ES2875466T3 - Material de fibra de celulosa no tejido con diferentes grupos de poros - Google Patents

Abstract

Un material de fibra de celulosa no tejido (102) fabricado directamente a partir de la solución de hilado de lyocell (104), donde el material (102) comprende una red de fibras (108) básicamente interminables y donde el material (102) consta además de: una pluralidad de primeros poros (260) delimitados entre una primera pluralidad de las fibras (108) y que tiene tamaños (280) dentro de una primera gama de tamaños; una pluralidad de segundos poros (264) delimitados entre una segunda pluralidad de las fibras (108) y que tiene tamaños (282) dentro de una segunda gama de tamaños; donde la gama de primeros tamaños abarca tamaños (280) que son menores a los tamaños (282) abarcados por la gama de segundos tamaños, donde la pluralidad de los primeros poros (260) se disponen por todo el material (102) y la pluralidad de segundos poros (264) se dispone únicamente por una subsección del material (102), y donde al menos el 80% en masa de las fibras (108) tiene un diámetro de fibra promedio comprendido entre 1 μm y 40 μm.

Description

DESCRIPCIÓN

Material de fibra de celulosa no tejido con diferentes grupos de poros

Campo de la invención

La invención hace referencia a un material de fibra de celulosa no tejido, a un método de fabricación de un material de fibra de celulosa no tejido, a un dispositivo para fabricar un material de fibra de celulosa no tejido, a un producto o compuesto, a un método de control de la liberación de un agente activo, y al uso de dichos materiales.

Fundamento de la invención

La tecnología de las lyocell hace referencia a la disolución directa de la pulpa de madera de celulosa o de otro material de partida en un disolvente polar (por ejemplo, n-óxido n-metilmorfolina, que se puede conocer también como “óxido de amina “o bien “AO”) para producir una solución altamente diluida por cizallamiento que se puede transformar en una gama de útiles materiales a base de celulosa. Desde el punto de vista comercial, la tecnología se utiliza para fabricar una familia de fibras artificiales cortadas de celulosa (disponibles comercialmente en Lenzing AG, Lenzing, Austria bajo la marca comercial TENCEL®) que son ampliamente utilizadas en la industria textil. A partir de la tecnología lyocell también se han utilizado otros productos de celulosa.

Las fibras artificiales cortadas de celulosa se utilizan desde hace tiempo como un componente para la conversión a telas no tejidas. Sin embargo, la adaptación de la tecnología lyocell para fabricar telas no tejidas directamente, introduciría propiedades y rendimiento imposible para los actuales productos tejidos de celulosa. Esto se podría considerar como la versión celulósica de las tecnologías de fundido y entrelazado ampliamente utilizadas en la industria de las fibras sintéticas, aunque no es posible adaptar directamente la tecnología de polímeros sintéticos al lyocell debido a las importantes diferencias técnicas.

Se ha llevado a cabo mucha investigación para desarrollar la tecnología para formar directamente tejidos de celulosa a partir de soluciones de lyocell (Inter alia, WO 98/26122, WO 99/47733, WO 98/07911, US 6,197,230, WO 99/64649, WO 05/106085, EP 1358369, EP 2013390). Otras técnicas se revelan en WO 07/124521 A1 y en WO 07/124522 A1.

La patente americana 2009/324926 A1 describe los productos para la filtración de la celulosa que comprenden materiales tejidos de fibra de lyocell fundidos en los cuales las fibras tienen un diámetro de 3 a 12 micras. El diámetro de poro más grande es inferior a unas 300 micras y un diámetro de poro de flujo medio es inferior a unas 150 micras. Además, se describen telas de fibras de lyocell no tejidas multicapas que tienen diámetros de poro de flujo medio inferior y tamaños de poro menores.

Objetivo y resumen de la invención

Uno de los objetivos de la invención consiste en disponer de un material a base de celulosa que tenga propiedades ajustables en términos de interacción del material con un medio.

Para conseguir el objeto antes definido, se dispone de un material de fibra de celulosa no tejido, un método de fabricación de un material de fibra de celulosa no tejido, un dispositivo para fabricar un material de fibra de celulosa no tejido, un método de control de la liberación de un agente activo, un producto o compuesto, y el uso de dichos materiales conforme a las reivindicaciones independientes.

De acuerdo con una configuración a modo de ejemplo de la invención, se dispone de un material de fibra de celulosa no tejida (en particular solución soplada) que se ha fabricado directamente (en particular en un proceso in situo en un proceso continuo ejecutable en una línea de producción de funcionamiento continuado) a partir de una solución de hilatura del lyocell, y donde el material consta además de una pluralidad de primeros poros o poros primarios delimitados entre cada una de las fibras y que tienen tamaños dentro una primera gama de tamaños (que pueden ser adecuados o haber sido configurados para retener y/o liberar primeras partículas (que pueden opcionalmente formar parte del tejido)), y una pluralidad de segundos poros o poros secundarios que tienen tamaños comprendidos en una segunda gama de tamaños (que pueden haber sido configurados para retener y/o liberar segundas partículas (que pueden opcionalmente formar parte del tejido)), donde la gama de primeros tamaños comprende tamaños (en particular comprende solamente tamaños) inferiores a los tamaños incluidos (en particular tamaños solamente incluidos) por la gama de tamaños secundarios. La pluralidad de primeros poros se ha dispuesto por todo el material y la pluralidad de segundos poros se ha dispuesto únicamente por una subsección del tejido. Al menos un 80% de la materia de las fibras tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 pm y 40 pm.

Conforme a otra configuración a modo de ejemplo de la invención, se dispone de un material de fibra de celulosa no tejida (en particular solución soplada) que se ha fabricado directamente a partir de una solución de hilatura del lyocell, donde el método comprende extruir la solución de hilatura del lyocell a través de una boquilla de chorro con orificios respaldada por un flujo de gas en una atmósfera de líquido de coagulación (en particular una atmósfera de fluido de coagulación dispersado) para formar o crear con ello fibras básicamente interminables, recogiendo las fibras en un soporte para fibra para formar con ello el material, y ajustar los parámetros del proceso de manera que el material se forme con una pluralidad de poros primarios delimitados entre una primera pluralidad de fibras con tamaños dentro de una gama de primeros tamaños, y una pluralidad de poros secundarios delimitados entre una segunda pluralidad de fibras, donde los poros secundarios se han formado tras recoger las fibras sobre la unidad soporte de la fibra (por ejemplo, por hidroentrelazado) y que tienen tamaños dentro de una gama de tamaños secundarios, donde la gama de primeros tamaños incluye tamaños que son inferiores a los tamaños incluidos por la gama de segundos tamaños. Al menos un 80% de la materia de las fibras tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 pm y 40 pm.

Conforme a otra configuración a modo de ejemplo de la invención, se dispone de un dispositivo para fabricar material de fibra de celulosa no tejida (en particular solución soplada) que se ha fabricado directamente a partir de una solución de hilatura del lyocell, donde el dispositivo comprende una boquilla con orificios configurada para extruir la solución de hilatura del lyocell respaldada por un flujo de gas, una unidad de coagulación configurada para disponer de una atmósfera de líquido de coagulación para la solución de entrelazado de lyocell extruido para formar o crear con ello fibras básicamente interminables, una unidad de soporte de fibra configurada para recoger las fibras y formar con ello el material, una unidad de procesamiento adicional para formar la pluralidad de poros secundarios tras recoger las fibras en la unidad soporte de la fibra (por ejemplo, mediante un dispositivo para después del tratamiento (como un dispositivo de entrelazado y/o punzonado de agujas)) y una unidad de control (como un procesador configurado para ejecutar los códigos de programa para fabricar el material de fibra de celulosa no tejida directamente a partir de la solución de hilatura de lyocell) configurada para ajustar los parámetros del proceso de manera que el material se forme con una pluralidad de poros primarios, que tengan tamaños dentro de una gama de primeros tamaños, y una pluralidad de poros secundarios que tengan tamaños dentro de una segunda gama de tamaños, donde la gama de primeros tamaños incluya tamaños que son inferiores a los tamaños incluidos por la gama de segundos tamaños. Al menos un 80% de la materia de las fibras tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 pm y 40 pm

Conforme a incluso otra configuración, se ha descrito un método de uso de un material de fibra de celulosa no tejida que se ha fabricado directamente a partir de una solución de hilatura del lyocell para controlar la liberación de un agente activo, donde el material de fibra de celulosa no tejido comprende una red de fibras básicamente interminables, una pluralidad de poros delimitados entre las fibras y el agente activo retenido en al menos parte de los poros y/o en las cavidades conectadas (en particular fluídicamente) en el material, donde al menos un 80% de la materia de las fibras tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 pm y 40 pm, donde la pluralidad de poros comprende una pluralidad de primeros poros delimitados entre una primera pluralidad de las fibras y que tiene tamaños dentro de una primera gama de tamaños, una pluralidad de segundos poros delimitados entre una segunda pluralidad de las fibras y que tiene tamaños dentro de una segunda gama de tamaños, y donde la primera gama de tamaños incluye tamaños inferiores a los tamaños incluidos por la segunda gama de tamaños, y donde se ajusta un estado del material (por ejemplo, físico o químico) para estimular la liberación del agente activo fuera de los poros y/o cavidades (en particular ajustando un estado de humedad de las fibras para estimular una del grupo que consiste en una inflamación y un encogimiento de las fibras para controlar con ello la liberación del agente activo que sale por los poros).

Conforme a incluso otra configuración, un material de fibra de celulosa no tejida que tiene las propiedades antes mencionadas se utiliza para al menos uno de los elementos del grupo formado por un trapo, toallita, filtro, producto de higiene, producto de aplicación médica, geotextiles, agrotextiles, un producto para la tecnología en la construcción, un producto para automoción, un accesorio, un producto industrial, un producto relacionado con la belleza, el placer, el deporte o los viajes y un producto relacionado con el colegio o la oficina.

Conforme a incluso otra configuración a modo de ejemplo, se dispone de un producto o compuesto que comprende un tejido que tiene las propiedades antes mencionadas.

En el contexto de esta aplicación, el término “material de fibra de celulosa no tejido” (que se puede conocer también como material a base de filamentos de celulosa no tejida) puede referirse en particular a un material compuesto de una pluralidad de fibras básicamente interminables. El término “fibras básicamente interminables” tiene en particular el significado de fibras filamentosas que tienen una longitud significativamente mayor que las fibras cortadas convencionales. En una fórmula alternativa, el término “fibras básicamente interminables” puede tener en particular el significado de un material formado por fibras filamentosas que tienen una cantidad significativamente menor de extremos de fibras por volumen que las fibras cortadas convencionales. En particular, las fibras interminables de un material conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención pueden tener una cantidad de extremos de fibras por volumen inferior a 10.000 extremos/cm3, en particular menos de 5000 extremos / cm3. Por ejemplo, cuando las fibras cortadas se utilizan como un sustituto del algodón, pueden tener una longitud de 38 mm (lo que corresponde a una longitud natural típica de las fibras de algodón). En contraste con esto, las fibras básicamente interminables del material de fibra de celulosa no tejido pueden tener una longitud de al menos 200 mm, en particular de al menos 1000 mm. Sin embargo, una persona experta en la técnica es consciente del hecho de que las fibras de celulosa interminables pueden tener interrupciones, que pueden estar formadas por procesos durante y/o después de la formación de la fibra. Como consecuencia de ello, un material a base de fibra de celulosa no tejida hecho de fibras de celulosa básicamente interminables tiene un número significativamente menor de fibras por masa en comparación con el material no tejido hecho de fibras cortadas del mismo denier. Un material de fibra de celulosa no tejida se puede fabricar haciendo girar una pluralidad de fibras y atenuando y estirando la última hacia una unidad de soporte de la fibra que preferiblemente se esta desplazando. Por tanto, se forma una red tridimensional o una red de fibras de celulosa que constituye el material de fibra de celulosa no tejida. El material puede estar hecho de celulosa como constituyente principal o como único constituyente.

En el contexto de esta aplicación, el término “solución de hilado del lyocell” puede indicar en particular un disolvente (por ejemplo, una solución polar de un material como la N-metil-morfolina, NMMO, “óxido de amina” o bien “AO”) en el cual se disuelva la celulosa (por ejemplo, la pulpa de madera o bien otro material de partida a base de celulosa). La solución de hilado del lyocell es una solución más que una fusión. Los filamentos de celulosa se pueden generar a partir de solución de hilado del lyocell reduciendo la concentración del disolvente, por ejemplo, poniendo en contacto dichos filamentos con el agua. El proceso de generación inicial de las fibras de celulosa a partir de la solución de hilatura de lyocell se puede describir como una coagulación.

En el contexto de esta aplicación, el término “flujo de gas” puede indicar particularmente un flujo de gas que como aire se desplaza básicamente en paralelo a la dirección de movimiento de las fibras de celulosa o bien su forma previa (es decir, la solución de hilado de lyocell) mientras y/o después de que la solución de hilado del lyocell salga o haya abandonado el hilador.

En el contexto de esta aplicación, el término “fluido de coagulación” puede indicar en particular un fluido no solvente (es decir, un gas y/o líquido, que opcionalmente incluya partículas sólidas) que tenga la capacidad de diluir la solución de hilado del lyocell y de intercambiarse con el disolvente hasta tal punto que las fibras de celulosa se formen a partir de los filamentos de lyocell. Por ejemplo, dicho fluido de coagulación puede ser una neblina acuosa.

En el contexto de esta aplicación el término “parámetros del proceso” puede indicar en particular todos los parámetros físicos y/o parámetros químicos y/o parámetros del dispositivo de las sustancias y/o de los componentes del dispositivo usados para fabricar material de fibra de celulosa no tejida que pueden tener un impacto en las propiedades de las fibras y/o del material. En particular en el diámetro de la fibra y/o en la distribución del diámetro de la fibra. Dichos parámetros del proceso pueden ser automáticamente ajustables por una unidad de control y/o manualmente por un usuario para con ello sintonizar o ajustar las propiedades de las fibras del material de fibra de celulosa no tejido. Los parámetros físicos que pueden tener un impacto en las propiedades en las propiedades de las fibras (en particular en su diámetro o distribución de diámetros) pueden ser la temperatura, la presión y/o la densidad de los diversos medios implicados en el proceso (como la solución de hilado del lyocell, el fluido de coagulación, el flujo de gas, etc..). Los parámetros químicos pueden ser la concentración, la cantidad, el pH de los medios implicados (como la solución de hilado del lyocell, el fluido de coagulación etc.). Los parámetros de los dispositivos pueden ser el tamaño y/o las distancias entre orificios, la distancia entre orificios y la unidad de soporte de la fibra, la velocidad de transporte de la unidad soporte de la fibra, la disposición de una o más unidades de procesamiento posterior in situ opcionales, el flujo de gas, etc...

El término “fibras” puede indicar en particular piezas alargadas de un material que consta de celulosa, por ejemplo, más o menos redondeada o bien formada de forma irregular en sección transversal, doblada opcionalmente con otras fibras. Las fibras pueden tener un índice de aspecto mayor de 10, en particular mayor de 100, más particularmente mayor de 1000. El índice de aspecto es el coeficiente o la relación entre la longitud de la fibra y un diámetro de la fibra. Las fibras pueden formar redes al interconectarse por fusionarse (de manera que se forme una estructura multifibra integral) o bien por fricción (de manera que las fibras se mantengan separadas, pero se acoplen mecánicamente por una fuerza de fricción ejercida cuando se desplazan las fibras que están en contacto físico unas con otras). Las fibras pueden tener una forma básicamente cilíndrica que sin embargo puede ser recta, curvada, doblada o retorcida. Las fibras pueden consistir en un único material homogéneo (es decir, celulosa). Sin embargo, las fibras pueden comprender también uno o más aditivos. Los materiales líquidos como el agua o el aceite pueden acumularse entre las fibras.

En el contexto de este documento, “una boquilla con orificios” (que por ejemplo se puede indicar como una “disposición de orificios”) puede ser cualquier estructura que comprenda una disposición de orificios que están dispuestos de forma lineal.

En el contexto de esta aplicación, el término “poros” puede indicar en particular aberturas miniatura o incluso conductos oblongos dentro de la estructura de la fibra y delimitados entre las fibras. Los poros pueden definir conductos a lo largo de los cuales partículas (como partículas de polvo) o líquidos pueden desplazarse dentro del material o por fuera del material. Los poros se pueden extender desde un exterior del material hacia un interior de este formando unos conductos o canales por los que fluyan las partículas o cualquier otro medio (como un líquido). Los poros pueden ser capaces de acomodar o almacenar un medio como partículas sólidas o viscosas o bien un agente activo sólido, líquido o viscoso.

En el contexto de esta aplicación, el término “cavidad” puede indicar en particular espacios huecos en un interior de la red de fibras, delimitados entre fibras y que sean capaces de acomodar o almacenar un medio como partículas sólidas o viscosas o bien un agente o un preparado sólido, líquido o viscoso. Una cavidad puede estar en comunicación fluida con uno o más poros de forma que un medio que vaya a ser acomodado en una cavidad pueda ser transportado a la cavidad y/o fuera de la cavidad haciendo fluir o desplazando uno o más poros. Una cavidad puede tener un diámetro mayor que un poro conectado.

En el contexto de esta aplicación, el término “tamaño del poro” puede indicar en particular una dimensión característica de un poro indicativa de una dimensión de partículas capaces de desplazarse a lo largo de los poros sin quedarse atascadas.

En el contexto de esta aplicación, el término “gama de tamaño” de una pluralidad de poros puede indicar en particular una gama entre un tamaño mínimo de poro y un tamaño máximo de poro de la pluralidad respectiva del conjunto de poros. La gama de tamaño puede abarcar también modificaciones de un tamaño de poro de uno y del mismo poro en diferentes condiciones, por ejemplo, en diferentes condiciones de humedad (en particular en un estado seco y en un estado húmedo de las fibras que delimitan los poros). Para la definición de “estado seco” y “estado húmedo” ver los estándares establecidos en la industria textil, por ejemplo, guía BISFA, edición 2004.

En el contexto de esta aplicación, el término “que retienen partículas” puede indicar en particular una propiedad funcional de un grupo de poros o cavidades en relación con el hecho de que las partículas correspondientes quedan retenidas en un interior de los poros o cavidades puesto que los conductos definidos por los poros o cavidades son demasiado pequeños para permitir que las partículas se desplacen a lo largo de los conductos. Como consecuencia de ello, las partículas quedan luego retenidas en un interior de la estructura del poro. Por ejemplo, una función de retención en particular puede ser llevada a cabo por fibras que delimitan las cavidades o los poros correspondientes, cuando las fibras están en un estado hinchado como resultado de la humedad en el material que hincha las fibras.

En el contexto de esta aplicación, el término “liberando partículas” puede indicar en particular una propiedad funcional de un grupo de poros o cavidades con relación al hecho de que dichas partículas son liberadas desde un espacio interior de los poros o cavidades hacia un espacio exterior del material puesto que los canales definidos por los poros o cavidades son suficientemente grandes para permitir que las partículas se muevan a lo largo de los conductos. Como consecuencia de ello, las partículas son liberadas luego fuera de una zona interior de la estructura del poro. Por ejemplo, una función de liberación puede ser llevada a cabo por las fibras que delimitan los poros correspondientes, cuyas fibras están en un estado encogido o no inflamado como resultado de un estado seco de la fibra, es decir, de la ausencia de humedad o bien en presencia de una cantidad de humedad mínima en el material que hincha las fibras.

En el contexto de esta aplicación, el término “ajustando un estado del material” puede indicar en particular fijando uno o más parámetros físicos y/o químicos del material en un cierto valor para modificar así la capacidad del material de retener o liberar un agente activo acomodado en los poros entre las fibras. El ajuste de dicho estado puede modificar una distancia media fibra-fibra, puede cambiar una fuerza de sujeción de las fibras (en particular, una fuerza capilar), indicando una fuerza por la cual una fibra o un grupo de fibras pueden sostener ciertos líquidos como un agente activo, etc. Por ejemplo, el estado puede ser un grado de humedad del material o de las fibras de este. Otras condiciones son un estado de tensión mecánica o una temperatura del material.

En el contexto de esta aplicación, el término “estado de humedad de las fibras” puede indicar en particular una cantidad de humedad (en particular agua u otro líquido acuoso o no acuoso) almacenado en un interior del material fibroso. En otras palabras, el estado de humedad de una fibra puede indicar que masa de liquido ha sido absorbida por una fibra, en particular con relación a la masa de fibra seca. Incluso de forma más específica, una fibra seca está en otro estado de humedad que una fibra húmeda.

En el contexto de esta aplicación, el término “agente activo” puede indicar en particular una sustancia que puede producir una reacción química o puede tener un impacto físico, que a cambio puede tener un impacto en las propiedades físicas (por ejemplo, mecánicas, eléctricas, magnéticas, ópticas etc.) del material o de un entorno del mismo, y/o que puede tener un impacto biológico (por ejemplo, un impacto médico, de manera que el agente activo puede ser por ejemplo un agente activo farmacéuticamente). El agente activo puede comprender o consistir en una o más partículas sólidas y/o una o más sustancias líquidas o viscosas.

De acuerdo con una configuración a modo de ejemplo de un primer aspecto de la invención, se dispone de un material de fibra de celulosa no tejida que comprende diferentes grupos de poros delimitados entre fibras del material, donde a los diferentes grupos se han asignado diferentes gamas de tamaños (en particular, solapantes o no solapantes). Por consiguiente, los diferentes grupos de poros definidos por las diferentes gamas de tamaños de poro pueden tener diferentes propiedades en términos de una interacción del material con otro medio. Este otro medio puede ser, por ejemplo, partículas que serán transferidas al interior del material (por ejemplo, polvo, cuando el material se utilice como un trapo de limpieza) y/o puede ser un medio (por ejemplo, un líquido) que haya sido almacenado en el material y sea liberado a un entorno (por ejemplo, una medicación acomodada en los poros para ser liberada cuando el material se administre a un paciente) de un modo controlado. De acuerdo con una configuración a modo de ejemplo de la invención, resulta que una estructura determinada de poros de material de fibra de celulosa no tejida se puede fabricar (en particular, mediante una fabricación directamente desde una solución de hilatura del lyocell) con propiedades altamente predecibles en cuanto a retener y liberar un medio. Dichas propiedades del poro se podrán ajustar mediante el ajuste de los parámetros del proceso de un método de fabricación como un material de fibra de celulosa no tejido. Por ejemplo, el ajuste del diámetro de la fibra y/o de la distribución de diámetros de la fibra, las posiciones de fusión formadas íntegramente entre fibras, la formación de un material multicapas con propiedades del individuo controlables individualmente pero aun así las capas de las fibras interconectadas, el procesamiento posterior (por ejemplo, por hidroentrelazado), etc. se pueden utilizar como parámetros del proceso que sirven para ajustar las propiedades del poro y para definir los diferentes grupos de poros de diferentes tamaños.

Hablando desde el punto de vista descriptivo, diferentes estructuras de los poros en forma de poros primarios y poros secundarios se pueden formar en un material conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención. Los poros primarios se pueden formar, por ejemplo, como agujeros entre cada una de las fibras del material fibroso. El tamaño de los poros primarios se puede ajustar, por ejemplo, ajustando el diámetro de las fibras, la variación del diámetro de las fibras, la fusión, etc. Los poros secundarios se pueden fabricar. Por ejemplo, por hidroentrelazado o bien punzonado de agujas de la red de fibras o del material. Estos poros primarios de diferentes tamaños y los poros secundarios se podrán utilizar para acomodar las partículas de diferentes dimensiones o tamaños dentro del material de fibra de celulosa no tejida.

De acuerdo con una configuración a modo de ejemplo de un segundo aspecto de la invención (que se puede combinar con el primer aspecto antes mencionado o que se puede llevar a cabo independientemente del primer aspecto), se dispone de un material de fibra de celulosa no tejida que comprende una estructura porosa que acomoda y normalmente retiene un agente activo. El material se puede haber configurado de forma beneficiosa, de manera que, ajustando un estado del material, el agente activo previamente retenido pueda ser liberado a un entorno de un modo definido. Por ejemplo, el ajuste del diámetro de la fibra y/o de la distribución del diámetro de las fibras, las posiciones de fusión formadas íntegramente entre fibras, la formación de un material multicapas con propiedades del individuo controlables individualmente pero aun así las capas de las fibras interconectadas, el procesamiento posterior (por ejemplo, por hidroentrelazado), etc. se pueden utilizar como parámetros del proceso que sirven para ajustar las propiedades del poro permitiendo definir con precisión unas condiciones en virtud de las cuales se inicia la liberación del agente activo. Por ejemplo, dicho estado de estimulación de la liberación del agente activo es un cierto estado de humedad de las fibras, una temperatura de las fibras, una tensión mecánica de las fibras (por ejemplo, ejercida por un usuario que tira o aprieta o dobla el material), etc. Por consiguiente, se puede disponer de material de fibra de celulosa no tejida con unas características de liberación del agente activo predecibles.

Descripción detallada de las configuraciones de la invención

En las siguientes configuraciones a modo de ejemplo del material de fibra de celulosa no tejida, se describen el método de fabricación del material de fibra de celulosa no tejida, el dispositivo para la fabricación del material de fibra de celulosa no tejida, el método de controlar la liberación de sustancia activa, el producto o el compuesto, y el uso de dichos materiales.

En una configuración, al menos parte de las fibras forma parte de tanto la primera pluralidad de las fibras como de la segunda pluralidad de las fibras. En otras palabras, una fibra y la misma fibra se puede utilizar para delimitar un poro primario y un poro secundario. Los poros primarios y los poros secundarios pueden estar presentes por lo tanto en la misma parte del tejido o material. Adicional o alternativamente, al menos parte de las fibras forma parte de únicamente la primera pluralidad de las fibras (delimitando los primeros poros) o bien de únicamente la segunda pluralidad de las fibras (delimitando los segundos poros). Por consiguiente, las primeras fibras únicamente pueden delimitar los primeros poros, y otras segundas fibras pueden delimitar únicamente los segundos poros.

En una configuración, se dispone de un material de fibra de celulosa de tipo interminable con varios tipos de poros, donde el material consta de poros primarios que facilitan una inserción dependiente del volumen de la cavidad y la retirada de partículas y consta de poros secundarios que facilitan una función de hinchamiento y/o encogimiento de partículas sobre un soporte y /o la función de liberación. Para tanto los poros primarios como los secundarios, se puede producir el hinchamiento y el encogimiento o la inserción y retirada de partículas, dependiendo del tamaño de las partículas con relación al tamaño de los poros.

En una configuración, el material comprende una primera parte de material que tiene la pluralidad de primeros poros, y comprende una segunda parte de material distinta de la primera parte de material y que tiene la pluralidad de los primeros poros en un tamaño diferente. En dicha configuración, el grupo de primeros poros está situado en otra parte del material (por ejemplo, en una cierta capa de material distinguible) distinta del grupo de primeros poros con diferentes tamaños localizados en otra parte del material (por ejemplo, en otra capa distinguible del material). Los parámetros del proceso para obtener los correspondientes tamaños de poro se pueden ajustar individualmente para los diferentes trozos de material, en particular diferentes capas de material. Un ejemplo de dicha configuración es un material de doble capa que tiene una primera capa con el primer grupo de poros que puede servir, por ejemplo, como un lateral limpiador, mientras que una segunda capa opuesta del material puede servir por ejemplo como recipiente del agente activo (por ejemplo, reteniendo un agente líquido de limpieza) capaz de liberar el agente activo ajustando las propiedades (por ejemplo, el grado de humedad) del material. Por ejemplo, cuando el material se humedece se puede liberar el agente activo.

En una configuración, la primera parte del material tiene una distribución de fibra básicamente homogénea (ver figura 8). En particular, la primera parte del material puede ser una red de fibras obtenida a partir de una solución de hilatura del lyocell extruida sin la necesidad de procesar de nuevo la primera parte del material. En una configuración, la segunda parte del material tiene una distribución de fibras no homogénea (ver figura 9). En particular, la segunda parte puede ser una red de fibras tal como la obtenida a partir de la solución de hilatura del lyocell extruido seguida del posterior procesamiento (por ejemplo, hidroentrelazado) de la segunda parte del material para formar la no homogeneidad.

En una configuración, la gama de primeros tamaños y la gama de segundos tamaños no tienen nada en común. Por ejemplo, la primera gama puede oscilar desde un primer valor del tamaño inferior hasta un primer valor del tamaño superior, mientras que la segunda gama puede oscilar entre un segundo valor del tamaño inferior hasta un segundo valor del tamaño superior. El primer valor del tamaño superior puede ser inferior al segundo valor del tamaño inferior. Consecuentemente, los tamaños de los poros de la primera gama de tamaños y de la segunda gama de tamaños es posible que no estén solapadas. Esto garantiza que las funcionalidades diferentes de distintas partes de fibras asignadas a diferentes gamas de tamaño puedan separarse de forma clara. Sin embargo, alternativamente también es posible que los primeros poros menores y los segundos poros mayores estén distribuidos uniformemente por el material sin distinguir piezas de material distintas con distintas gamas de tamaño de poro. Los primeros poros y los segundos poros podrán tener diferentes diámetros medios.

En una configuración, las fibras se configuran de manera que al menos una de la pluralidad de primeros poros y de la pluralidad de segundos poros modifique la gama de tamaños respectiva en al menos una de las características del grupo de hinchamiento y encogimiento dependiendo de un estado de humedad de las fibras. Las fibras de celulosa fabricadas directamente a partir de la solución de hilatura del lyocell (comparar por ejemplo el método de fabricación descrito a continuación con respecto a la figura 1) pueden tener una propiedad intrínseca de acomodar la humedad (por ejemplo, el agua) en un interior de la fibra respectiva. Este es en particular el caso cuando las fibras comprenden o constan de celulosa microfibrilar. Dichas microfibrillas pueden consistir en una fibrilla muy fina o en un filamento tipo fibrilla que consta de celulosa. Las fibras de celulosa pueden estar compuestas de manojos de fibras, que pueden estar compuestos de elementos más pequeños denominados microfibrillas que pueden ser también de la gama de sub-micras. Mediante un proceso de fibrilación las fibras de celulosa se pueden convertir en una red tridimensional de microfibrillas con una elevada área superficial. Por consiguiente, las fibras de celulosa fabricadas propiamente pueden tener la capacidad de absorber agua o bien otra humedad. En presencia de humedad, las fibras se hincharán y consecuentemente decrecerán sus dimensiones. Como resultado de ello, la cantidad de humedad disponible en un entorno del tejido o material definirá el tamaño de las cavidades dentro de la red de fibras. Esto, a cambio, tiene un impacto en las fuerzas capilares dentro del tejido, siendo un mecanismo físico de retención de un medio (como partículas, un agente activo, líquido, etc.) dentro de la red de fibras. Por lo tanto, controlar la humedad es un mecanismo simple y eficiente de controlar las propiedades de retención del medio y de liberación del medio del material y de partes de este.

En una configuración, el material se ha configurado de tal forma que las primeras partículas son capaces de entrar o salir de los primeros poros. El material que comprende las primeras partículas en una zona interior del mismo permitirá por lo tanto que las primeras partículas se desplacen entre un espacio interior y un espacio exterior del material a través de conductos definidos entre los primeros poros cuando la dimensión de las primeras partículas sea inferior a las dimensiones más pequeñas de un canal o conducto desde un exterior del material hasta una posición de alojamiento interior. Por ejemplo, el material se puede configurar de manera que las partículas de polvo (que tienen tamaños característicos) sean capaces de entrar en los primeros poros, lo que puede ser una ventaja para aplicaciones como un trapo o toallita.

En una configuración, se configura la gama de primeros tamaños de los primeros poros de manera que las primeras partículas con un diámetro entre 0,5 pm y 500 pm, en particular entre 3 pm y 300 pm, son activadas para entrar o salir de los primeros poros en un estado seco de las fibras. Por consiguiente, los primeros poros pueden tener un diámetro entre 0,5 pm y 500 pm, en particular entre 3 pm y 300 pm, en un estado seco de las fibras. Adicional o alternativamente, la primera gama de tamaños de los primeros poros se puede configurar de manera que las prime­ ras partículas con un diámetro comprendido entre 0,5 pm y 500 pm, en particular entre 3 pm y 300 pm, son desacti­ vadas para entrar o salir de los primeros poros en un estado húmedo de las fibras. En un estado seco de las fibras, solamente cantidades mínimas o nulas de líquido se acomodan dentro de las fibras, que entonces están presentes en un estado encogido. Como consecuencia de ello, los canales o conductos definidos entre las fibras pueden ser grandes y se puede activar un movimiento de las primeras partículas entre un espacio interior y uno exterior del material. Sin embargo, en un estado húmedo o remojado de las fibras, una cantidad significativa de líquido se aco­ moda dentro de las fibras, que luego están presentes en un estado hinchado. Como consecuencia de ello, los con­ ductos definidos entre las fibras pueden ser inferiores y se puede desactivar un movimiento de las primeras partícu­ las entre un espacio interior y uno exterior del material. El control de la humedad del material se puede utilizar por lo tanto como un mecanismo simple de ajuste de una gama de tamaños de partícula capaces de entrar o salir de los primeros poros.

De un modo correspondiente, el material se puede configurar de tal forma que se activen las segundas partículas para entrar o salir de forma selectiva de los segundos poros. Por ejemplo, la segunda gama de tamaños de los se­ gundos poros se puede configurar de manera que las segundas partículas con un diámetro del orden de entre 0,1 mm y 5 mm, en particular del orden de entre 0,2 mm y 2 mm, sean activadas para entrar o salir de los segundos poros en un estado seco de las fibras. De acuerdo con ello, la gama de segundos tamaños de los segundos poros se puede configurar de tal forma que las segundas partículas con un diámetro entre 0,1 mm y 5 mm, en particular entre 0,2 mm y 2 mm, sean inhabilitadas para entrar o salir de los segundos poros en un estado húmedo de las fibras. Los segundos poros pueden tener un diámetro entre 0,1 mm y 5 mm, en particular del orden de entre 0,2 mm y 2 mm, en un estado seco de las fibras.

En una configuración, el material (o bien un producto que comprende el material) consta de un medio que rellena al menos uno de la pluralidad de primeros poros y de la pluralidad de segundos poros. En particular, el material (del producto) puede constar de al menos un 1% en masa del medio, más especialmente de al menos un 10% en masa del medio (es decir, un porcentaje entre una masa del medio solamente y toda la masa de tejido o material que in­ cluye el medio puede ser al menos de un 1% o incluso al menos del 10%). El medio puede ser un medio líquido y/o un medio sólido (como las partículas). Dicho medio puede constar de un agente activo.

En una configuración, el material comprende un agente activo (por ejemplo, como segundas partículas) acomodado en la pluralidad de segundos poros. El agente activo acomodado en los segundos poros, por ejemplo, soportado por fuerzas capilares dentro de la red de fibras, puede quedar retenido en el material en un primer estado del material (por ejemplo, con relación a un cierto valor de humedad, temperatura, presión, carga mecánica ejercida sobre el material, etc.). La liberación del agente activo puede ser controlada de forma precisa por lo tanto para un producto basado en un material de fibra de celulosa no tejida, conforme a una configuración a modo de ejemplo de la inven­ ción.

En una configuración, las fibras interminables tienen una cantidad de extremos de fibra por volumen de menos de 10.000 extremos/cm3, en particular de menos de 5000 extremos/cm3 en un material con una densidad de 0,1 t/m3. Puesto que las fibras de material fibroso de celulosa no tejida conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención son fibras interminables, el número de (en la práctica no totalmente disponible, según indica un experto) extremos de las fibras del material puede ser muy pequeño. En contraste con esto, las fibras que constan de fibras cortadas convencionales pueden tener cantidades bastante mayores de extremos de fibras por volumen. Resulta que la precisión, predictibilidad y reproducibilidad del medio que retiene y/o del medio que libera y/o del medio que pasa propiedades del material se puede ajustar con mayor o menor precisión dentro del material no tejido que com­ prende fibras interminables en comparación con el material tejido que comprende fibras cortadas. Por lo tanto, el uso de fibras interminables con muy poca cantidad de extremos libres es especialmente apropiado para definir con exac­ titud las propiedades de interacción del medio del material.

En una configuración, las fibras difieren (en particular en un cierto estado de humedad, por ejemplo, un estado seco de las fibras) en lo que se refiere al diámetro de las fibras de tal forma que un porcentaje entre un diámetro medio del 10% de las fibras más finas y un diámetro medio del 10% de las fibras más gruesas es más del 0,01, en particu­ lar es más del 0,05, más en particular es más del 0,1. En particular, distintas fibras (por ejemplo en relación a dife­ rentes porciones de las fibras lo que corresponde en cambio, a los grupos de diferentes tamaños de poros) pueden diferir en lo que se refiere al diámetro de la fibra. Adicional o alternativamente, también es posible que una y la mis­ ma fibra tengan diferentes secciones de diferentes diámetros. Por ejemplo, un porcentaje entre el diámetro de fibra más grande y el diámetro de fibra más pequeño puede ser mayor de 1,5 (o mayor de 2,5 o incluso mayor de 4). Estos valores pueden indicar en particular que un cociente entre el diámetro de fibra más grande y el diámetro de fibra más pequeño, multiplicado por 100%, donde el 100% se resta del resultado obtenido, da un valor superior al 50% (o 150% o 300%, respectivamente). El ajuste poco homogéneo de los diámetros de las fibras ha resultado ser un mecanismo eficiente de influencia en las propiedades de retención del medio y/o de liberación del medio del ma­ terial fibroso, puesto que las dimensiones de las fibras tienen un impacto en las propiedades de interacción de los fluidos del tejido como fuerzas capilares, definición de formas de cavidades, etc...

En una configuración, al menos un 80% de masa de las fibras tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 |jm y 40 |jm, en particular entre 3 jim y 15 jim. Mediante el método descrito y al ajustar los parámetros del proceso de acuerdo con ello, se pueden formar también fibras con dimensiones muy pequeñas (es decir entre 1 jm y 5 jm, o menos). Con fibras tan pequeñas, se puede formar un material con una superficie lisa que, sin embargo, es rígido en su totalidad.

En una configuración, el material se ha configurado de manera que la velocidad de absorción es de al menos 0,25 g de agua/g de tejido. Más especialmente la velocidad de absorción puede ser de al menos 0,4 g de agua/g de tejido, en particular 0,5 g de agua /g de tejido. La velocidad de absorción puede corresponder a la velocidad conforme a la cual un medio es empapado desde un exterior del material o tejido hacia un interior de este. Mediante el ajuste co­ rrespondiente los parámetros del proceso del método de fabricación de material de fibra de celulosa no tejida con­ forme a una configuración a modo de ejemplo de la invención, es posible obtener un medio de empapado del tejido (en particular humedad) muy rápidamente. Además, la velocidad de extensión del líquido puede ser muy alta. Esto puede ser una ventaja para ciertas aplicaciones como trapos o material de liberación de un agente activo.

Los valores de la velocidad de absorción descritos en este documento hacen referencia a una “prueba de velocidad de absorción” donde la muestra examinada (es decir, el material correspondiente) se prepara en un estado totalmen­ te seco. Totalmente seco significa que después de la fabricación del material (que incluye un secado) el tejido se ha preparado durante 24 horas en unas condiciones estándar definidas por una temperatura de 23°C±2°C con una humedad relativa del 50%±5%. Todas las mediciones, a menos que se indique otra cosa, se han llevado a cabo en estas condiciones estándar. En la “prueba de la velocidad de absorción” la muestra sometida a prueba se coloca en una mesa o tabla de pruebas. En su centro la mesa de pruebas está conectada a través de una abertura y de un conducto con un recipiente de líquido. El recipiente de líquido se llena de agua totalmente destilada. La altura de la mesa de pruebas corresponde exactamente al nivel de llenado del agua dentro del recipiente de líquido. Con ello se asegura que no existe presión hidrostática y que la succión es decir absorción de la muestra examinada es genera­ da exclusivamente por la potencia de succión de la muestra objeto de ensayo. Durante la “prueba de velocidad de absorción” real el volumen de agua, que es absorbido por la muestra examinada, es rellenado de forma continuada con una jeringa. Esto significa que el nivel de líquido del recipiente se mantiene siempre constante. El volumen de agua rellenada se convierte en la masa de agua rellenada (a través de la conocida densidad de masa del agua desti­ lada). Resulta obvio que con este procedimiento la velocidad de absorción disminuye con el tiempo porque la poten­ cia de succión de la muestra examinada disminuye con una “carga de absorción” creciente de la muestra examinada debido al agua absorbida. El procedimiento de rellenado continúa hasta que se alcanza un valor umbral de 0,005 g por 20 segundos para el rellenado del agua. Se registra y evalúa una curva de medición que refleja la masa de agua añadida en función del tiempo. En este documento la velocidad de absorción es la pendiente de esta curva de medi­ ción con un primer intervalo de 10 segundos empezando desde el inicio de la prueba real.

En una configuración, el material se configura de manera que los poros y/o cavidades definidas entre al menos parte de los poros sufren un cambio de diámetro de al menos el 20%, en particular de al menos el 30%, entre un estado seco y un estado húmedo del material. En otras configuraciones, los porcentajes mencionados pueden ser inferiores, por ejemplo, del orden de entre el 1% y el 5%. La reducción del diámetro de la cavidad se puede calcular como el 100% menos el cociente entre el diámetro inferior en un estado inflado y el diámetro superior en un estado seco multiplicado por el 100% y se puede dar en porcentajes (por ejemplo 100% - 75 jm/100 |jm*100%=25%, cuando el diámetro inferior es de 75 jm y el diámetro superior es de 100 jm). Puesto que las correspondientes dimensiones de la fibra se pueden modificar en una gama amplia controlado las condiciones de humedad del material, es decir el tamaño de los poros y de las cavidades definidas entre las fibras se pueden ajustar sencillamente en una amplia gama. Por lo tanto, la adición o retirada de la humedad o similar se puede utilizar como mecanismo de intercambio para cambiar el material entre un estado permeable de partículas y un estado impermeable de partículas como resul­ tado de la variación ajustable del diámetro.

Para cuantificar el comportamiento de las fibras al hincharse en presencia de humedad como agua, se puede prepa­ rar un tejido de muestra. Por ejemplo, dos o tres piezas de tejido se recortan, con un área aproximada de 1 cm2. Las piezas individuales de tejido pueden ser luego transferidas sin modificar su estructura a un portaobjetos de un mi­ croscopio. Se puede ajustar un factor zoom de 10 con el microscopio (que puede ser un microscopio Olympus BX51). El microscopio se puede poner en modo blanco y negro. En primer lugar, las muestras de tejido se pueden medir en un estado seco creando manualmente secuencias de imágenes que empiezan desde el estado inferior de la muestra hasta un plano superior. A continuación, la misma porción de muestra se utiliza y humidifica añadiendo una gotita de agua. A la vista de las fuerzas capilares, el agua se puede distribuir por todo el volumen de muestra. Tras 1 minuto, se pueden capturar secuencias de imágenes de la muestra humedecida, usando el procedimiento descrito antes para la muestra seca. Se podría identificar un descenso de los volúmenes entre las fibras Se hace referencia a una comparación de las figuras 5 y 6 descritas a continuación.

En una investigación correspondiente de un material de fibra de celulosa no tejida conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención, se ha obtenido la siguiente distribución de tamaños de la longitud de las cavidades en micrómetros:

En una configuración, al menos parte de (en particular al menos un 10%, más en particular al menos un 20%) las fibras se funden íntegramente en las posiciones de fusión. En el contexto de esta aplicación, el 'termino “fundir” puede indicar en particular una interconexión integral de diferentes fibras en la posición de fusión respectiva lo que da lugar a la formación de una estructura fibrosa íntegramente conectada compuesta de las preformas de fibras separadas previamente. La fusión puede indicar también una conexión fibra-fibra que se establece durante la coagu­ lación de una, algunas o todas las fibras fusionadas. Las fibras interconectadas se pueden adherir fuertemente una a otra en una posición de fusión determinada sin un material adicional distinto (como un adhesivo aparte) para formar con ello una estructura común. La separación de las fibras fusionadas puede requerir la destrucción de la estructura o red de fibras o de parte de esta. De acuerdo con la configuración descrita, se dispone de un material de fibra de celulosa no tejida en el cual algunas o todas las fibras están conectadas íntegramente una a otra por medio de la fusión. La fusión puede ser provocada por un control determinado de los parámetros del proceso de un método de fabricación del material de fibra de celulosa no tejida. En particular, la coagulación de filamentos de la solución de hilado del lyocell puede ser desencadenada (o al menos completada) después del primer contacto entre estos fila­ mentos que todavía no están en el estado de fibra sólida precipitada. Por tanto, la interacción entre estos filamentos mientras todavía está en la fase de solución y su conversión posterior a la fase sólida por coagulación permite ajus­ tar de forma apropiada las características de fusión. Un grado de fusión es un parámetro potente que se puede utili­ zar para sintonizar las propiedades del material fabricado. En particular, cuanto mayor es la estabilidad mecánica de la red mayor es la densidad de las posiciones de fusión. Mediante una distribución no homogénea de las posiciones de fusión por el volumen del material, también es posible ajustar regiones de elevada estabilidad mecánica y otras regiones de baja estabilidad mecánica. Por ejemplo, la separación del material en partes distintas se puede definir de forma precisa para que ocurra localmente en las regiones débilmente mecánicas con un número bajo de posicio­ nes de fusión. En una configuración preferida, la fusión entre fibras se desencadena colocando diferentes preformas de fibras en forma de una solución de hilado del lyocell en contacto directo unas con otras previamente a la coagula­ ción. Mediante dicho proceso de coagulación, se ejecuta la precipitación compartida de las fibras de cada material individual, formando con ello las posiciones de fusión.

Los actuales inventores han averiguado que ajustando las propiedades de fusión entre las fibras se tiene una poten­ te herramienta de influencia en las propiedades de liberación y retención del medio del material, puesto que la for­ mación de posiciones de fusión tiene un impacto en la geometría del poro, en las fuerzas capilares, tamaños de las cavidades, capacidad de expansión del material en presencia de humedad, etc.

En una configuración, los puntos de fusión o las posiciones de fusión son del mismo material quelas fibras fusiona­ das. Por consiguiente, las posiciones de fusión se pueden formar mediante material de celulosa procedente directa­ mente de la coagulación de la solución hilado del lyocell. Esto no solamente representa disponer de un material de conexión de fibras (como un adhesivo o un ligante) desechable, sino que también mantiene limpio el material y he­ cho de un único material. La formación de fibras que tienen una sección transversal no circular y la formación de fibras que están interconectadas por fusión se puede realizar mediante un único proceso en común, y por lo tanto con poco esfuerzo. El motivo para esto es que tanto la formación de posiciones de fusión (como de puntos de fusión, almohadillas de fusión de líneas de fusión) entre fibras como la formación de fibras que tienen una sección transver­ sal que se desvía de un diámetro perfectamente circular se puede llevar a cabo ejerciendo una fuerza mecánica en los filamentos de la solución de hilado del lyocell previamente a completar la coagulación. Sin embargo, los filamen­ tos de la solución de hilado del lyocell pueden verse influenciados mecánicamente mientras todavía están en una fase líquida.

En una configuración, el método consiste en además de añadir humedad a al menos una parte del material para reducir con ello al menos una de las gamas de tamaño por hinchamiento basado en la humedad de al menos parte de las fibras. De un modo correspondiente, el método puede comprender además la retirada de la humedad de al menos una parte del material para incrementar con ello al menos una de las gamas de tamaño por el encogimiento de al menos parte de las fibras debido a la humedad. El ajuste del estado de humedad del material puede ser utili­ zado por lo tanto como un parámetro de control para controlar las propiedades de retención del medio y/o de libera­ ción del medio y/o de paso (o bloqueo) del medio del material o de partes de este.

Más generalizado, el método puede comprender además el ajuste de un estado de humedad de las fibras para mo­ dificar la gama respectiva de tamaños de al menos un grupo compuesto por una pluralidad de primeros poros y la pluralidad de segundos poros. Cambiar el estado de humedad puede modificar el diámetro de las fibras, el volumen de vacío dentro de la red de fibras, las propiedades de tensión mecánica de la red de fibras etc. Y por lo tanto puede tener un impacto en los tamaños de los poros.

En una configuración, cada uno de los grupos de primeros poros y/o cavidades en comunicación fluida con al menos parte de los primeros poros se encuentra delimitada entre al menos tres fibras del material. Por ejemplo, una gotita de líquido puede quedar retenida por la influencia de las fuerzas capilares, las fuerzas eléctricas (es decir, fuerzas resultantes de la carga eléctrica o multipolar), fuerzas de van der Waals, etc. entre tres o más fibras que definen o delimitan una cavidad o un poro. También las posiciones de fusión entre estas fibras pueden contribuir a la definición del volumen de la cavidad o de la geometría de los poros. Por consiguiente, el ajuste de los parámetros del proceso de fabricación del material fibroso en términos de ajuste de una distancia media fibra-fibra, del diámetro de la fibra, de las propiedades de fusión entre fibras etc. permite determinar con precisión las propiedades de las cavidades dentro del material. Una cavidad (o cavidad acoplada) se puede destacar como una unidad volumétrica rodeada de al menos tres fibras.

En una configuración, cada una de las pluralidades de segundos poros alargados y/o cavidades en comunicación fluida con al menos parte de los segundos poros se forma por hidroentrelazado. Puede utilizar chorros finos de agua a alta presión que penetren en el tejido, golpeen el cinturón transportador de la unidad soporte de fibras y reboten haciendo que las fibras se enreden. Por tanto, se pueden formar poros de un tamaño significativo (comparar por ejemplo la figura 9). El hidroentrelazado selectivo de solamente una parte del material (por ejemplo, de solamente una capa de un material multicapa) permite formar los correspondientes segundos poros grandes solamente en una parte del material definible de forma precisa. Esto es posible cuando una unidad de hidroentrelazado se encuentra situada entre dos chorros, formando cada uno de ellos una capa de material no tejido. Tomando esta medida, es posible por ejemplo distinguir una parte de tejido que tenga solamente poros primarios y otra parte de tejido que tenga poros secundarios.

En una configuración, el método consiste además en disponer de otro agente activo en al menos parte de los poros y/o cavidades, y ajustar un estado del tejido o materia (en particular un estado de humedad de las fibras) para des­ encadenar la liberación de otro agente activo fuera de los poros y/o de las cavidades después de haber completado la liberación del agente activo fuera de los poros y/o de las cavidades. En particular, dicho procedimiento puede implicar disponer de otro agente activo en al menos parte de los poros, y ajustar un estado de humedad de las fibras para desencadenar uno de los grupos consistente en un hinchamiento y un encogimiento de las fibras para con ello controlar la liberación de otro agente activo fuera de los poros tras haber completado la liberación del agente activo fuera de los poros. Mediante el ajuste de un estado del material (como una temperatura, presión, una fuerza mecá­ nica ejercida sobre el material o una parte de este, el estado de humedad, etc.) el material puede verse impactado de manera que en primer lugar solamente se libere el primer agente activo. Cuando los poros que acomodan el primer agente activo y los demás poros que acomodan el segundo agente activo difieren en cuanto al tamaño, diá­ metro de las fibras que delimitan el poro, grado de fusión, etc. es posible ajustar de forma precisa el orden de acuer­ do con el agente activo respectivo que es liberado por los poros respectivos.

Mas específicamente, un material de fibra de celulosa no tejida conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede utilizar para fabricar un producto que comprenda múltiples agentes activos. Al ponerse en contacto con un líquido apropiado como el agua, se pueden liberar los agentes activos individuales de forma tempo­ ral pero no al mismo tiempo. Los agentes activos pueden acomodarse en los poros o cavidades del material fibroso interminable. La liberación de uno o ambos agentes activos puede ser desencadenada por el hinchamiento o el encogimiento de fibras (en otras palabras, puede ser desencadenado cuando el grado de humedad del tejido excede o cae por debajo de un valor umbral específico de agente activo). Las características de los tiempos de liberación de los múltiples agentes activos se pueden controlar mediante el control correspondiente de los parámetros del proceso de fabricación del material. Por ejemplo, una secuencia predecible de liberación de agentes activos puede ser con­ trolada cuando un trozo de material que incluye los agentes activos se administra como una medicación a un pacien­ te y entra en un cuerpo humano con sus propiedades de humedad características. Dicho material se puede utilizar para la fabricación de un producto tal como una mascarilla facial, un material para vendajes, los productos que alo­ jan agentes activos cosméticos o terapéuticos, toallitas, toallitas para secadora, etc.

En otra configuración, la liberación de dos o más agentes activos diferentes acomodados en diferentes poros y/o cavidades del material no necesita liberarse de un solapamiento temporal (como en la configuración anterior descri­ ta). También es posible por ejemplo que la liberación de los dos agentes activos diferentes se controle (por ejemplo, controlando un nivel de humedad del material) para que tenga lugar de forma simultánea o bien espaciada tempo­ ralmente con un cierto solapamiento de tiempo.

En una configuración, las fibras tienen un contenido de cobre inferior a 5 ppm y/o tienen un contenido de níquel inferior a 2 ppm. Los valores de ppm mencionados en esta aplicación se refieren todos a la masa (más que al volu­ men). Aparte de esto, la contaminación de metal pesado de las fibras o del material no puede ser mayor de 10 ppm para cada elemento químico. Debido al uso de una solución de hilado de lyocell como base de la formación del ma­ terial fibroso interminable (en particular, cuando implica a un disolvente como la N-metil-morfolina, NMMO), la con­ taminación del material con metales pesados como el cobre o el níquel (que puede causar reacciones alérgicas al usuario) puede ser extremadamente pequeña. Debido al concepto de fusión directa en ciertas condiciones ajustables por el control del proceso, no es preciso introducir material extra (como pegamento o similar) en el proceso para interconectar las fibras. Eso mantiene un nivel muy bajo de contaminaciones del tejido.

En una configuración, la primera pluralidad de poros y la segunda pluralidad de poros están situadas en diferentes capas distinguibles (es decir, que muestra una separación visible o bien una región de interfase entre las capas). Mas específicamente, las fibras de las diferentes capas se funden íntegramente en al menos una posición de fusión entre las capas. De ahí que diferentes fibras situadas al menos parcialmente en diferentes capas distinguibles (que pueden ser idénticas o bien diferir respecto a uno o más parámetros como el factor de fusión, el diámetro medio de la fibra, etc.) puedan estar conectadas íntegramente en al menos una posición de fusión. Por ejemplo, dos (o más) capas diferentes de un material se pueden formar alineando en serie dos (o más) chorros con orificios a través de los cuales es expulsada la solución de hilado del lyocell para la coagulación y formación de fibras. Cuando dicha disposición se combina con una unidad soporte de fibras desplazable (como un cinturón transportador con una su­ perficie de alojamiento de fibras), una primera capa de fibras está formada por el primer chorro en la unidad soporte de fibras, y el segundo chorro forma una segunda capa de fibras en la primera capa cuando la unidad soporte de fibras desplazable alcanza la posición del segundo chorro. Los parámetros del proceso de este método se pueden ajustar de manera que se formen los puntos de fusión entre la primera capa y la segunda capa. En particular, las fibras de la segunda capa en formación que no se han curado o solidificado del todo por coagulación pueden, por ejemplo, tener todavía regiones superficiales o cutáneas que todavía se encuentran en la fase de solución líquida del lyocell y no están todavía en el estado sólido totalmente curado. Cuando dichas estructuras prefibrosas entran en contacto unas con otras y se solidifican totalmente en el estado fibroso sólido posterior, se puede producir la forma­ ción de dos fibras fusionadas en una interfaz entre las distintas capas. Cuanto mayor es el número de posiciones de fusión, mayor es la estabilidad de interconexión entre las capas del material. Por consiguiente, el control de la fusión permite controlar la rigidez de la conexión entre las capas del material. La fusión se puede controlar, por ejemplo, ajustando el grado de curado o coagulación antes de que estructuras prefibrosas de una capa respectiva alcancen la placa soporte de la fibra sobre una capa subyacente de fibras o de estructuras prefibrosas. Fusionando las fibras de las diferentes capas en una interfaz entre ellas, se puede evitar la separación no deseada de las capas. En ausencia de puntos de fusión entre las capas, se podría conseguir el despegado de una capa de otra capa de fibras.

En una configuración, el método comprende además el procesar las fibras y/o el material tras la recogida en la uni­ dad soporte de la fibra, pero preferiblemente todavía in situ con la formación de material de fibra de celulosa no tejida con fibras interminables. Dichos procesos in situ pueden ser aquellos procesos que se llevan a cabo antes de que el material fabricado (en particular, básicamente interminable) sea almacenado (por ejemplo, enrollado mediante una bobinadora) para embarcarlo hacia un destino de fabricación del producto. Por ejemplo, un procesado de este tipo o posterior procesado puede implicar el hidroentrelazado. El hidroentrelazado se puede caracterizar como un proceso de ligado de redes de fibras húmedas o secas, siendo el material enlazado resultante un material no tejido. El hidroentrelazado puede utilizar chorros finos de agua de alta presión que penetren en la red, golpeen una unidad soporte de fibras (en particular, un cinturón de transporte) y reboten haciendo que las fibras se enreden. Una com­ presión correspondiente del material puede dar lugar a un material más compacto y mecánicamente más estable. Adicional o alternativamente al hidroentrelazado, el tratamiento con vapor de las fibras se puede realizar con vapor presurizado. Adicional o alternativamente, dicho tratamiento o proceso posterior puede implicar un tratamiento con agujas del material fabricado. Un sistema de punzonado de agujas se puede utilizar para enlazar las fibras del mate­ rial o de la red. Se pueden fabricar materiales punzonados con agujas cuando las agujas punzantes son empujadas a través de la red fibrosa forzando que algunas fibras atraviesen la red, donde se quedarán cuando las agujas sean extraídas. Si suficientes fibras son desplazadas de forma apropiada la red se puede convertir en un material por el efecto consolidante de estos tapones de fibras. Otro tratamiento o procesamiento posterior de la red o del material puede consistir en un tratamiento de impregnación. Impregnar la red de fibras interminables puede implicar la aplica­ ción de una o más sustancias químicas (como un agente de reblandecimiento, un agente hidrofóbico, un agente antiestático, etc.) al material. Otro tratamiento del material es el calandrado. El calandrado puede considerarse un proceso de acabado para tratar el material y puede emplear una calandra para ablandar, recubrir y/o comprimir el material.

Un material de fibra de celulosa no tejida conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede combinar también (por ejemplo, in situ o en un proceso posterior) con uno o más materiales, para formar con ello un compuesto conforme a una configuración de la invención a modo de ejemplo. Los materiales a modo de ejemplo, que se pueden combinar con el material para formar dicho compuesto se pueden seleccionar de un grupo de mate­ riales que consta, pero no esta limitado a, los materiales siguientes, o a una combinación de estos: pulpa de pelusa, una suspensión de fibras, un material no tejido torcido en húmedo, un material no tejido torcido al aire, una red de material no tejido, una red de material fundido, una red de material cardado o punzonado mediante agujas o bien otras estructuras similares a láminas hechas de diversos materiales. En una configuración, la conexión entre los diferentes materiales se puede realizar (pero no limitarse a) mediante uno o una combinación de los siguientes pro­ cesos: fusión, hidroentrelazado, punzonado por agujas, enlaces de hidrógeno, enlace térmico, encolado por un ligan­ te, laminado y/o calandrado.

A continuación, los productos preferidos a modo de ejemplo que comprenden material fibroso de celulosa no tejida o bien usos de material fibroso de celulosa no tejida conforme a las configuraciones de la invención se resumen: Usos particulares de las redes, tanto de redes de fibra de celulosa al 100% o por ejemplo de redes que comprenden, constan de dos o más fibras, o fibras modificadas químicamente o fibras con materiales incorporados como materia­ les antibacterianos, materiales de intercambio iónico, carbón activo, nanopartículas, lociones, agentes médicos o ignífugos, o fibras de dos componentes pueden ser como sigue:

El material de fibra de celulosa no tejido conforme a las configuraciones a modo de ejemplo de la invención se pue­ de utilizar para fabricar toallitas como toallitas para bebe, de cocina, húmedas, de higiene, médicas, de limpieza, pulido (coche, muebles), polvo, industrial, mopas y bayetas.

También es posible que el material de fibra de celulosa no tejida conforme a las configuraciones a modo de ejemplo de la invención se utiliza para fabricar un filtro. Por ejemplo, dicho filtro puede ser un filtro de aire, un HVAC, un filtro de acondicionamiento de aire, un filtro de gas de escape o de combustión, filtros líquidos, filtros de café, bolsas de té, bolsas de café, filtros de alimentos, filtro de purificación de agua, filtro de sangre, filtro de cigarrillos; filtros de cabina, filtros de aceite, filtros de cartuchos, filtros de vacío, bolsa de aspirador, filtro para el polvo, filtro hidráulico, filtro de cocina, filtro de ventilador, filtros de intercambio de humedad, filtro de polen, filtros HEVAC/HEPA/ULPA, filtro de cerveza, filtro de leche, filtro refrigerante líquido y filtros para zumos de frutas.

Incluso en otra configuración el material de fibra de celulosa no tejida se puede utilizar para fabricar productos de higiene absorbentes. Ejemplos de ello son una capa de adquisición, un papel o cartón protector, una capa de distri­ bución, una cubierta absorbente, compresas sanitarias, sábanas, bajeras, grilletes, productos descargables, al­ mohadillas, almohadillas de lactancia, ropa interior desechable, pantalones de entreno, mascarillas faciales, mascari­ llas faciales de belleza, almohadillas para retirar maquillaje, pañales, toallitas, paños y sábanas para una secadora que libera un componente activo (como un suavizante textil).

Incluso en otra configuración, el material de fibra de celulosa no tejida se puede utilizar para fabricar un producto de aplicación médica. Por ejemplo, dichos productos de aplicación médica pueden ser gorros desechables, batas, mas­ carillas y protectores de zapatos, productos para el cuidado de heridas, productos de envasado estéril, productos de papel protectores, vendajes o apósitos, ropa de un solo uso, productos para diálisis, tiras nasales, adhesivos para placas dentales, ropa interior desechable, fundas, cobertores, envoltorios y paquetes, esponjas, apósitos y toallitas, ropa de cama, vías transdérmicas, velos, protectores, kits con fines médicos, bolsas térmicas, forros de bolsas de ostomía, cintas o tiras de fijación y colchones de incubadora.

Incluso en otra configuración, el material de fibra de celulosa no tejida se puede usar para fabricar geotextiles. Esto puede implicar la producción de cubiertas de protección de cosechas, tejido absorbente capilar, purificación de agua, control de irrigación, recubrimiento asfáltico, estabilización del terreno, drenaje, control de la sedimentación y ero­ sión, revestimientos de estanques, revestimientos de conductos de drenajes a base de impregnaciones, estabiliza­ ción del suelo, revestimientos de pozos, coberturas de semillas, materiales de control de malas hierbas, protectores de invernaderos, bolsas de raíces y macetas de plantas biodegradables. También es posible utilizar el material de fibra de celulosa no tejido para plantas (por ejemplo, como protección ante la luz y/o protección mecánica para una planta, y/o aportando a la planta o al suelo estiércol o semilla).

En otra configuración, el material de fibra de celulosa no tejida se puede usar para fabricar ropa. Por ejemplo, forros, aislamiento y protección de ropa, componentes de bolsos, componentes de zapatos, forros de cinturón, material industrial para la cabeza /el calzado, material de trabajo desechable, ropa y bolsas de zapatos, y aislamiento térmico se pueden fabricar en base a dicho material.

En todavía otra configuración, el material de fibra de celulosa no tejido puede utilizarse para productos de fabricación empleados para la tecnología de la construcción. Por ejemplo, revestimientos para techos, bajo moquetas, bajo empizarrado, aislamiento térmico y de ruido, envoltura de casas, capas exteriores para placas de yeso, envoltorio de tuberías, capas de moldeo de hormigón, cimientos y estabilización del terreno, drenajes verticales, grava, recubri­ mientos de techumbres, reducción de ruido, refuerzos, material de sellado y material amortiguador (mecánico) puede ser fabricado usando dicho material.

En todavía otra configuración, el material de fibra de celulosa no tejido puede utilizarse para fabricar un producto de automóvil. Ejemplos son un filtro de cabina, forros de botas, estantes para paquetes, aislantes térmicos, embellece­ dor de estante, forros para el capó, protector del suelo de la bota, filtros de aceite, forros del techo del automóvil, estantes posteriores para paquetes, material decorativo, bolsas de aire, acolchado silenciador, materiales de aisla­ miento, protectores para automóvil, esterillas, alfombras de automóvil, alfombras de respaldo y anudadas, embelle­ cedor de puertas, alfombra de fieltro y respaldos de alfombra de coche.

Otro campo de aplicación todavía posible para el material fabricado conforme a las configuraciones a modo de ejemplo de la invención son muebles y accesorios como el mobiliario, la construcción, aislador para brazos y respal­ dos, espesores de almohadas, protectores de polvo, forros, refuerzos mediante suturas, materiales para recortes de bordes, construcciones de cimentación, protectores de acolchados, envoltorio de muelles, componentes de colcho­ nes, protectores de colchón, cortinas de ventanas, protectores de paredes, material para alfombras, pantallas, com­ ponentes de colchones, aisladores de muelles, sellados, protectores de almohadas y de colchones.

En otra configuración, el material de fibra de celulosa no tejida se puede utilizar para fabricar productos industriales. Esto puede incluir dispositivos electrónicos. Protectores de disquetes, aislamiento de cables, abrasivos, cintas de aislamiento, cinturones de transporte, capas absorbentes de ruido, aire acondicionado, separadores de pilas, siste­ mas ácidos, quitamanchas de esteras antideslizantes, envoltorios de alimentos, cinta adhesiva, envoltorio de salchi­ chas, envoltorio de queso, cuero o piel artificial, brazos de contención y barreras para la recuperación del petróleo y fieltros para fabricar papel.

El material de fibra de celulosa no tejido conforme a las configuraciones ejemplares de la invención es también apropiado para fabricar productos relacionados con el ocio y el viaje. Ejemplos de dicha aplicación son los sacos de dormir, las tiendas, equipaje, bolsas de mano, bolsas de compra, reposacabezas en aviones, protección de CD, fundas de almohada y envoltorio de bocadillos.

Otro campo de aplicación posible de una configuración a modo de ejemplo de la invención hace referencia a produc­ tos de colegio y oficina. Como ejemplo, tapas de libros, sobres para correo, mapas, carteles y banderines, toallas, y banderas.

Breve descripción de las figuras

La invención se describirá con más detalle a continuación con respecto a los ejemplos de estructura que no tienen límites:

Figura 1 ilustra un dispositivo para fabricar material de fibra de celulosa no tejido que se ha formado directamente a partir de una solución de hilado de lyocell que se ha coagulado mediante un fluido de coagulación conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención.

Figura 2 a figura 4 muestran de forma experimental imágenes capturadas de material de fibra de celulosa no tejido conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención, en las cuales la fusión de las fibras se ha realiza­ do mediante un control del proceso específico.

Figuras 5 y 6 muestran imágenes capturadas experimentalmente de material de fibra de celulosa no tejido conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención en las cuales se ha realizado el hinchamiento de fibras, don­ de la figura 5 muestra el material fibroso en un estado no hinchado y la figura 6 muestra el material fibroso en un estado hinchado húmedo.

Figura 7 muestra una imagen capturada experimentalmente de material de fibra de celulosa no tejido conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención, en la cual se ha realizado la formación de dos capas super­ puestas de fibras mediante un proceso específico que implementa dos barras de boquillas en serie.

Figura 8 muestra una imagen capturada experimentalmente de una parte del material de fibra de celulosa no tejido conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención en la cual se ha realizado la formación de una pluralidad de pequeños primeros o primarios poros mediante un control del proceso correspondiente.

Figura 9 muestra una imagen capturada experimentalmente de otra parte del material de fibra de celulosa no tejido conforme a la figura 8 en la cual se ha realizado la formación de una pluralidad de grandes segundos o secundarios poros mediante un control del proceso correspondiente, de forma más precisa por hidroentrelazado.

Figura 10 es una ilustración esquemática de material de fibra de celulosa no tejido conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención que tiene diferentes trozos o partes de material con diferentes pluralidades de poros que tienen tamaños distintos dentro de unos márgenes de tamaño diferentes y que se muestran en un estado seco del material.

Figura 11 es una ilustración esquemática de material de fibra de celulosa no tejido conforme a la figura 10 y que se muestra en un estado húmedo del material.

Figura 12 es una ilustración esquemática de una parte del material de fibra de celulosa no tejido conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención que muestra cambios en las dimensiones de la cavidad cuando el material pasa de un estado de la fibra seco a un estado de la fibra húmedo.

Figura 13 muestra una imagen esquemática de material de fibra de celulosa no tejido conforme a todavía otra confi­ guración a modo de ejemplo de la invención compuesta de dos capas apiladas y fundidas de fibras interconectadas que tienen diferentes grosores de fibra y diferentes tamaños de poro.

Figura 14 ilustra una parte de un dispositivo para fabricar material de fibra de celulosa no tejido compuesta por dos capas apiladas de redes de fibra de celulosa interminables conforme a una configuración ejemplar de la invención. Figura 15 muestra una imagen esquemática de material de fibra de celulosa no tejido conforme a todavía otra confi­ guración a modo de ejemplo de la invención compuesta de dos capas apiladas de fibras interconectadas que tienen diferentes cavidades definidas entre las respectivas fibras y rellenadas de dos agentes activos diferentes que son liberados de forma secuencial más que simultánea.

Descripción detallada de las figuras

Las ilustraciones en las figuras son esquemáticas. En las diferentes figuras se dispone de elementos similares o idénticas con las mismas etiquetas de referencia.

La Figura 1 muestra un dispositivo 100 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención para fabri­ car material de fibra de celulosa no tejido 102 que se moldea directamente a partir de una solución de hilado de lyocell 104. Este último se coagula parcialmente mediante un fluido de coagulación 106 para convertirse en fibras de celulosa parcialmente moldeadas 108. Mediante el dispositivo 100 se puede llevar a cabo un proceso de soplado de la solución de lyocell conforme a una configuración ejemplo de la invención. En el contexto de la presente aplicación, el término “proceso de soplado de la solución de lyocell” puede abarcar en particular procesos que puedan dar lugar a filamentos o fibras básicamente interminables 108 de una longitud discreta o de mezclas de filamentos y fibras interminables de longitud discreta. Tal como se describe a continuación, se dispone de boquillas que tienen un orifi­ cio 126 a través de los cuales la solución de celulosa o la solución de hilado del lyocell 104 es expulsada junto con una corriente de gas o flujo de gas 146 para la fabricación de material de fibra de celulosa no tejido 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención.

Como se puede deducir de la figura 1, la pulpa de madera 110, otro material a base de celulosa o similar puede ser suministrada a un depósito de almacenamiento 114 a través de una unidad dosificadora 113. El agua procedente de un depósito de agua 112 también es enviado a un depósito de almacenamiento 114 a través de una unidad dosifica­ dora 113. Por consiguiente, la unidad dosificadora 113, bajo el control de una unidad de control 140 descrita segui­ damente con más detalle, puede definir cantidades relativas de agua y de pasta de madera 110 que serán enviadas al depósito de almacenamiento 114. Un disolvente (como la N-metil-morfolina, NMMO) alojado en un recipiente 116 se puede concentrar en una unidad de concentración 118 y luego se puede mezclar con la mezcla de agua y pulpa de madera 110 u otro material a base de celulosa con unas cantidades relativas definibles en una unidad de mezcla 119. Asimismo, la unidad de mezcla 119 puede ser controlada por la unidad de control 140. Con ello, el medio de pulpa 110 se disolverá en el disolvente concentrado en una unidad de disolución 120 con cantidades relativas ajustables, obteniendo así una solución de hilado de lyocell 104. La solución de hilado del lyocell acuosa 104 puede ser un medio viscoso como la miel, compuesto (por ejemplo, un 5% de masa hasta un 15% de masa) de celulosa que comprende pulpa de madera 110 y (por ejemplo, un 85% de masa hasta un 95% de masa) de disolvente.

La solución de hilado del lyocell 104 es reenviada a una unidad de formación de fibras 124 (que puede representar­ se como o bien puede comprender una serie de chorros 122). Por ejemplo, el número de orificios 126 de los chorros 122 puede ser mayor de 50, en particular mayor de 100. En una configuración, todos los orificios 126 de una unidad de formación de fibras 124 (que puede comprender una serie de hileras de chorros 122) de orificios 126 de los cho­ rros 122 puede tener el mismo tamaño y/o forma. Alternativamente, el tamaño y/o la forma de los diferentes orificios 126 de un chorro 122 y/o de los orificios 126 de diferentes chorros 122 (que se pueden disponer en serie para formar un material multicapas) pueden ser diferentes.

Cuando la solución de hilado del lyocell 104 pasa a través de los orificios 126 de los chorros 122, se divide en una pluralidad de hilos ramales paralelos de solución de hilado de lyocell 104. Un flujo de gas orientado verticalmente, es decir, orientado básicamente en paralelo a la dirección del hilado, fuerza la solución de hilado del lyocell 104 a trans­ formarse en ramales delgados y cada vez más largos que se pueden ajustar modificando las condiciones del proce­ so bajo control de la unidad de control 140. El flujo de gas puede acelerar el flujo de la solución de hilado de lyocell 104 por al menos una parte de su camino desde los orificios 126 hasta una unidad de soporte de las fibras 132. Mientras la solución de hilado del lyocell 104 se desplaza por los chorros 122 y en adelante, los ramales largos y finos de la solución de hilado del lyocell 104 interaccionan con el fluido de coagulación no solvente 106. El fluido de coagulación se representa como una niebla de vapor, por ejemplo, una niebla acuosa. Las propiedades relevantes del proceso del fluido de coagulación 106 son controladas por una o más unidades de coagulación 128, disponiendo el fluido de coagulación 106 de unas propiedades ajustables. Las unidades de coagulación 128 son controladas, en cambio, por la unidad de control 140. Preferiblemente, las unidades de coagulación respectivas 128 se disponen entre las boquillas o bien orificios individuales 126 para ajustar individualmente las propiedades de las capas respec­ tivas de material 102 que se va fabricando. Preferiblemente, cada chorro 122 puede tener dos unidades de coagula­ ción asignadas 128, una de cada lado. Los chorros individuales 122 se pueden disponer con porciones individuales de solución de hilado de lyocell 104 que asimismo se pueden ajustar para tener distintas propiedades controlables de diferentes capas de tejido fabricado 102.

Al interaccionar con el fluido de coagulación 106 (como el agua), la concentración de disolvente de la solución de hilado del lyocell 104 se reduce, de manera que la celulosa de la anterior pulpa de madera 110 (o de otro material) se coagula al menos parcialmente como fibras de celulosa delgadas y largas (que pueden todavía contener disol­ vente residual y agua).

Durante o después de la formación inicial de las fibras de celulosa individuales 108 a partir de la solución de hilado de lyocell extruida 104, las fibras de celulosa 108 son depositadas sobre la unidad soporte de fibra 132, que aquí se ha representado como un cinturón de transporte con una superficie de alojamiento de fibras plana. Las fibras de celulosa 108 forman un material de fibra de celulosa no tejido 102 (ilustrado únicamente de forma esquemática en la figura 1). El material de fibra de celulosa no tejido 102 está compuesto de filamentos o fibras 108, continuos y bási­ camente interminables.

Aunque no se muestra en la figura 1, el disolvente de la solución de hilado del lyocell 104 que es retirado en la coa­ gulación por la unidad de coagulación 128 y en el lavado en una unidad de lavado 180 puede ser al menos parcial­ mente reciclado.

Mientras es transportado a lo largo de la unidad de soporte de la fibra 132, el material de fibra de celulosa no tejido 102 se puede lavar mediante la unidad de lavado 180 añadiendo detergente para extraer el disolvente residual y luego se puede secar. Además, puede ser procesado mediante una unidad de procesado opcional 134. Por ejemplo, dicho proceso puede implicar el hidroentrelazado, el punzonado mediante agujas, la impregnación, el tratamiento con vapor a una presión, el calandrado, etc.

La unidad soporte de las fibras 132 puede transportar también el material a base de fibras de celulosa no tejidas 102 a una bobinadora 136 en la cual se puede recoger el material de fibra de celulosa no tejido 102 como una lámina básicamente interminable. El material de fibra de celulosa no tejido 102 puede ser luego enviado como mercancía en rollo a una empresa que fabrique productos como toallitas o trapos a base de material de fibra de celulosa no tejido 102.

Tal como se indica en la figura 1, el proceso descrito puede ser controlado por la unidad de control 140 (como un procesador, parte de un procesador, o una pluralidad de procesadores). La unidad de control se ha configurado para controlar el funcionamiento de las diversas unidades mostradas en la figura 1, en particular una o más de la unidad de dosificación 113, unidad de mezcla 119, unidad de formación de fibras 124, unidad(es) de coagulación 128, la adicional unidad de procesado 134, la unidad de disolución 120, la unidad de lavado 118 etc. Por consiguiente, la unidad de control 140 (por ejemplo, ejecutando el código del programa ejecutable por ordenador, y/o ejecutando los comandos de control definidos por usuario) puede definir de forma precisa y flexible los parámetros del proceso conforme a los cuales se fabrica el material de fibra de celulosa no tejido 102. Los parámetros de diseño en este contexto son el flujo del aire a través de los orificios 126, las propiedades del fluido de coagulación 106, la velocidad de la unidad soporte de fibras 132, la composición, la temperatura y/o presión de la solución de hilado del lyocell 104, etc. Otros parámetros de diseño que se pueden ajustar para ajustar las propiedades del material de fibra de celulosa no tejido 102 son el número y/o la distancia mutua y/o la disposición geométrica de los orificios 126, la composición química y el grado de concentración de la solución de hilado del lyocell 104, etc. Con ello, las propieda­ des del material de fibra de celulosa no tejida 102 se pueden ajustar de forma apropiada, tal como se describe se­ guidamente. Dichas propiedades ajustables (ver descripción detallada a continuación) pueden implicar una o más de las siguientes propiedades: diámetro y/o distribución del diámetro de las fibras 108, cantidad y/o regiones de fusión entre fibras 108, un nivel de pureza de las fibras 108, propiedades de un material multicapa 102, propiedades ópti­ cas del material 102, propiedades de retención de fluidos y/o de liberación de fluidos del material 102, estabilidad mecánica del material 102, suavidad de una superficie del material 102, forma transversal de las fibras 108, etc.

Aunque no se ha mostrado, cada chorro de hilado 122 puede comprender una entrada de la solución polimérica a través de la cual la solución de hilado del lyocell 104 es enviada al chorro 122. A través de una entrada de aire, se puede aplicar un flujo de gas 146 a la solución de hilado del lyocell 104. Empezando desde una cámara de interac­ ción en un espacio interior del chorro 122 y delimitada por una carcasa del chorro, la solución de hilado del lyocell 104 se desplaza o es acelerada (por el flujo de gas 146 que tira de la solución de hilado del lyocell 104 hacia abajo) hacia abajo a través de un orificio respectivo 126 y es reducida lateralmente bajo la influencia del flujo de gas 146 de manera que se forman filamentos o fibras de celulosa estrechándose de forma continuada 108 cuando la solución de hilado de lyocell 104 se desplaza hacia abajo junto con el flujo de gas en el entorno del fluido de coagulación 106.

Por consiguiente, los procesos implicados en el método de fabricación descritos haciendo referencia a la figura 1 pueden incluir que la solución de hilado del lyocell 104, que se puede conocer como solución de celulosa se moldea para formar filamentos latentes o de líquido que son extraídos por el flujo de gas 146 y disminuyen en diámetro de forma significativa y aumentan en longitud. La coagulación parcial de los filamentos o fibras latentes 108 (o premol­ deados de los mismos) por el fluido de coagulación 106 antes o durante la formación de la estructura sobre la unidad soporte de fibras 132 puede también verse implicada. Los filamentos o fibras 108 se forman en la estructura tipo tejido 102, se lavan, secan y quizás son procesados (ver unidad de procesamiento adicional 134) según se requiera. Los filamentos o fibras 108 pueden, por ejemplo, ser recogidos en un tambor o cinturón giratorio, donde se forma un material tejido.

Como resultado del proceso de fabricación descrito y en particular de la elección del disolvente empleado, las fibras 108 tienen un contenido en cobre inferior a 5 ppm y un contenido en níquel menor de 2 ppm. Esto mejora ventajo­ samente la pureza del tejido 102.

El material o tela soplado con solución de lyocell (es decir el material de fibra de celulosa no tejido 102) conforme a la configuración a modo de ejemplo de la invención exhibe preferiblemente una o más de las propiedades siguientes:

(i) El peso seco del material tejido es de 5 a 300 g/m2, preferiblemente de 10 a 80 g/m2

(ii) El grosor del material tejido conforme a la WSP120.6 estándar, DIN29073 respectivamente (en particular en la última versión vigente en la fecha de prioridad de la solicitud de patente actual) es de 0,05 a 10,0 mm, pre­ feriblemente de 0,1 a 2,5 mm

(iii) La tenacidad específica del material tejido en MD conforme a EN29073-3, respectivamente ISO9073-3 (en particular en la última versión vigente en la fecha de prioridad de la solicitud de patente actual) oscila entre 0,1 y 3,0 Nm/g preferiblemente entre 0,4 y 2,3 Nm2/g.

(iv) La elongación promedio del material tejido conforme a la EN29073-3, ISO9073-3 respectivamente (en parti­ cular en la última versión vigente en la fecha de prioridad de la solicitud de patente actual) oscila entre un 0,5 y un 100%, preferiblemente entre un 4 y un 50%.

(v) El cociente de tenacidad MD/CD del material tejido es de 1 a 12

(vi) La retención de agua del material tejido conforme a la DIN 53814 (en particular en la última versión vigente en la fecha de prioridad de la presente solicitud de patente) oscila entre el 1% y el 250%, preferiblemente en­ tre el 30 y el 150%.

(vii) La capacidad de retención de agua del material tejido conforme a la DIN 53923 (en particular en la última versión vigente en la fecha de prioridad de la presente solicitud de patente) oscila entre el 90 y el 2000%, pre­ feriblemente entre el 400 y el 1100%.

(viii) Los niveles de residuos metálicos del contenido en cobre inferiores a 5 ppm y del contenido en níquel infe­ riores a 2 ppm, conforme a los estándares EN 15587-2 para la descomposición del sustrato y a EN 17294-2 para el análisis ICP-MS (en particular en la última versión vigente en la fecha de prioridad de la presente soli­ citud de patente)

Más preferiblemente, el material tejido soplado en solución de lyocell exhibe todas las propiedades dichas (i) a (viii) mencionadas antes.

Tal como se ha descrito, el proceso para fabricar el material de fibra de celulosa no tejido 102 consiste preferible­ mente en:

a) Extruir una solución que comprenda celulosa disuelta en NMMO (ver número de referencia 104) a través de los orificios 126 de al menos un chorro 122, formando con ello los filamentos de la solución de hilado del lyocell 104

b) Estiramiento de dichos filamentos de solución de hilado de lyocell 104 por una corriente gaseosa (ver núme­ ro de referencia 146)

c) Contacto de dichos filamentos con una niebla de vapor (ver número de referencia 106), que preferiblemente contenga agua, precipitando con ello al menos parcialmente dichas fibras 108. Consecuentemente, los fi­ lamentos o fibras 108 son precipitados al menos parcialmente formando el material tejido o el material de fi­ bra de celulosa no tejido 102.

d) Recogida y precipitación de dichos filamentos o fibras 108 para formar un material tejido o un material de fi­ bra de celulosa no tejido 102

e) Retirada de disolvente en la línea de lavado (ver unidad de lavado 180)

f) Enlace opcional a través del hidroentrelazado, punzonado por agujas etc. (ver unidad de procesamiento 134)

g) Secado y recogida de rollos

Los constituyentes del material de fibra de celulosa no tejido 102 se pueden mezclar por fusión, entremezclado, enlace de hidrógeno, enlace físico como el hidroentrelazado o el punzonado mediante agujas, y/o el enlace químico. Para ser procesado de nuevo, el material de fibra de celulosa no tejido 102 se puede combinar con una o más capas de éste y/o de otros materiales, como (no mostrado) capas de polímeros sintéticos, pulpa de celulosa, material no tejido de fibras poliméricas sintéticas o de celulosa, fibras de dos componentes, materiales tejidos de pulpa de celu­ losa, como pulpa torcida al aire o torcida en húmedo, materiales tejidos de fibras de alta tenacidad, materiales hidrofóbicos, fibras de alto rendimiento (como materiales resistentes a la temperatura o materiales ignífugos), capas que imparten propiedades mecánicas modificadas a los productos finales (como capas de poliestireno o de poliéster), materiales biodegradables (por ejemplo, láminas, fibras o materiales tejidos de ácido poliláctico) y/o materiales de elevado volumen.

También es posible combinar varias capas distinguibles de material de fibra de celulosa no tejida 102, ver por ejem­ plo la figura 7.

El material de fibra de celulosa no tejida 102 puede consistir esencialmente en solo celulosa. Alternativamente, el material de fibra de celulosa no tejida 102 puede constar de una mezcla de celulosa y uno o más materiales fibrosos. El material de fibra de celulosa no tejida 102 puede constar además de un material fibroso de dos componentes. El material fibroso en el material de fibra de celulosa no tejida 102 puede al menos parcialmente comprender una sus­ tancia modificadora. La sustancia modificadora se puede seleccionar, por ejemplo, del grupo compuesto por una resina polimérica, una resina inorgánica, pigmentos inorgánicos, productos antibacterianos, nanopartículas, lociones, productos ignífugos, aditivos que mejoran la absorbencia, como las resinas superabsorbentes, resinas de intercam­ bio iónico, compuestos de carbono como el carbón activo, grafito, carbón para la conductividad eléctrica, sustancias de contraste para rayos X, pigmentos luminiscentes, y colorantes.

En conclusión, el material de celulosa no tejido o el material de fibra de celulosa no tejida 102 fabricados directamen­ te a partir de la solución de hilado del lyocell 104 permite el acceso al funcionamiento del material tejido de valor añadido que no es posible por el camino de las fibras cortadas. Esto incluye la posibilidad de moldear materiales tejido ligeros uniformes, para fabricar productos microfibrosos, y para fabricar filamentos o fibras continuas 108 que forman un material tejido. Además, en comparación con los materiales tejidos a base de fibras cortadas, no se re­ quieren varios procesos de fabricación ejemplares. Además, el material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a las configuraciones a modo de ejemplo de la invención es biodegradable y se ha fabricado a partir de materia prima obtenida de modo sostenible (es decir, pulpa de madera 110 o similar) Además, tiene ventajas en cuanto a pureza y absorbencia. Más allá de esto, tiene una resistencia mecánica ajustable, rigidez y suavidad. Además, el material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a configuraciones a modo de ejemplo de la invención se puede fabricar con peso bajo por área (por ejemplo, 10 a 30 g/m2). Filamentos muy delgados de hasta un diámetro de no más 5 pm, en particular de no más 3 pm, se pueden fabricar con esta tecnología. Además, el material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración ejemplar de la invención se puede moldear con una estética muy amplia, es decir a modo de lámina plana crujiente, a modo de papel o a modo de tejido blando flexible. Adaptando los parámetros del proceso descrito, además es posible ajustar con precisión la rigidez mecánica o flexibilidad y blandura del material de fibra de celulosa no tejida 102. Esto se puede hacer, por ejemplo, ajustando una serie de posiciones de fusión, el número de capas, o mediante un tratamiento posterior (como de punzonado por agujas, hidroentrelazado y/o calan­ drado). En particular es posible fabricar el material de fibra de celulosa no tejida 102 con un peso relativamente bajo de 10 g/m2 o inferior, para obtener filamentos o fibras 108 con un diámetro muy pequeño (por ejemplo, de 3 a 5 pm o inferior), etc.

Las figuras 2.3 y 4 muestran imágenes capturadas experimentalmente de material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención en la cual se ha realizado la fusión de fibras indivi­ duales 108 mediante un control del proceso determinado. Los marcadores ovalados en la figura 2 a la figura 4 mues­ tran dichas regiones de fusión donde múltiples fibras 108 están conectadas íntegramente unas a otras. En dichos puntos de fusión, dos o más fibras 108 pueden interconectarse para formar una estructura integral.

Las figuras 5 y 6 muestran imágenes capturadas experimentalmente de material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención en la cual se ha realizado el hinchamiento de las fibras 108, donde la figura 5 muestra el material fibroso 102 en un estado seco no hinchado y la figura 6 muestra el tejido fibroso 102 en un estado húmedo hinchado. Los diámetros de los poros se pueden medir en ambos estados de la figura 5 y la figura 6 y se pueden comparar uno con otro. Al calcular un valor promedio de las 30 mediciones, se ha podido determinar un descenso en el tamaño del poro por hinchamiento de las fibras 108 en un medio acuoso de hasta un 47% de su diámetro inicial.

La figura 7 muestra una imagen capturada experimentalmente de material de fibra de celulosa no tejida 102 confor­ me a una configuración ejemplar de la invención en la cual se ha realizado la formación de dos capas superpuestas 200, 202 de fibras 108 mediante un diseño del proceso determinado, es decir, una disposición en serie de múltiples toberas de hilar. Las dos capas separadas pero conectadas 200, 202 se han indicado mediante una línea en hori­ zontal en la figura 7. Por ejemplo, un material de n capas 102 (n>2) se puede fabricar disponiendo en serie n toberas de hilar o chorros 122 a lo largo de la dirección de la máquina.

A continuación, se describirán con más detalle configuraciones específicas de la invención:

La figura 8 muestra una imagen capturada experimentalmente de una parte de material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención en la cual se realiza la formación de una plura­ lidad de pequeños primeros poros 260 mediante un control del proceso correspondiente del método de fabricación.

La figura 9 muestra una imagen capturada experimentalmente de otra parte del material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a la figura 8 en la cual se lleva a cabo la formación de una pluralidad de segundos poros 264 más grandes mediante un control del proceso determinado del método de fabricación. Para fabricar el material 102 mostrado en las figuras 8 y 9, es posible configurar la unidad de control 140 de la figura 1 para ajustar los paráme­ tros del proceso de manera que el tejido 102 se forme con los primeros poros más pequeños 260 (comparar Figura 8) y con los segundos poros 264 más grandes (comparar figura 9). Por ejemplo, la pluralidad de segundos poros 264 se puede formar por hidroentrelazado de forma selectiva de la parte de tejido correspondiente de todo el material. Con ello, por medio de los chorros de alta presión de agua se pueden formar vacíos relativamente grandes configu­ rando los segundos poros 264 en el material 102. Por consiguiente, los segundos poros 264 se podrán formar me­ diante el desplazamiento de las fibras 108 para moldear con ello vacíos entre los mazos de fibras. De ahí que se puedan fabricar segundos poros 264 modelando una estructura fibrosa homogénea para obtener con ello una red de fibras marcada y diseñada. En contraste con esto, la pluralidad de primeros poros 260 se puede formar como una red de fibras de alta densidad 108. En otras palabras, los primeros poros se definirán como distancias fibra-fibra o entre fibras. Por consiguiente, los primeros poros 260 se podrán fabricar sencillamente usando una red de fibras homogénea.

Como resultado de la fabricación de fibras interminables 108 por el dispositivo 100 y el método descrito haciendo referencia a la figura 1, es posible obtener el material que aparece en las figuras 8 y 9 con una muy pequeña canti­ dad de entremos fibrosos por volumen, de por ejemplo inferior a 5000 extremos/cm3. Otra consecuencia del proce­ dimiento de fabricación descrito es que las fibras 108 tienen un contenido en cobre menor de 5 ppm y tienen un contenido de níquel inferior a 2 ppm. Esta disminución de metales pesados no deseados en el material 102 es el resultado de un ajuste correspondiente de los parámetros del proceso que no afecta a las fuentes de metales pesa­ dos (por ejemplo, no utiliza solución salina de cobre) en el procedimiento de fabricación ni pone en contacto los fluidos operacionales usados (como la solución de hilado del lyocell 104, el fluido de coagulación 106, el flujo de gas 146, etc.) ni las fibras fabricadas 108 con las fuentes de metales pesados.

El material 102 conforme a las figuras 8 y 9 se puede configurar de manera que se alcance una velocidad de absor­ ción de al menos 0,25 g de agua/g de tejido. Como consecuencia de ello, el medio puede entrar o salir rápidamente de los primeros poros 260, y el medio puede ser inyectado rápidamente en los segundos poros y/o liberado.

La figura 8 muestra una distribución de las fibras básicamente homogénea como la obtenida a partir de la solución de hilado del lyocell extruido 104 sin la necesidad de mayor tratamiento. En contraste con esto, la figura 9 muestra una distribución nada homogénea de las fibras como la obtenida de la solución de hilado del lyocell 104 seguida por el hidroentrelazado que crea los segundos poros 264. Cuando los segundos poros 264 se forman por hidroentrelazado o punzonado de agujas, los segundos poros 264 se pueden disponer de acuerdo con un orden espacial defini­ do, por ejemplo, en un gráfico matricial. Sin embargo, en otras configuraciones, la disposición de los poros secunda­ rios 264 se puede distribuir aleatoriamente. También los primeros poros 260 se pueden disponer con un orden espa­ cial o distribuidos al azar.

Como se puede deducir de una comparativa de la figura 8 con la figura 9, la pluralidad de los primeros poros 260 se dispondrá por todo el tejido 102, mientras que la pluralidad de los segundos poros 164 se dispondrá únicamente sobre una subsección hidroentrelazada del material 102. En particular, las regiones de material entre los segundos poros 264 mostradas en la figura 9 también se pueden disponer con los primeros poros 260 mostrados en la figura 8. Esto se puede conseguir mediante una formación selectiva de los segundos poros 264 por hidroentrelazado mien­ tras que los primeros poros 260 son generados automáticamente como huecos fibra-fibra durante la formación del material 102.

La figura 10 es una ilustración esquemática de un material fibroso de celulosa no tejida 102 conforme a una configu­ ración a modo de ejemplo de la invención que tiene distintos trozos de material 268, 270 con distinta pluralidad de poros 260, 264 que tienen tamaños distintos 280, 282 con diferentes márgenes de tamaños y que se muestran en un estado seco (es decir, sin agua dentro de las fibras 108).

La figura 11 es una ilustración esquemática del material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a la figura 10 y que se muestra en un estado húmedo (es decir, en un estado en el cual las fibras 108 han absorbido agua para hincharse y/o desplazarse espacialmente). El material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a la figura 10 y a la figura 11 es fabricado directamente a partir de una solución de hilado del lyocell 104 y comprende una red de fibras básicamente interminables 108. Las figuras 10 y 11 describen un mecanismo de retención y liberación de partículas basado en el hinchamiento de las fibras.

El material 102 comprende una primera parte de tejido 268 que tiene una pluralidad de primeros poros 260 delimita­ dos entre una primera pluralidad de fibras 108. Los primeros poros 260 (solamente uno se muestra en la figura 10) corresponden a un primer recorrido mínimo requerido (ver números de referencia 290) para una primera partícula 262 alojada en uno de los primeros poros 260 para salir del material 102. En el estado seco del material 102 mostra­ do en la figura 10, la dimensión de la primera partícula 262 es tal que es capaz de desplazarse a lo largo del recorri­ do conforme al número de referencia 290 para entrar en el material 102 o salir del material 102. En otras palabras, los primeros poros 260 tienen tamaños 280 dentro de un baremo de primeros tamaños y se han configurado para retener o liberar las primeras partículas 262.

Aparte de esto, el material 102 comprende una pluralidad de segundos poros 264. Los segundos poros 264 (sola­ mente uno aparece en la figura 10) corresponden a un segundo recorrido mínimo requerido (ver número de referen­ cia 292) para una segunda partícula 266 alojada en uno de los segundos poros 264 para salir del material 102. En el estado seco del material 102 mostrado en la figura 10, la dimensión de la segunda partícula 262 es tal que es capaz de desplazarse a lo largo del recorrido conforme al número de referencia 292 para entrar en el material 102 o salir del material 102. En otras palabras, los segundos poros 264 tienen tamaños 282 dentro de un baremo de segundos tamaños y se han configurado para retener o liberar las segundas partículas 266. La primera gama de tamaños abarca tamaños 280 que son menores que los tamaños 282 abarcados por la segunda gama de tamaños. La prime­ ra gama de tamaños y la segunda gama de tamaños pueden ser gamas de diferentes tamaños, en particular pueden no tener tamaños comunes 280, 282.

Las fibras interminables 108 que comprenden celulosa microfibrilar se han configurado de manera que la pluralidad de primeros poros 260 y la pluralidad de segundos poros 264 modifican la gama de tamaños respectiva por el hinchamiento de las fibras inducido por la humedad. De acuerdo con la figura 11, se ha añadido humedad al material 102 lo que resulta en una modificación de la red de fibras 108 de manera que las fibras 108 se extienden ahora por los mínimos recorridos requeridos (ver números de referencia 290, 292) e impiden que las correspondientes partícu­ las 262, 266 salgan del material 102. Por consiguiente, el material 102 pueden pasar de un estado mostrado en la figura 10 en el cual las partículas 262, 266 pueden entrar libremente en el material 102 o salir del material 102 y por lo tanto se encuentran en un estado liberado, a otro estado mostrado en la figura 11 en el cual las partículas 262, 266 son retenidas (o bloqueadas) dentro del material 102. Si el material 102 mostrado en la figura 11 se seca de nuevo (por ejemplo, por una evaporación desencadenada por la temperatura de la humedad fuera del material 102) , las fibras 108 se contraerán de nuevo y por lo tanto volverán al estado de liberación mostrado en la figura 10.

Concluyendo, en el estado seco conforme a la figura 10, las primeras partículas 262 serán capaces de entrar o salir de los primeros poros 260, y las segundas partículas 266 serán capaces de entrar o salir de los segundos poros 264. En contraste con esto, en el estado húmedo conforme a la figura 11, tanto las primeras partículas 262 como las segundas partículas 266 son incapaces de entrar o salir de los primeros poros 260 y de los segundos poros 264, respectivamente. Añadiendo humedad al material 102 se puede realizar un ajuste en el descenso de los tamaños por hinchamiento de las fibras 108 debido a la humedad. Al retirar la humedad del material 102 aumentan las gamas de tamaños por el encogimiento basado en la humedad de las fibras 108. Por lo tanto, es posible utilizar el material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención para ajustar un estado de humedad de las fibras 108 modificando las gamas de tamaños respectivas de la pluralidad de primeros poros 260 y la pluralidad de segundos poros 264, para ajustar con ello las propiedades de retención o liberación de partículas del material 102.

La figura 12 es una ilustración esquemática de una parte del material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención que muestra cambios en las dimensiones de las cavidades L, I de una cavidad 274 haciendo pasar el material 102 de un estado de fibras seco a un estado de fibras húmedo.

Como se puede deducir de la figura 12, el material 102 se ha configurado de manera que las cavidades 274 (una de estas se muestra en la figura 12) se han definido o delimitado entre fibras 108. En la configuración mostrada, cinco fibras 108 rodean y por tanto delimitan una cavidad 274 en la cual se puede alojar una partícula 262, 266 o un agen­ te activo 272, 276 (comparar figura 15). Para transformar el material 102 entre un estado de retención del medio (que corresponde a fibras hinchadas 108 y por lo tanto cavidades cerradas 274) y un estado de liberación del medio (que corresponde a fibras encogidas 108 y por lo tanto cavidades abiertas 274), es posible hacer que las fibras 108 modifiquen el diámetro (ver flechas en la figura 12 lo que indica un aumento de un diámetro de la fibra en “s” en el caso de hinchamiento inducido por la humedad de la fibra mostrada 108). Tal como se indica en la figura 12, las cavidades o los poros pueden sufrir un descenso del diámetro de por ejemplo un 20% desde un estado seco a un estado húmedo del material 102. De un modo correspondiente, la cavidad 274 (delimitada entre fibras 108) puede sufrir un descenso del diámetro de “L” a “I” desde el estado seco al estado húmedo del material 102.

Un estado encogido seco de las fibras 108 se caracteriza por líneas ininterrumpidas en la figura 12. De un modo correspondiente, un estado hinchado húmedo de las fibras 108 se indica por medio de líneas a trazos en la figura 12. Absorbiendo la humedad, el radio de las fibras 108 aumenta en una distancia s. Puesto que la cavidad 274 se encuentra delimitada por las fibras 108, esta transición de estado encogido a estado hinchado de las fibras 108 re­ duce el diámetro de la cavidad 274 de L a l.

La figura 13 muestra una sección transversal esquemática de un material de fibra de celulosa no tejida 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención compuesta por dos capas fusionadas y apiladas 200, 202 de fibras interconectadas 108 que tienen diferentes grosores de fibra d y D>d (ver dos detalles inferiores de la figura 13). Mas específicamente, distintas fibras 108 que están localizadas en las diferentes capas 200, 202 difieren en lo que se refiere a un diámetro de fibra promediado (es decir, promediado respecto a las fibras 108 de las capas res­ pectivas 200, 202). Las fibras 108 de las capas respectivas 200, 202 se fusionan también en las posiciones de fusión 204, al comparar los dos detalles inferiores de la figura 13. Se muestra también otro detalle de la interfaz entre las capas 200, 202, donde un punto de fusión 204 resulta visible al acoplar íntegramente las fibras 108 de ambas capas 200, 202 en la interfaz para incrementar la estabilidad del material 102 en la interfaz (ver el detalle superior de la figura 13). Adicionalmente, distintas fibras 108 localizadas en diferentes capas 200, 202 están conectadas íntegra­ mente a al menos una posición de fusión respectiva 204.

Se pueden ajustar las propiedades de fusión para obtener las propiedades deseadas, es decir en lo que se refiere a retener o liberar un medio (ver números de referencia 262, 266, 272, 276) en o del material 102. Por ejemplo, se puede ajustar un número de puntos de fusión 204 por volumen de material 102, por separado, en una de las capas respectivas 200, 202 y/o entre las capas 200, 202. Esto se puede hacer ajustando las propiedades de coagulación (en particular, la coagulación de filamentos de solución de hilado del lyocell 104 corriente arriba de la superficie de alojamiento de las fibras de la unidad soporte de fibras 132, la coagulación de filamentos de la solución 104 tras la extensión de los ligamentos sobre la superficie de alojamiento de la unidad soporte de la fibra 132, etc.). La fusión entre distintas capas 200, 202 se puede ajustar de manera que tirando de las capas 200, 202 en direcciones opues­ tas se produzca la separación del material 102 en una interfaz entre las diferentes capas 200, 202. En otras pala­ bras, la adherencia basada en la fusión entre las diferentes capas 200, 202 se puede ajustar para ser inferior que la adherencia basada en la fusión en una de las correspondientes capas 200, 202.

Las fibras 108 situadas en las diferentes capas 200, 202 y que se forman con diferente diámetro medio y diferentes propiedades de fusión se pueden emplear con distintas funcionalidades. Dichas funcionalidades pueden ser respal­ dadas por distintos diámetros medios, pero pueden ser promovidas por un revestimiento respectivo o algo similar. Por ejemplo, dichas funcionalidades pueden ser un comportamiento distinto en términos de velocidad de absorción, comportamiento anisotrópico, diferente capacidad de absorción de aceite, diferente capacidad de absorción de agua, diferente capacidad de limpieza y/o diferente rugosidad.

El material de fibra de celulosa no tejida multicapa 102 conforme a la figura 13 puede ser fabricado directamente a partir de la solución de hilado del lyocell 104 usando el dispositivo 100 y el método correspondiente de fabricación descrito a continuación con respecto a la figura 14. Preferiblemente, las contaminaciones parciales por metales pe­ sados de las fibras 108 del material 102 conforme a la figura 13 no son superiores a 10 ppm por cada elemento metálico pesado químico individual (es decir, no mayores de 10 ppm por el hierro, no mayores de 10 ppm por el zinc, no mayores de 10 ppm por el cadmio, etc.). Más allá de esto, el contenido total de metales pesados del material 102 que comprende todos los elementos metálicos pesados juntos (es decir, en particular para el Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, Cd, Sn, W, Pb, Bi) no es superior a 30 ppm. Aparte de esto, las fibras 108 tienen un contenido en cobre inferior a 5 ppm y tienen un contenido en níquel inferior a 2 ppm. Esto es debido a los fluidos operacionales (en par­ ticular la solución de hilado del lyocell 104, el fluido de coagulación 106, el líquido de lavado, el flujo de gas 46, etc.) que se utilizan durante el proceso de fabricación y que básicamente están exentos de fuentes de metales pesados como la sal de cobre. Como resultado de este diseño del proceso de fabricación, las fibras 108 las fibras pueden ser de alta calidad y básicamente consistir en celulosa pura microfibrilar. La ausencia de impurezas de metales pesados mencionables en el proceso de fabricación impide la descomposición fuertemente no deseada de los medios impli­ cados (en particular, de la solución 104) y por lo tanto permite obtener tejido de celulosa altamente puro y reproducible 102.

Como puede deducirse de la figura 13, las diversas fibras 108 difieren en lo que respecta al diámetro de la fibra de manera que un cociente entre el 10% de las fibras más delgadas 108 y el 10% de las fibras más gruesas 108 puede ser mayor de 0,05. Por ejemplo, en una configuración al menos el 97% en masa de las fibras 108 tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 3 pm y 15 pm.

Como también se puede deducir de la figura 13, la dimensión de los primeros poros 260 en la capa 200 es inferior a la dimensión de los segundos poros 264 en la capa 202. Por ejemplo, los primeros poros 260 son huecos fibra-fibra, mientras que los segundos poros 264 son significativamente mayores y por ejemplo se pueden formar por hidroentrelazado.

La figura 14 ilustra una parte de un dispositivo 100 para fabricar un material de fibra de celulosa no tejido 102 com­ puesto de dos capas apiladas 200, 202 de fibras de celulosa interminables 108 conforme a una configuración de la invención a modo de ejemplo. Una diferencia entre el dispositivo 100 mostrado en la figura 14 y el dispositivo 100 mostrado en la figura 1 es que el dispositivo 100 conforme a la figura 14 comprende dos chorros alineados en serie 122 y unidades de coagulación asignadas respectivamente 128, tal como se ha descrito antes. A la vista de la super­ ficie de alojamiento de fibras desplazable de la unidad soporte de fibras tipo cinturón de transporte 132, el chorro corriente arriba 122 en el lateral de mano izquierda de la figura 14 produce la capa 202. La capa 200 es fabricada por la unidad de chorro 122 (ver lateral de mano derecha de la figura 14) y se adhiere a una superficie principal su­ perior de la capa 202 previamente formada de manera que se obtiene una doble capa 200, 202 del tejido 102.

De acuerdo con la figura 14, la unidad de control 140 (que controla los chorros 122 y las unidades de coagulación 128) se ha configurado para ajustar los parámetros del proceso de manera que las fibras 108 de las diferentes capas 200, 202 difieren en lo que respecta al diámetro de fibras en más del 50% en relación con un diámetro más pequeño (ver por ejemplo figura 13). El ajuste de los diámetros de las fibras 108 de las capas 200, 202 por la unidad de con­ trol 140 puede implicar el ajuste de una cantidad del fluido de coagulación 106 que interacciona con la solución de hilado del lyocell. Adicionalmente, la configuración de la figura 14 ajusta los parámetros del proceso para ajustar el diámetro de la fibra disponiendo en serie múltiples chorros 122 con los orificios 126 (opcionalmente con las diferen­ tes propiedades) a lo largo de la unidad soporte de la fibra desplazable 132. Por ejemplo, dichas propiedades pue­ den ser diferentes diámetros de los orificios 126, diferente velocidad del flujo de gas 146, diferentes cantidades de flujo de gas 146 y/o diferente presión de flujo de gas 146.

Todavía en referencia a la configuración ilustrada en la figura 14, se puede disponer de una o varias barras de bo­ quillas o chorros 122 y se pueden disponer en serie a lo largo de la dirección de transporte de la unidad soporte de la fibra 132. Los múltiples chorros 122 pueden disponerse de manera que otras capas 200 de fibras 108 puedan depositarse en la parte superior de la capa previamente moldeada 202, preferiblemente antes de que la coagulación del proceso de curado de las fibras 108 de la capa 202 y/o de la capa 200 se haya completado, lo que puede desen­ cadenar la fusión. El ajuste apropiado de los parámetros del proceso puede tener efectos beneficiosos en cuanto a las propiedades del material multicapa 102:

El dispositivo 100 conforme a la figura 14, que se ha configurado para fabricar el material multicapa 102 implementa un número elevado de parámetros del proceso que se pueden utilizar para diseñar la forma y/o el diámetro o la dis­ tribución de diámetros de las fibras 108 y de los poros 260, 264 así como de las capas de fibras 200, 202. Este es el resultado de la distribución en serie de los chorros 122, donde cada uno de ellos funciona con parámetros del proce­ so ajustables individualmente.

Asimismo, como puede deducirse de la figura 14, se ha dispuesto otra unidad de procesamiento 134 (controlada por la unidad de control 140) corriente abajo de la primera boquilla 122 que forma la capa 202, pero corriente arriba del segundo chorro 122 que forma la capa 200. Como consecuencia de ello, la otra unidad de procesamiento 134 pro­ cesará únicamente la capa 202, no la capa 200. En la configuración mostrada, la unidad de procesamiento 134 adi­ cional puede, por ejemplo, ser una unidad de entrelazado configurada para el hidroentrelazado selectivo de la capa 202, pero no de la capa 200. Como resultado de ello, la capa 202 se podrá disponer con los mayores segundos poros 264 generados como resultado del hidroentrelazado, mientras que la capa 200 se puede formar con los prime­ ros poros más pequeños obtenidos como distancias fibra-fibra sin otra capa de procesamiento 200.

Sin embargo, en otra configuración a modo de ejemplo, es posible que la unidad adicional de procesado 134 se disponga corriente abajo de una unidad de lavado 180 (comparar Figura 1). En dicha configuración, todo el material 102 se puede disponer con los segundos poros o con poros secundarios 264.

La figura 15 muestra una imagen esquemática de un material 102 conforme a otra configuración de la invención compuesto por dos capas apiladas 200, 202 de fibras interconectadas 108 que tienen cavidades diferentes 274 definidas como espacios huecos entre las fibras respectivas 108 y rellenas de dos agentes activos diferentes 272, 276. La velocidad de carga del agua en las fibras 108 puede ser controlada de manera que los agentes activos 272, 276 sean liberados de forma secuencial más que simultánea. Con el material mostrado 102, se puede obtener una liberación del control de los agentes activos 272, 276.

El material de fibra de celulosa no tejido 102 conforme a la figura 15 comprende dos capas interconectadas 200, 202 que forman una red de fibras básicamente interminables 108. Ambas capas 200, 202 comprenden poros, comparar números de referencia 260, 264 delimitados entre fibras 108 o grupos de fibras. Los poros respectivos 260, 264 están en comunicación fluida con las cavidades 274. Las cavidades son volúmenes delimitados por las fibras 108 además de definir un espacio de alojamiento para un agente activo respectivo 272, 276. Más específicamente, un primer agente activo 272 (como un primer agente farmacéutico) se acomoda en las cavidades 274 en comunicación fluida con los primeros poros 260. De un modo correspondiente, un segundo agente activo 276 (como un segundo agente farmacéutico) se aloja en las cavidades 274 en comunicación fluida con los segundos poros 264. Por ejem­ plo, para obtener un impacto farmacéutico óptimo de una medicación en forma del tejido relleno de agente activo 102, se puede desear que, por ejemplo, en un cuerpo de un paciente humano, el primer agente activo 272 sea libe­ rado primero, y solamente después se libere el segundo agente activo 276. Para conseguir esto, se pueden tener en cuenta las diferentes propiedades de las redes de fibras en las diferentes capas 200, 202 (en términos de diámetro de fibra, tamaños de poro, posiciones de fusión 204, etc.). Más precisamente, en respuesta a un cambio de una o más condiciones a las que es sometido el material 102, las diferentes capas 200, 202 pueden ser impactadas de un modo distinto. Incluso más específicamente, las fibras 108 de la capa 200 tienen primeros poros 260 menores, tie­ nen grandes diámetros de las fibras 108 y tienen cavidades 274 delimitadas por solo cuatro fibras 108. En contraste con esto, las fibras 108 y la capa 202 tienen segundos poros mayores 264, tienen diámetros más pequeños de las fibras 108 y tienen cavidades 274 delimitadas por un gran número de fibras 108. Esto tiene un impacto en la res­ puesta de las respectivas capas 200, 202 a un cambio de una o más condiciones en cuanto a las propiedades de liberación del agente activo.

Por ejemplo, es posible ajustar un estado de humedad de las fibras 108 para desencadenar el hinchamiento o el encogimiento de las fibras 108 en las capas respectivas 200, 202, para con ello controlar la liberación de los respec­ tivos agentes 272, 276 de las cavidades 274 a través de los poros 260, 264. En particular, puede ser una ventaja el ajustar el estado de humedad de las fibras 108 para desencadenar el hinchamiento o encogimiento de las fibras para con ello controlar la liberación del segundo agente activo 276 fuera de las cavidades 274 en comunicación fluida con los segundos poros 264 solamente después de haber completado la liberación del primer agente activo 272 fuera de las cavidades 274 en comunicación fluida con los primeros poros 260.

También es posible ajustar otro estado distinto del estado de humedad (por ejemplo, una tensión mecánica de la red de fibras, un parámetro relacionado con la temperatura, etc.) de las fibras 108 y/o del material 102 para desencade­ nar la liberación del primer agente activo 272 y posteriormente del segundo agente activo 276.

Llevando a cabo esta medida, se puede fabricar un producto en base al material 102 rellenado por dos o más tipos de agentes activos 272, 276, en los cuales es precisamente predecible que la liberación del segundo agente activo 276 no se inicie antes de que la liberación del primer agente activo 272 se haya completado.

De acuerdo con las configuraciones a modo de ejemplo, se puede funcionalizar una característica de hinchamiento de las fibras 108 de un material 102, es decir, se puede utilizar para definir con precisión las propiedades del mate­ rial en términos de la entrada del medio en el material 102, retirada de un medio fuera del material 102 y/o propieda­ des de retención y/o liberación del medio dentro del tejido 102. Mediante el control de los parámetros del proceso de fabricación de dicho material 102, se puede ajustar el hinchamiento que depende de la humedad y el comportamien­ to del encogimiento de las fibras 108 del material 102. Más específicamente, una velocidad de expansión del líquido (por ejemplo, la velocidad de absorción) del producto resultante puede verse influenciada por dicho control del pro­ ceso. En una configuración, la capacidad de hinchamiento (o la expansión de la humedad) de las fibras de celulosa interminables 108 se utiliza y es controlada para fijar mecánicamente las partículas 262, 266 o bien un agente activo 272, 276 dentro del material 272. El método de fabricación puede ser controlado, por ejemplo, en términos de ajuste de las propiedades de hinchamiento de la fibra por los parámetros del proceso de ajuste correspondientes como el diámetro de las fibras 102, la distribución del diámetro de las fibras 102, el ajuste de las posiciones de fusión 204 entre fibras 108, el ajuste de la cristalinidad de las fibras 108, el ajuste del contenido de células alfa etc. mediante el ajuste de una alineación anisotrópica de poros 260, 264 entre fibras 108, es también posible ajustar el comporta­ miento anisotrópico del hinchamiento y/o la velocidad anisotrópica de absorción del material 102. Además, es posi­ ble añadir aditivos a uno o más fluidos operacionales (como la solución de hilado del lyocell 104, el fluido de coagu­ lación 106, el flujo de gas 146, el líquido de lavado, etc.) durante la fabricación de las fibras 108 para influir de forma característica con ello en el comportamiento de hinchamiento o encogimiento de las fibras 108 en la presencia o ausencia de humedad. En particular, el material 102 puede introducir y descargar partículas 262, 266 y puede tener una selectividad en los términos del tamaño de partícula.

Conforme a una configuración, se dispone de un material de fibra de celulosa no tejido 102 para garantizar que se puede producir un hinchamiento inducido por la humedad de las fibras 108 por todo el volumen del material 102. Preferiblemente, las fibras 108 se pueden fundir antes de completar la formación de las fibras, es decir, antes de la coagulación o precipitación completa de las fibras 108. Con un control del proceso correspondiente del método de fabricación, es posible obtener una red de fibras que tenga poros primarios 260 y en particular cavidades parcial­ mente abiertas 274. La celulosa es humectable de forma apropiada (hablando de forma descriptica, su ángulo de contacto puede ser significativamente inferior a 90°). Como resultado de la superficie humectable de las fibras 108, se puede obtener una acción fuertemente capilar. Como consecuencia de ello, la presente humedad se podrá ex­ tender y distribuir rápidamente y podrá desencadenar un hinchamiento sistemático de las fibras 108 con una veloci­ dad de hinchamiento predecible. En particular, un cociente entre el comportamiento de hinchamiento y la humedad de la zona que se esparce puede ser controlado con precisión por medio de los parámetros del proceso del método de fabricación. Dicho efecto de succión capilar puede ser utilizado también para transportar partículas, que puedan ser atrapadas en el material 102 después del hinchamiento.

Lo inverso al procedimiento de hinchamiento, es decir, el procedimiento de encogimiento funciona de un modo re­ versible: debido al elevado grado de fusión entre las fibras 108 que definen cavidades 274, se puede obtener un equilibrio característico de la humedad uniforme, que en cambio tiene la consecuencia de un comportamiento de encogimiento uniforme de las fibras 108 dentro del material 102.

Modificando el contenido en humedad del tejido de fibra de celulosa no tejido 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede conseguir una modificación mecánica de la geometría de la fibra. Por ejemplo, dicha modificación puede comprender una modificación de los diámetros de abertura. Dicha modificación se puede utilizar para una introducción controlada con precisión de las partículas 262, 266 en el tejido 102 o bien la retirada de dichas partículas 262, 266 del material 102 hacia un entorno. En particular, es posible controlar la veloci­ dad de hinchamiento de las fibras 108, controlando con ello los tiempos de abertura y los tiempos de cierre de la cavidad 274.

Por ejemplo, también es posible variar la cristalinidad de las fibras 108 para el control de las propiedades de hinchamiento de las fibras 108. Por ejemplo, el estiramiento de los ramales de la solución de hilado de lyocell 104 so­ portados por el flujo de gas 146 puede ser un parámetro del proceso adecuado para ajustar el hinchamiento contro­ lado por la humedad de las fibras 108.

La implementación ventajosa de fibras interminables 108 en el material 102 permite una distribución líquida a lo largo de toda la longitud de la fibra 108 y no solo dentro de una sección de fibra corta. El bajo número de extremos de fibra por volumen obtenible con el método de fabricación descrito respecto a las figuras 1 y 14 es una ventaja a este respecto.

Otro parámetro del proceso que se puede ajustar para influir en las propiedades del poro y en la capacidad de hin­ chamiento del material 102 es un doblado de al menos parte de las fibras 108 durante el procedimiento de fabrica­ ción. Las propiedades del material 102 retenidas en el medio se pueden mejorar todavía mas tomando esta medida, porque se genera una distribución de la tensión multidimensional con fibras dobladas 108, en particular tras el hin­ chamiento. Las fibras dobladas 108 pueden disponer de un efecto capilar incrementado.

Un material 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede utilizar para la fabrica­ ción de una toallita, en particular un trapo industrial. Para una toallita profesional, puede ser una ventaja que una gama de diámetros de partículas 262, 266 que puede ser absorbida o recogida por una toallita sea conocida por adelantado. Mediante el control de los tamaños de los poros del material 102 durante la fabricación (por ejemplo, por hidroentrelazado), la gama de diámetros mencionada de partícula absorbibles o recogidas 262, 266 también puede ser prevista. Una toallita correspondiente puede ser una toallita de uso múltiple. Una toallita húmeda que haya ab­ sorbido o recogido las partículas 262, 266 durante un procedimiento de limpieza puede secarse posteriormente, lo que puede resultar en un encogimiento de las fibras 108. Con una configuración correspondiente del material 102, el encogimiento de las fibras 108 puede desencadenar incluso un aumento de los tamaños de los poros y una reduc­ ción de las fuerzas adhesivas de manera que las partículas absorbidas o recogidas 262, 266 puedan ser retirada simplemente por la toallita. Las partículas 262, 266 pueden incluso automáticamente caerse del material 102. Alter­ nativamente, la retirada de las partículas 262, 266 del tejido 102 puede ser promovida por la agitación del tejido 102. Y más preferiblemente, la contaminación por metales pesados del dicho material 102 puede ser muy baja como resultado de la formación del tejido 102 sobre la base de una solución de hilado de lyocell 104. Una propiedad simi­ lar se puede obtener también por llevar a cabo un método de hilado de la suspensión, para obtener celulosa microfibrilar o nanofibrilar.

Un tejido 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede utilizar para un suelo hú­ medo o para una mopa para una limpieza húmeda de las superficies. Dicho producto, activado por el suministro de agua, puede permitir obtener una adherencia elevada de partículas de polvo 262, 266 y su retención en el tejido 102. Por un lado, un hinchamiento lento de la fibra 102 hecha de celulosa puede asegurar que la adherencia se mantiene durante un periodo suficientemente largo. Por otro lado, una dispersión del líquido suficientemente rápida se puede lograr a la vista de las fibras 108 básicamente interminables del tejido 102. La fusión controlada y las variaciones del diámetro de las fibras se pueden ajustar mediante el correspondiente ajuste de los parámetros del proceso del mé­ todo de fabricación.

Un tejido 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede utilizar para un producto medicinal con transporte o distribución controlada de las sustancias activas. Por ejemplo, el tejido 102 puede consti­ tuir la base de un vendaje médico o de un apósito que se puede rellenar de uno, dos o más agentes activos 272, 276. Al tapar una herida, dicho producto medicinal puede activar rápidamente la liberación de uno o más agentes activos 272, 276 (por ejemplo, un desinfectante) desencadenado por un contacto de (incluso de una zona superficial muy pequeña) de tejido 102 con un fluido corporal. Gracias a la velocidad de hinchamiento controlable se puede controlar el retraso hasta la liberación del agente activo respectivo 272, 276. Es decir, para la aplicación medica descrita, resulta una ventaja que el tejido 102 se pueda fabricar con una contaminación por metales pesados extre­ madamente pequeña como resultado de la fabricación en base a la solución de hilado del lyocell 104. El producto medicinal puede ser un sistema que transporte medicación, un sistema desinfectante, un sistema de limpieza o un sistema de separación (por ejemplo, para separar al paciente de su entorno). La elevada capacidad de alojamiento del fluido intrafibrilar del material 102 permite retirar el fluido del paciente y al mismo tiempo aportar un agente activo 272, 276 al paciente.

Un tejido 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede utilizar para toallitas o papeles de secado. Estos papeles se pueden añadir a una secadora para secar ropa y así liberar uno o más agentes activos (como una fragancia, un desinfectante, un promotor del secado, etc.) durante el procedimiento de secado. Para dicha aplicación, el efecto puede ser utilizado de manera que en un estado no hinchado del material de fibra 102 las condiciones de tensión mecánica en un interior del material 102 sean distintas de las condiciones en el esta­ do hinchado del material 102. Variando los diámetros de fibra de las fibras 108 del material 102 se puede garantizar que ciertas cavidades 274 con partículas embebidas 272, 276 sufren menos tensión mecánica que cuando la toallita en su totalidad está hinchada. Esto puede desencadenar la liberación de un agente activo 272, 276. Además, una presión generada por hinchamiento o encogimiento puede ocasionar la caída de líquido viscoso fuera del material 102. De un modo descriptivo, tanto el proceso de hinchamiento como de encogimiento se pueden considerar como introducir presión mecánica en el material 102, lo que promueve la liberación de un agente activo 272, 276.

Un tejido 102 conforme a una configuración a modo de ejemplo de la invención se puede utilizar para una mascarilla facial con agente activo adicional 272, 276. Una máscara facial fabricada en base al material 102 puede enriquecer­ se con uno o más agentes activos 272, 276 durante su fabricación. Es decir, múltiples agentes activos 272, 276 que son liberados en diferentes intervalos de tiempo (en particular, no solapados) se pueden integrar en una y la misma mascarilla facial. Por ejemplo, la liberación de un agente activo 272, 276 se puede desencadenar mediante un pro­ cedimiento de secado continuo durante el uso de la mascarilla facial. En otras palabras, cuando se utiliza la mascari­ lla facial, la humedad almacenada en la misma al principio se puede evaporar, lo que puede dar lugar a un encogi­ miento de las fibras 108 del material 102. Con un diseño correspondiente del material, se puede iniciar la liberación de un agente activo 272, 276 cuando se ha alcanzado un cierto nivel de encogimiento. En este contexto, la pronun­ ciada capacidad de dispersión de la humedad del material 102 puede ser utilizada para distribuir la humedad de forma homogénea secar de forma homogénea la máscara facial durante el uso. Esto es especialmente una ventaja a la vista del hecho de que ciertas partes de la piel facial humana tienden a absorber más humedad que otras partes de la piel. El material 102 puede equilibrar dichas no homogeneidades y puede garantizar una distribución homogé­ nea de la humedad por toda la mascarilla facial como resultado de la elevada velocidad de dispersión del fluido del material 102. Además, una velocidad de encogimiento de las fibras 108 (que se puede ajustar mediante un control de los parámetros del proceso del método de fabricación) puede adaptar la velocidad de liberación del agente activo del material 102 a la velocidad de absorción del agente activo de la piel de la cara. La liberación en múltiples niveles de distintos agentes activos 272, 276 uno tras otro también se podrá ajustar. Por ejemplo, al principio, un primer agente activo 272 situado en una superficie del material 102 puede pasar a la piel. Solamente después, el encogi­ miento continuado de las fibras 108 podrá desencadenar la liberación de un segundo agente activo 276, que había estado encerrado en las cavidades 274 previamente al encogimiento. La homogeneidad del procedimiento de seca­ do puede promoverse creando un tejido 102 de múltiples capas y/o controlado la homogeneidad de la fusión. Cuan­ do el grado de homogeneidad de la estructura fibrosa es alto, se puede garantizar una dinámica apropiada del equi­ librio de la humedad durante el procedimiento de secado.

Resumiendo, en particular uno o más de los ajustes siguientes se pueden realizar conforme a las configuraciones a modo de ejemplo de la invención:

- Un diámetro de fibra poco homogéneo puede permitir obtener una suavidad elevada del material 102 - Material multicapa 102 con diámetros de fibra de promedio bajos puede permitir obtener un espesor de ma­ terial elevado para una densidad de material baja

- Curvas de absorción similares de las capas funcionalizadas pueden permitir obtener una humedad y un comportamiento de alojamiento del fluido homogéneos, así como un comportamiento homogéneo en térmi­ nos de liberación del fluido.

- La conexión descrita de las capas 200, 202 del material 102 permite diseñar productos con poca pelusa en la separación de las capas

- También es posible funcionalizar de modo diferente cada una de las capas 200, 202 de manera que se ob­ tengan los productos con propiedades anisotrópicas (por ejemplo, para la absorción, el alojamiento del aceite, el alojamiento del agua, la limpieza, la rugosidad).

Finalmente, se debería resaltar que las configuraciones antes mencionadas ilustran más que limitan la invención, y que los expertos en la materia son capaces de diseñar muchas configuraciones alternativas sin apartarse del alcan­ ce de la invención tal como ha sido definido por las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia que aparece en paréntesis no consta como que limita las reivindicaciones. Las palabras “que comprende” y “comprendiendo”, y similares, no excluyen la presencia de elementos o etapas que no sean las enu­ meradas en alguna reivindicación o la especificación en su totalidad. La referencia singular de un elemento no ex­ cluye la referencia plural de dichos elementos y viceversa. En una reivindicación que enumera varios medios, varios de estos medios pueden ser abarcados por uno y el mismo elemento de software o hardware. El mero hecho de que ciertas medidas se reciten en reivindicaciones diferentes no indica que una combinación de estas medidas no se pueda utilizar de forma ventajosa.

A continuación, se describen ejemplos para fabricar variaciones en el factor de fusión y se visualizan en la tabla siguiente. Los diferentes factores de fusión en el material de fibra de celulosa se pueden conseguir modificando el flujo de coagulación mientras se utiliza una solución de hilado constante (es decir, una solución de hilado con una consistencia constante), en particular una solución de hilado del lyocell y un flujo constante de gas (por ejemplo, flujo de aire). Por lo tanto, una relación entre el flujo del chorro de coagulación y el factor de fusión, es decir, se puede observar una tendencia del comportamiento de fusión (cuanto mayor es el flujo del chorro de coagulación, menor es el factor de fusión). MD indica por tanto la dirección de la máquina y CD indica la dirección transversal.

La suavidad (descrita por la conocida técnica de medición Specific-Hand, medida con un así llamado “Handle-O-Meter” en base al WSP90,3 estándar no hilado, en particular la última versión vigente en la fecha de la actual solici­ tud de patente) puede seguir la anteriormente descrita tendencia de fusión. La tenacidad (descrita por Fmax), por ejemplo, conforme a EN29073-3, respectivamente ISO9073-3, en particular la última versión vigente en la fecha de la actual solicitud de patente puede seguir también la tendencia descrita de fusión. Por consiguiente, la suavidad y la tenacidad del material de fibra de celulosa no tejida se pueden ajustar de acuerdo con el grado de fusión (tal como se ha especificado por el factor de fusión).

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un material de fibra de celulosa no tejido (102) fabricado directamente a partir de la solución de hilado de lyocell (104), donde el material (102) comprende una red de fibras (108) básicamente interminables y donde el material (102) consta además de:

una pluralidad de primeros poros (260) delimitados entre una primera pluralidad de las fibras (108) y que tiene tamaños (280) dentro de una primera gama de tamaños;

una pluralidad de segundos poros (264) delimitados entre una segunda pluralidad de las fibras (108) y que tiene tamaños (282) dentro de una segunda gama de tamaños;

donde la gama de primeros tamaños abarca tamaños (280) que son menores a los tamaños (282) abarcados por la gama de segundos tamaños,

donde la pluralidad de los primeros poros (260) se disponen por todo el material (102) y la pluralidad de segundos poros (264) se dispone únicamente por una subsección del material (102), y

donde al menos el 80% en masa de las fibras (108) tiene un diámetro de fibra promedio comprendido entre 1 pm y 40 pm.

2. El material (102) conforme a la reivindicación 1, que comprende al menos una de las características siguientes:

donde al menos parte de las fibras (108) forma parte tanto de la primera pluralidad de las fibras (108) como de la segunda pluralidad de las fibras (108);

donde al menos parte de las fibras (108) forma parte de únicamente la primera pluralidad de las fibras (108) o solamente de la segunda pluralidad de las fibras (108);

donde la pluralidad de los segundos poros (264) es adecuada para retener y/o liberar las segundas partículas (266); donde la gama de primeros tamaños y la gama de segundos tamaños no tienen tamaños en común (280, 282);

donde las fibras (108) se han configurado de manera que la gama de tamaños respectiva de al menos una pluralidad de primeros poros (260) y pluralidad de segundos poros (264) se ha modificado en al menos uno de los grupos que consiste en hinchamiento y encogimiento de las fibras (108) dependiendo del estado de humedad de las fibras (108).

3. El material (102) conforme a la reivindicación 1 ó 2, donde la pluralidad de primeros poros (260) es adecuada para retener y/o liberar las primeras partículas (262), donde el material (102) se ha configurado de manera que las primeras partículas (262) son capaces de entrar de forma selectiva o de salir de los primeros poros (260), y donde el material (102) comprende al menos una de las características siguientes:

donde la gama de primeros tamaños de los primeros poros (260) se ha configurado de manera que las primeras partículas (262) con un diámetro comprendido entre 0,5 pm y 500 pm, en particular entre 3 pm y 300 pm, son capaces de entrar o salir de los primeros poros (260) en un estado seco de las fibras (108);

donde la gama de primeros tamaños de los primeros poros (260) se ha configurado de manera que las primeras partículas (262) con un diámetro comprendido entre 0,5 pm y 500 pm, en particular entre 3 pm y 300 pm, son incapaces de entrar o salir de los primeros poros (260) en un estado húmedo de las fibras (108);

4. El material (102) conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende al menos una de las características siguientes:

que comprende un medio (262, 266, 272, 276), en particular que comprende al menos un 1% en masa de un medio (262, 266, 272, 276) relacionado con una masa de todo el tejido (102), que rellena al menos uno de la pluralidad de primeros poros (260) y de la pluralidad de segundos poros (264);

que comprende un agente activo (272) alojado en la pluralidad de segundos poros (264);

donde las fibras interminables (108) tienen una cantidad de extremos de fibra por volumen de menos de 10.000 extremos/cm3, en particular menos de 5000 extremos/cm3;

donde las fibras (108) difieren respecto al diámetro de la fibra de manera que un cociente entre un diámetro medio del 10% de las fibras más delgadas (108) y un diámetro medio del 10% de las fibras más gruesas (108) es mayor de 0,01, en particular mayor de 0,05, más en particular mayor de 0,1;

donde al menos el 80% de la masa de las fibras (108) tiene un diámetro de fibra promedio comprendido entre 3pm y 15pm;

donde las fibras (108) tienen un contenido en cobre inferior a 5 ppm y/o un contenido en níquel inferior a 2 ppm; donde el material (102) se ha configurado de manera que una velocidad de absorción es al menos de 0,25 g de agua/g de tejido/s;

donde el material (102) se ha configurado de manera que las cavidades (204) definidas entre al menos parte de los poros (260, 264) sufren una reducción del diámetro de al menos el 20%, en particular de al menos un 30%, desde un estado básicamente seco, condicionado con un contenido en humedad entre un 5 y un 15% hasta un estado húmedo del material con al menos más del 20% de contenido en humedad (102):

donde al menos parte de las fibras (108) está íntegramente fusionada a las posiciones de fusión (204); donde el material (102) comprende una primera porción de tejido (268) que tiene la pluralidad de primeros poros (260), y comprende una segunda porción de tejido (270) que es diferente de la primera porción de tejido (268) y que tiene la pluralidad de segundos poros (264).

5. Un método para fabricar el material de fibra de celulosa no tejida (102) a partir directamente de la solución de hilado del lyocell (104), donde el método consiste en:

Extruir la solución de hilado del lyocell (104) a través de al menos un chorro (122) con orificios (126), todo ello respaldado por un flujo de gas (146) en una atmósfera de fluido de coagulación (106) para configurar con ello fibras básicamente interminables (108);

Recogida de fibras (108) sobre una unidad soporte de la fibra (132) para configurar con ello el material (102); Ajuste de los parámetros del proceso de manera que el material (102) se forme con:

una pluralidad de primeros poros (260) delimitados entre una primera pluralidad de fibras (108) con tamaños (280) comprendidos en un intervalo de primeros tamaños, y después

una pluralidad de segundos poros (264) delimitados entre una segunda pluralidad de fibras (108) con tamaños (282) comprendidos en un intervalo de segundos tamaños;

donde la gama de primeros tamaños abarca tamaños (280) inferiores a los tamaños (282) abarcados por la gama de segundos tamaños, y

donde al menos un 80% de masa de las fibras (108) tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 |jm y 40 |jm; y

donde el método además comprende:

formar la segunda pluralidad de segundos poros (264) tras recoger las fibras (108) en la unidad soporte de las fibras (132).

6. El método conforme a la reivindicación 5, donde el método consta al menos de uno de los grupos que consiste en:

añadir humedad a al menos una parte del material (102) para reducir al menos una de las gamas de tamaño por hinchamiento en base a la humedad de al menos parte de las fibras (108);

retirar la humedad de al menos una parte del material (102) para incrementar con ello al menos una de las gamas de tamaño por encogimiento en base a la humedad de al menos parte de las fibras (108);

ajustar un estado de humedad de las fibras (108) para modificar la gama respectiva de tamaños de al menos uno de los grupos que consiste en la pluralidad de primeros poros (260) y la pluralidad de segundos poros (264); configurar o moldear la pluralidad de segundos poros (264) por hidroentrelazado y/o punzonado mediante aguja.

7. El método conforme a la reivindicación 5 o 6, que comprende al menos una de las siguientes características: donde cada pluralidad de los primeros poros (260) y/o cavidades (274) se encuentra en comunicación fluida con al menos parte de los primeros poros (260) delimitada entre al menos tres fibras (108) del material (102); donde cada pluralidad de los segundos poros (264) y/o cavidades (274) que está en comunicación fluida con al menos parte de los segundos poros (264) está formada 'por hidroentrelazado.

8. El método conforme a cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, donde el método consta además de un procesamiento adicional de las fibras (108) y/o del tejido (102) in situ tras la recogida de la unidad soporte de la fibra (132), en particular por al menos uno de los grupos que consiste en el hidroentrelazado, el punzonado por agujas, la impregnación, el tratamiento con vapor con un vapor presurizado, el tratamiento con vapor con un vapor presurizado y el calandrado.

9. Un dispositivo (100) para fabricar material de fibra de celulosa no tejida (102) directamente a partir de la solución de hilado de lyocell (104), donde el dispositivo (100) consiste en:

al menos un chorro (122) con orificios (126) configurados para extruir la solución de hilado del lyocell (104) respaldada por un flujo de gas (146);

una unidad de coagulación (128) configurada para aportar una atmósfera de fluido de coagulación (106) para la solución de hilado del lyocell extruida (104) para formar con ello fibras básicamente interminables (108); una unidad soporte de la fibra (132) configurada para recoger las fibras (108) para moldear con ello el material (102);

una unidad de control (140) configurada para ajustar los parámetros del proceso de manera que el material (102) esté formado por:

una pluralidad de primeros poros (260) delimitados entre una primera pluralidad de las fibras (108) y que tienen tamaños (280) dentro de una gama de primeros tamaños, y después

una pluralidad de segundos poros (264) delimitados entre una segunda pluralidad de las fibras (108) y que tienen tamaños (282) dentro de una gama de segundos tamaños;

donde la gama de primeros tamaños abarca tamaños (280) inferiores a los tamaños (282) abarcados por la gama de segundos tamaños, y

donde al menos un 80% de masa de las fibras (108) tiene un diámetro de fibra medio comprendido entre 1 jm y 40 jm; y

donde el dispositivo (100) además comprende:

otra unidad de procesamiento (134) para configurar la pluralidad de segundos poros (264) tras recoger las fibras (108) en la unidad soporte de fibras (132).

10. El dispositivo (100) conforme a la reivindicación 9, donde la pluralidad de segundos poros (264) está formada por el hidroentrelazado o el punzonado por agujas.

11. Un método de uso del material de fibra de celulosa no tejida (102) fabricado directamente a partir de la solución de hilado de lyocell (104), para controlar la liberación de un agente activo (272, 276), donde el material de fibra de celulosa no tejida (102) comprende una red de fibras básicamente interminables (108), una pluralidad de poros (260, 264) delimitados entre las fibras (108), y el agente activo (272) retenido en al menos parte de los poros (260, 264) y/o en las cavidades conectadas (274) en el material (102), donde al menos un 80% en masa de las fibras (108) tiene un diámetro de fibra promedio comprendido entre 1 pm y 40 pm, donde la pluralidad de poros (260, 264) comprende una pluralidad de primeros poros (260) delimitados entre una primera pluralidad de las fibras (108) y que tiene tamaños (280) dentro de una gama de primeros tamaños, una pluralidad de segundos poros (264) delimitada entre una segunda pluralidad de las fibras (108) y que tiene tamaños (282) dentro de una gama de segundos tamaños, y donde la gama de primeros tamaños abarca tamaños (280) inferiores a los tamaños (282) abarcados por la gama de segundos tamaños, y donde un estado del material (102) se ajusta para desencadenar la liberación del agente activo (272) fuera de los poros (260, 264) y/o de las cavidades (274).

12. El método conforme a la reivindicación 11, donde el método además comprende una de las características siguientes:

donde un estado de humedad de las fibras (108) se ajusta para desencadenar uno de los grupos que consiste en el hinchamiento y encogimiento de las fibras (108) para controlar la liberación del agente activo (272) fuera de los poros (260, 264) y/o de las cavidades (274);

donde otro agente activo (276) se dispone en al menos parte de los poros (260, 264) y/o de las cavidades (274), y se ajusta un estado del material (102), en particular un estado de humedad de las fibras (108) para desencadenar la liberación del agente activo adicional (276) fuera de los poros (260, 264) y/o de las cavidades (274) tras haber completado la liberación del agente activo (272) fuera de los poros (260, 264) y/o de las cavidades (274).

13. El uso de un material de fibra de celulosa no tejido (102) conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 para al menos uno de los grupos que consiste en una toallita, una lámina de secado, un filtro, un producto de higiene, un producto de aplicación médica, un geotextil, un agro textil, un trapo, un producto para crear tecnología, un producto de automoción, un accesorio, un producto industrial, un producto relacionado con belleza, ocio, deportes o viajes y un producto relacionado con el colegio o la oficina.

14. Un producto o compuesto, que consta de un material (102) conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.