33 micrómetros. La banda 1 de la Fig. 21 tiene aproximadamente 24 deformaciones 6 por centímetro cuadrado, y está doblada con el borde doblado visible para mostrar más claramente una pluralidad de deformaciones 6 con forma de bucle separadas, con mechones, y que tienen una pluralidad de fibras 8 alineadas y con forma de bucle, cada una de las cuales tiene un diámetro promedio de fibra de aproximadamente 18 micrómetros.

En la 22 se muestra Fig. una sola deformación 6 con las dimensiones indicadas. Como se muestra en la Fig. 10, para la banda descrita con respecto a la Fig. 22, el área hueca 10 de la deformación 6 con forma de bucle, con mechones, tiene, de forma típica, forma circular u oblonga, y tiene una dimensión principal, denominada altura h, que puede ser de al menos 1 mm. En general, no se considera que la altura sea crítica para el funcionamiento de la banda, sino que puede variar en función del uso final deseado para la banda 1. La altura h puede ser de 0,1 mm a aproximadamente 10 mm, o más. Una banda 1 formada con una banda precursora 20 de material no tejido, y que tenga la apariencia que transmita la sensación de felpa, debería tener una altura h de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm.

La siguiente Tabla 1 muestra las dimensiones representativas para el aparato representativo y las bandas fabricadas en el mismo.

Tabla 1: Ejemplos de Parámetros dimensionales del aparato y Dimensiones de la banda

En la Tabla 1 anterior, todas las muestras son distribuidas por BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EE. UU. Las muestras 1 y 2 se comercializan con el nombre comercial de Softex®. Las muestras 3 y 4 se comercializan con el nombre comercial de Sofspan 200®.

En la Fig. 23 se muestra en una vista en planta en corte parcial, un artículo catamenial, específicamente una compresa higiénica, que tiene como uno de sus componentes una banda 1 de la presente invención. En general, la compresa higiénica 200 comprende una lámina 202 de respaldo, una lámina superior 206 y un núcleo absorbente 204 dispuesto entre la lámina superior 206 y la lámina 202 de respaldo que se puede unir aproximadamente en la periferia 210. La compresa higiénica 200 puede tener extensiones laterales, comúnmente denominadas “ alas” 208, diseñadas para envolver los lados de la región de la entrepierna de las bragas de la usuaria de la compresa higiénica 1. La lámina superior 206 de la compresa higiénica 200 comprende una banda 1 que tiene deformaciones 6 en el lado orientado hacia el cuerpo de la misma. De forma alternativa, la banda 1 podría utilizarse con la deformación 6 en el lado 12 opuesto al lado orientado hacia el cuerpo, y siendo el segundo lado 14 el lado orientado hacia el cuerpo. De este modo, las discontinuidades 16 pueden transportar fluido hacia las deformaciones 6. Las compresas higiénicas, incluyendo las láminas superiores para su uso como la superficie orientada hacia el cuerpo de las mismas, son bien conocidas en la técnica y no necesitan una descripción detallada de sus varios diseños alternativos y opcionales. Otros artículos higiénicos, como los salvaslips, dispositivos interlabiales, tendrán una estructura similar a la de las compresas higiénicas. No obstante, se observa que la banda 1 puede utilizarse como, o como componente de, una o más de lámina de respaldo, material de núcleo, lámina superior, lámina superior secundaria o material de alas.

La banda 1 puede utilizarse como núcleo absorbente en un producto higiénico. La banda 1 en un núcleo absorbente puede tener un gramaje relativamente alto y/o puede componerse de varias capas. Específicamente, un núcleo absorbente puede comprender una banda fibrosa de fibras orientadas aleatoriamente con respecto a un plano X-Y. El núcleo comprenderá una primera superficie y una segunda superficie. La primera superficie comprenderá una pluralidad de discretas regiones de reorientación de las fibras. Cada región discreta tendrá una orientación lineal que defina un eje longitudinal en el plano X-Y y comprenderá una pluralidad de fibras con partes reorientadas en una dirección prácticamente ortogonal a dicho plano X-Y.

Puede utilizarse una banda 1, o una banda 1 que comprenda un compuesto como elemento de almacenamiento de materia fecal. La banda 1 puede utilizarse como lámina superior secundaria o subcapa cuando se disponga bajo una película o banda con orificios para recoger y alojar heces de baja viscosidad o residuos corporales viscosos, lejos de la piel de la persona que la lleva tras la defecación. Las realizaciones de la presente invención que tienen un volumen tridimensional total más grande dentro de la banda o entre las deformaciones 6 proporcionan, de forma general, una mayor capacidad de almacenamiento de las heces de baja viscosidad. Los artículos absorbentes que emplean dichos elementos de almacenamiento de materia fecal, o subcapas, se describen en las patentes US-5.941.864; US-5.957.906; US-6.018.093; US-6.010.491; US-6.186.992; y US-6.414.215, entre otras.

En la Fig. 24 se muestra una vista en perspectiva en corte parcial, de un tampón catamenial 300 que tiene como uno de sus componentes una banda 1 de la presente invención. En general, el tampón 300 comprende un núcleo absorbente 302 comprimido y una envoltura 304 permeable a los fluidos que cubre el núcleo absorbente 302. La envoltura 304 puede extenderse más allá de un extremo del núcleo absorbente 302 para formar una parte 306 de borde. Se puede proporcionar un medio de extracción, como una cuerda 308 para facilitar la extracción del tampón después de su uso. Los tampones, incluyendo las envolturas para su uso como la superficie que está en contacto con el cuerpo de los mismos, son bien conocidos en la técnica y no necesitan una descripción detallada de sus varios diseños alternativos y opcionales. Sin embargo, se observa que la banda 1 se puede usar como, o como componente de, una o más de las envolturas, materiales de núcleo absorbente o materiales de medios de extracción.

Otra ventaja del proceso descrito para producir las bandas de la presente invención es que las bandas se pueden producir en línea con otro equipo de producción de bandas o en línea con un equipo de producción de artículos absorbentes desechables. De forma adicional, pueden existir otros procesos de formación en estado sólido que se pueden usar bien antes o bien después del proceso de la presente invención. Por ejemplo, pueden procesarse partes de una, o toda, la banda según la presente invención, y después crear aberturas con un proceso de estirado, como el descrito en la patente US-5.658.639 de Curro y col. De forma alternativa, puede transformarse un material en un material compuesto a través de una diversidad de procesos, como el descrito en la US-2003/028,165A1 concedida a Curro y col., o enrollado en anillo, por ejemplo, como en la US-5.167.897 concedida a Weber y col., y después procesarse según la presente invención. Las bandas resultantes pueden exhibir de este modo beneficios combinados de estas múltiples modificaciones de material.

Como puede entenderse de la descripción anterior de las bandas 1 de la presente invención, pueden fabricarse muchas estructuras distintas de bandas 1, sin desviarse del ámbito de la presente invención, como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, las bandas 1 pueden estar recubiertas o tratadas con lociones, medicamentos, líquidos limpiadores, soluciones antibacterianas, emulsiones, fragancias, tensioactivos. De modo similar, el aparato 100 puede configurarse para que únicamente forme deformaciones 6 en una parte de la banda 1, o para que forme deformaciones 6 de distintos tamaños o densidades superficiales.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Una banda fibrosa (1) formada a partir de una banda precursora (20) de material no tejido bidimensional generalmente plana, teniendo la banda precursora (20) una primera superficie (12) y una segunda superficie (14) y teniendo una dirección de máquina (DM) y una dirección transversal a la máquina (DMT), comprendiendo la banda fibrosa (1) una primera región (2) definida en ambos lados de la banda fibrosa (1) por la configuración bidimensional generalmente plana de la banda precursora (20) y una pluralidad de segundas regiones (4) discretas definidas por deformaciones (6) y discontinuidades (16) separadas que resultan de extensiones integrales de las fibras de la banda precursora (20), teniendo cada una de las segundas regiones (4) al menos una parte que es una deformación (6) que comprende una pluralidad de fibras (8, 18) con mechón integrales con, pero que se extienden desde, la primera región (2), y hacia fuera desde la primera superficie (12); teniendo la deformación una base (5) proximal a la primera superficie (12) y una parte distal (3) a una distancia máxima de la primera superficie (12), siendo al menos otra parte una discontinuidad (16) definida por discontinuidades en la orientación de las fibras en la segunda superficie (14) de la banda fibrosa; presentando la discontinuidad una orientación lineal y definiendo un eje longitudinal (L). caracterizado por que la pluralidad de fibras (8, 18) con mechón comprende fibras (8) alineadas y en bucle que definen un hueco vacío abierto en el interior de dichas segundas regiones.
2. La banda fibrosa de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de segundas regiones discretas se distribuye uniformemente en dicha banda fibrosa.
3. La banda fibrosa de la reivindicación 1, en donde dichas fibras comprenden fibras no redondas.
4. Un artículo absorbente desechable, teniendo dicho artículo al menos un componente que comprende una banda fibrosa (1), según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
5. Una toallita que comprende dicha banda fibrosa de la reivindicación 1.