ES2914150T3

ES2914150T3 - Banda laminada afelpada

Info

Publication number: ES2914150T3
Application number: ES03814114T
Authority: ES
Inventors: John Curro; Robert Turner; Jody Hoying; Susan Lloyd; John Hammons
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: US7410683B2; EG23644A; EP2159043B1; US20040265534A1; WO2004059061A1; TWI231269B; EP2159043A2; US20100196653A1; EG24005A; JP4166786B2; MXPA05006477A; US8075977B2; CA2507179A1; AU2003301007A1; BR0317609A; KR100803015B1; EP1573108A1; KR20050088392A; EP1573108B1; US20080119807A1

Abstract

Una banda (1) de laminado que comprende una primera y segunda bandas precursoras, siendo la primera banda precursora (20) una banda no tejida, siendo la segunda banda precursora (21) una película polimérica, teniendo la banda de laminado un primer lado (3), comprendiendo el primer lado la segunda banda precursora y una pluralidad de mechones (6) discretos, teniendo cada uno de los mechones discretos una orientación lineal que define un eje longitudinal (L) y que comprende una pluralidad de fibras afelpadas (8, 18) que son extensiones íntegras de la primera banda precursora y que se extienden a través de la segunda banda precursora; y un segundo lado (5), comprendiendo el segundo lado la primera banda precursora.

Description

DESCRIPCIÓN

Banda laminada afelpada

Campo de la invención

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

Antecedentes de la invención

Los laminados de bandas, tales como películas y bandas fibrosas, son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, las bandas no tejidas con frecuencia se laminan con películas de polímero de modo que sean útiles como materiales en productos desechables tales como láminas traseras en pañales absorbentes desechables, por ejemplo. En tales laminados, la parte de material no tejido puede proporcionar suavidad mientras que la parte de película puede proporcionar la impermeabilidad a los fluidos.

En muchas aplicaciones es deseable que los laminados de bandas tengan suavidad y/o textura voluminosa. Además, es deseable que los laminados de bandas tengan la textura y la suavidad diferentes en los dos lados de la banda. Es decir, la banda puede tener una superficie texturizada relativamente rugosa en un lado, y una superficie suave y relativamente lisa en el otro lado. Esto puede lograrse laminando dos bandas diferentes entre sí, tal como por medio de adhesivo o unión térmica. Por ejemplo, puede adherirse mediante adhesivo una banda de material no tejido afelpada a una banda no tejida no afelpada para fabricar una banda de laminado que tenga dos lados con texturas y características de suavidad muy diferentes.

Además, se conoce combinar en un laminado dos materiales no tejidos para obtener las ventajas de materiales distintos en una única banda laminada. Por ejemplo, es conocido que las bandas no tejidas punzonadas producen bandas no tejidas entrelazadas y unidas de forma integral. Este proceso se denomina con frecuencia simplemente “punzonado” Por ejemplo, la patente US-5.080.951 concedida el 14 de enero de 1992 a Guthrie, describe una banda no tejida compuesta por múltiples capas unidas por un proceso de punzonado que hace que algunas fibras se extiendan a través de todo el espesor del tejido y más allá de la superficie, dejando de este modo segmentos cortos de filamentos que sobresalen de la superficie exterior de la banda. Con frecuencia se utiliza hidroentrelazado para lograr un entrelazado similar de dos bandas fibrosas no tejidas. El punzonado, como el entrelazado por fluido, es un proceso relativamente lento y, por lo tanto, caro para la fabricación de bandas no tejidas, especialmente para las bandas previstas para su uso como artículos desechables.

La solicitud de patente US 2002/0029445 de Stein y col. describe un material textil estructurado hecho de al menos dos telas no tejidas base con aguja diferentes.

La patente US-3.511.740 de A.J Sanders describe telas no tejidas de múltiples capas que comprenden mechones que se fabrican mediante punzonado.

La solicitud de patente en trámite WO 2004/058497 de la compañia Procter & Gamble describe un laminado de banda compuesta que comprende una pluralidad de regiones discretas de reorientación de fibra y una pluralidad de fibras que tienen partes reorientadas en una dirección sustancialmente ortogonal al plano de la banda y que se extienden fuera de ella.

En general, los métodos actuales para fabricar laminados de películas y bandas fibrosas que tienen texturas voluminosas o de felpa en al menos un lado de la misma o bien son relativamente caros para muchas aplicaciones de tales bandas, o bien las bandas resultantes son demasiado rígidas debido a la aplicación de adhesivos o unión térmica.

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

Además, existe la necesidad de una banda de laminado en la que pueda unirse un material no tejido que tenga regiones de mechones y una película u otra capa no tejida, preferiblemente por medio de que no requieran adhesivos o unión térmica para permanecer laminados.

Además, existe la necesidad de una banda de laminado en el que las capas no solo se unan entre sí, sino que también estén integradas entre sí.

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

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

US-4.035.881 describe una tela no tejida conformada a partir de dos capas no tejidas punzonadas para producir mechones, y una capa de unión intercalada entre las capas.

US-5.804.007 describe una lámina compuesta formada por dos capas punzonadas para producir mechones, y una hoja elastomérica entre las capas o aplicada a la cara opuesta de la lámina de los mechones.

En US-3.695.270 se describe una lámina superior para un tampón que tiene mechones.

Resumen de la invención

Se proporciona una banda de laminado según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

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

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

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

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

La Fig. 5 es una vista en perspectiva de un aparato para conformar la banda de la presente invención. La Fig. 6 es una representación en sección transversal de una parte del aparato mostrado en la Fig. 5.

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

La Fig. 8 es una vista en perspectiva ampliada de una parte del aparato para conformar la banda de la presente invención. La Fig. 9 es una vista ampliada de una parte de otra realización de una banda de la presente invención.

La Fig. 10 es una vista en planta en corte parcial de una compresa de la presente invención.

La Fig. 11 es una vista en perspectiva en corte parcial de un tampón de la presente invención.

Las Figs. 12-15 son fotomicrografías de unas bandas de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

La Fig. 1 muestra una banda 1 de laminado de la presente invención, a continuación en la memoria denominada simplemente banda 1. La banda 1 comprende al menos dos capas. Las capas se denominan en la presente memoria bandas precursoras de dos dimensiones, generalmente planas, tales como una primera banda precursora 20 y una segunda banda precursora 21. Las bandas precursoras 20 y 21 (y cualesquiera bandas adicionales) se pueden unir por medio de un adhesivo, unión térmica, unión por ultrasonidos y similares, pero preferiblemente se unen sin el uso de adhesivo u otras formas de unión. Como se describe a continuación, las bandas precursoras constitutivas de la banda 1 se pueden unir por medio de unión mecánica con fijación mutua que resulta de la formación de mechones 6.

La banda 1 tiene un primer lado 3 y un segundo lado 5, usándose el término “ lados” según el uso habitual de las bandas de dos dimensiones generalmente planas, tales como el papel y películas que tienen dos lados cuando se encuentran en forma generalmente plana. Cada banda precursora 20 y 21 tiene una primera superficie 12 y 13, respectivamente, y una segunda superficie 14 y 15, respectivamente (mostrado en la Fig. 3). La banda 1 tiene una dirección de la máquina (DM) y una dirección transversal a la máquina (DTM) tal como se conoce comúnmente en la técnica de la fabricación de bandas. En una realización preferida, la primera banda precursora 20 es una banda no tejida que comprende fibras orientadas de forma sustancialmente aleatoria. Por “orientadas de forma sustancialmente aleatoria” se entiende que, debido a las condiciones de procesamiento de la banda precursora, habrá una mayor cantidad de fibras orientadas en la DM que en la DTM, o viceversa. Por ejemplo, en los procesos de ligado por hilado y fundido por soplado, las hebras continuas de fibras se depositan en un soporte que se mueve en DM. A pesar de los intentos de hacer que la orientación de las fibras de la banda de material no tejido ligado por hilado o fundido por soplado sea verdaderamente “aleatoria” , normalmente un porcentaje ligeramente superior de fibras se orientan en DM en vez de en DTM. La segunda banda precursora 21 es una película de polímero o una película de polímero con aberturas, como una película de polietileno.

En una realización, se define el primer lado 3 de la banda 1 por medio de las partes expuestas de la primera superficie 13 de la segunda banda precursora 21 y una pluralidad de mechones discretos 6 que son extensiones integrales de las fibras de una primera banda precursora 20 de material no tejido. Como se muestra en la Fig. 3, cada mechón 6 puede comprender una pluralidad de fibras 8 alineadas y en bucle que se extienden a través de una segunda banda precursora 21 y hacia afuera de la primera superficie 13 de la misma. En otra realización, cada mechón 6 puede comprender una pluralidad de fibras 18 que no tienen forma de bucle (como se muestra en la Fig. 3) que se extienden hacia afuera desde la primera superficie 13.

Como se utiliza en la presente memoria, el término “trama de material no tejido” se refiere a una trama con una estructura de fibras o hebras individuales intercaladas, pero no en un diseño repetitivo como en una tela tejida o de punto, los que de forma típica no tienen fibras orientadas al azar. Los tejidos o bandas no tejidas se han fabricado con muchos procesos, como por ejemplo, procesos de fusión por soplado, de ligado por hilado, hidroenmarañado, deposición al aire y procesos de banda cardadas ligadas, incluido la unión térmica por cardado. El gramaje de telas no tejidas habitualmente se expresa en gramos por metro cuadrado (g/m2). El gramaje de bandas de laminado es la suma del peso por unidad de superficie de las capas constitutivas y todos los componentes añadidos. Los diámetros de las fibras habitualmente se expresan en micrómetros; el tamaño de las fibras también se puede expresar en deniers, que es una unidad de peso por longitud de la fibra. El gramaje de bandas laminadas adecuadas para su uso en la presente invención puede oscilar de 10 g/m2 a 500 g/m2, dependiendo del uso final de la banda 1. Para su uso como cobertura de suelo, tal como en revestimientos de control de la erosión, puede ser adecuado un gramaje de entre 350 g/m2 y 500 g/m2 o más alto.

Las fibras constituyentes de la banda precursora 20 de material no tejido pueden comprender polímeros, tales como polietileno, polipropileno, poliéster, y mezclas de los mismos. Las fibras pueden comprender celulosa, rayón, algodón u otros materiales naturales o mezclas de polímeros y materiales naturales. Las fibras también pueden comprender un material superabsorbente, tal como poliacrilato o cualquier combinación de materiales adecuados. Las fibras pueden ser de monocomponente, bicomponente y/o biconstituyente, no redondeadas (p. ej., fibras con canales capilares) y pueden tener dimensiones de corte transversal principal (p. ej., diámetro para las fibras redondas) que oscilan de 0,1 micrómetros a 500 micrómetros. Por ejemplo un tipo de las fibras adecuadas para la banda no tejida incluye nanofibras. Las nanofibras se describen como fibras que tienen un diámetro menor de 1 micrómetro. Las nanofibras pueden comprender todas las fibras de una banda no tejida o una parte de las fibras de una banda no tejida. Las fibras constituyentes de la banda precursora no tejida también pueden ser una mezcla de diferentes tipos de fibras, que difieren en características tales como química (p. ej., PE y PP), componentes (mono- y bi-), denier (micro denier y > 20 denier), forma (es decir, capilar y redonda) y similares. Las fibras constituyentes pueden oscilar de aproximadamente 0,1 denier a aproximadamente 100 denier.

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

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

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

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

Como se utiliza en la presente memoria, la expresión “fibras bicomponentes” se refiere a fibras que se han formado con al menos dos polímeros diferentes extrudidos en extrusores independientes pero hiladas juntas para formar una fibra. Las fibras de bicomponentes son también a veces denominadas fibras conjugadas o fibras de multicomponente. Los polímeros se disponen en diferentes zonas colocadas de forma sustancialmente constante en la sección transversal de las fibras de bicomponente y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras de bicomponente. La configuración de estas fibras bicomponente puede ser, por ejemplo, una disposición en vaina/núcleo en donde un polímero está rodeado por otro o puede ser una disposición lado-a-lado, una disposición en torta o una disposición tipo “ islas-en-el-mar” .

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

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

El término “ integral” , como en “extensión integral” , como se utiliza en la presente memoria, cuando se utiliza en los mechones 6 hace referencia a fibras de los mechones 6 que se han originado a partir de fibras de la primera banda precursora 20. Por tanto, las fibras 8 con forma de bucle y las fibras 18 que no tienen forma de bucle de los mechones 6 pueden ser fibras ampliadas y deformadas plásticamente de la primera banda precursora 20, y están, por tanto, integradas con la primera banda precursora 20. Tal y como se utiliza en la presente memoria, el término “ integral” debe distinguirse de las fibras que se han introducido o añadido a una banda precursora separada con el fin de hacer copetes, como se suele hacer comúnmente en la fabricación convencional de moquetas, por ejemplo.

El número, espaciado y dimensiones de los mechones 6 pueden variar para proporcionar una textura variable al primer lado 3 de la banda 1. Por ejemplo, los mechones 6 están espaciados de forma suficientemente próxima para que el primer lado 3 de la banda 1 pueda tener una sensación de tejido tipo felpa. Alternativamente, los mechones 6 se pueden disponer en patrones tales como líneas o formas rellenas para crear partes de una banda de laminado que tiene mayor textura, suavidad, volumen, absorción o aspecto de diseño visual. Por ejemplo, cuando los mechones 6 están dispuestos en un patrón de una línea o líneas, los mechones pueden tener aspecto de costura. Los mechones 6 también pueden estar dispuestos para generar formas específicas, tales como diseños, palabras o logotipos. Dichas formas se pueden usar, por ejemplo, sobre laminados útiles para batas o toallas de baño de hoteles o que pueden tener nombre o logotipo del hotel conformado sobre las mismas. De igual forma, las dimensiones de tamaño, tales como altura, longitud y anchura de los mechones individuales 6 pueden variar. Los mechones individuales pueden presentar una longitud de aproximadamente 3 cm y pueden estar formados por mechones solos o dispersados entre mechones de diversos tamaños.

La primera banda precursora 20 es una banda de material no tejido que comprende fibras que tienen propiedades de estiramiento suficientes para tener partes conformadas para dar lugar a mechones 6 como se describe de forma más completa más abajo. Los mechones se forman forzando la salida de las fibras fuera del plano en la dirección Z en las partes localizadas y discretas de la primera banda precursora 20. La salida forzada de plano puede deberse al desplazamiento de la fibra, es decir, la fibra se puede mover con respecto al resto de fibras y “estirarse” , es decir, sacarse del plano. Más frecuentemente, sin embargo, para la mayoría de las primeras bandas 20 precursoras de material no tejido, la salida forzada fuera del plano se debe a que las fibras de los mechones 6 se han estirado al menos parcialmente de forma plástica y se han deformado permanentemente para formar mechones 6. Por lo tanto, en una realización, dependiendo de la altura deseada de los mechones 6 , las fibras constituyentes de primeras bandas 20 precursoras de material no tejido puede presentar un estiramiento hasta rotura de al menos aproximadamente 5 %, más preferiblemente al menos aproximadamente 10 %, más preferiblemente al menos aproximadamente 25 %, más preferiblemente al menos aproximadamente 50 % y más preferiblemente al menos aproximadamente 100 %. El estiramiento hasta la rotura se puede determinar en un ensayo simple de tracción, tal como mediante el uso de un equipo de ensayo de tracción Instron, y por lo general se encuentra en las hojas de datos de materiales de los proveedores de dichas fibras o bandas.

Se puede apreciar que una primera banda 20 precursora de material no tejido adecuada debería comprender fibras capaces de experimentar una deformación plástica y un estiramiento por tracción suficientes, o susceptibles de movilidad de fibras suficiente, de manera que se formen fibras 8 con forma de bucle. Sin embargo, se reconoce que un determinado porcentaje de fibras forzadas fuera del plano de la primera superficie 12 de la primera banda precursora 20 no formarán un bucle, sino que, en cambio, se romperán y formarán extremos sueltos. Dichas fibras se denominan en la presente memoria como fibras “sueltas” o “extremos 18 de fibras sueltas” como se muestra en la Fig. 3. Los extremos 18 de fibras sueltas no necesariamente resultan indeseables para la presente invención, y en algunas realizaciones, la mayoría o la totalidad de las fibras de los mechones 6 pueden ser extremos 18 de fibras sueltas. Los extremos 18 de fibras sueltas también pueden ser el resultado de la formación de mechones 6 a partir de bandas de material no tejido que consisten en, o que contienen, fibras cortas cortadas. En tal caso, cierto número de extremos de fibra corta pueden sobresalir dentro del mechón 6, dependiendo de cosas tales como el número de fibras cortas en la banda, la longitud de corte de la fibra corta y la altura de los mechones. En algunos casos, puede resultar deseable usar una mezcla de diferentes longitudes en una banda precursora o fibras de diferentes longitudes en las diferentes capas. Esto puede ser capaz de separar selectivamente las fibras largas de las fibras cortas. Las fibras largas pueden formar predominantemente el mechón 6 al tiempo que las fibras cortas permanecen predominantemente en la parte de la banda que no forma el mechón 6. Una mezcla ejemplar de longitudes de fibra puede incluir fibras de aproximadamente 2 a 8 centímetros para las fibras largas y menos de aproximadamente 1 centímetro para las fibras cortas.

La primera banda precursora 20 puede ser una banda no tejida fibrosa que comprende fibras elásticas o elastoméricas. Las fibras elásticas o elastoméricas se pueden estirar al menos aproximadamente 50 % y volver a un 10 % de su dimensión original. Los mechones 6 pueden estar formados a partir de fibras elásticas, si las fibras meramente se desplazan debido a la movilidad de la fibra en el interior del material no tejido, o si las fibras se estiran más allá de su límite elástico y se deforman de manera plástica.

Un requerimiento para la segunda banda precursora 21 es que tenga suficiente integridad para formarse en la lámina mediante el proceso descrito a continuación, y que tenga propiedades de estiramiento suficiente inferiores con respecto a la primera banda precursora 20, de modo que tras experimentar la deformación de las fibras a partir de la primera banda precursora 20 forzando la salida fuera del plano en la dirección de la segunda banda precursora 21, la segunda banda precursora 21 se romperá, p. ej., por medio de desgarro debido a fallo de extensión, de modo que las partes de la primera banda precursora 20 pueden estirarse de forma pasante (“punción pasante” por así decir), la segunda banda precursora 21 para formar mechones 6 sobre el primer lado 3 de la banda 1. La segunda banda precursora 21 es una película polimérica. La segunda banda precursora 21 también puede ser una película de polímero con aberturas.

En la Fig. 2 se muestra, en una vista más ampliada, un mechón 6 representativo para la realización de la banda 1 mostrada en la Fig. 1. Como se muestra en la Fig. 2 o 3, el mechón 6 comprende una pluralidad de fibras rizadas 8 que están prácticamente alineadas de modo que el mechón 6 tiene una orientación lineal distinta y un eje longitudinal L. El mechón 6 también tienen un eje transversal T generalmente ortogonal al eje longitudinal L en el plano en DM-DTM. En la realización que se muestra en las Figs. 1 y 2, el eje longitudinal L es paralelo a la DM. En una realización, todos los mechones 6 separados tienen ejes longitudinales L generalmente paralelos. El número de mechones 6 por unidad de superficie de banda 1, es decir, la densidad superficial del mechón 6 puede variar de 1 mechón por unidad de superficie, p. ej., centímetro cuadrado hasta 100 mechones por centímetro cuadrado. Al menos puede haber 10, o al menos 20 mechones 6 por centímetro cuadrado, dependiendo del uso final. En general, no es necesario que la densidad superficial sea uniforme en toda la superficie de la banda 1, sino que los mechones 6 pueden estar presentes solamente en ciertas regiones de la banda 1, tal como en regiones que tienen formas predeterminadas, tales como líneas, tiras, bandas, círculos y similares.

Como puede apreciarse mediante la descripción de la presente memoria, en muchas realizaciones de la banda 1 las aberturas 4 de la segunda banda precursora 21 tienen distinta orientación lineal y eje longitudinal, que está orientado en paralelo con respecto al eje longitudinal L de su correspondiente mechón 6. De igual forma, las aberturas 4 también tienen un eje transversal generalmente ortogonal con respecto al eje longitudinal en el plano de DM-DTM.

Como se muestra en las Figs. 1-4, los mechones 6 se extienden a través de las aberturas 4 en la segunda banda precursora 21. Las aberturas 4 se forman por medio de ruptura local de la segunda banda precursora 21 por medio del proceso descrito con detalle a continuación. La ruptura puede implicar una mera abertura con división de la segunda banda precursora 21, de forma que la abertura 4 sigue siendo una abertura simple de dos dimensiones. Sin embargo, las partes de la segunda banda precursora 21 pueden desviarse o sacarse fuera del plano (es decir, el plano de la segunda banda precursora 21) para formar estructuras tipo aleta, que en la presente memoria se denominan aleta o aletas 7. La forma y estructura de las aletas 7 puede depender en gran medida de las propiedades del material de la segunda banda precursora 21. Las aletas 7 pueden tener la estructura general de una o más aletas, como se muestra en las Figs. 1 y 2. En otras realizaciones, la aleta 7 puede tener una forma de tipo estructura de volcán ya que el mechón 6 sobresale desde la aleta 7.

En una realización, las aletas 7 no contribuyen de forma significativa al material de los mechones 6 y en particular no contribuyen de forma significativa a la calidad táctil de los mechones 6. En una realización, por tanto, la banda 1 de laminado comprende al menos dos capas (es decir, bandas precursoras 20 y 21), pero al menos una de las capas (es decir, la banda precursora 21 de las Figs. 1-4) no afecta significativamente a las calidades táctiles de los mechones 6.

En una realización, las aletas 7 pueden extenderse fuera del plano de forma significativa, incluso siendo tan altas, por decirlo así, como los propios mechones 6. En esta realización, las aletas 7 pueden provocar que los mechones 6 sean más flexibles y menos susceptibles de aplanamiento debido a fuerzas de compresión o plegado. En una realización, por tanto, la banda 1 de laminado comprende al menos dos capas (es decir, bandas precursoras 20 y 21) y ambas capas afectan a las calidades táctiles de los mechones 6.

Los mechones 6 son, en un sentido, “punzonados a través” de la segunda banda precursora 21, y pueden estar “bloqueados” en su sitio por acoplamiento por fricción contra las aberturas 4. En algunas realizaciones, por ejemplo, la anchura lateral de la abertura 4 (es decir, la dimensión medida en paralelo a su eje transversal) puede ser menor que la anchura mínima de los dientes que forman la abertura (por el proceso descrito a continuación). Esto indica una determinada cantidad de recuperación en la abertura que tiende a constreñir el mechón 6 impidiendo su retirada a través de la abertura 4. La unión friccional de los mechones y las aberturas proporciona para una estructura de banda de laminado que tiene una formación de mechones permanente en un lado que pueden estar formados sin adhesivos o unión térmica.

Debido a que en algunas realizaciones al menos una de las capas (p. ej., una segunda banda precursora 21 de película polimérica de estiramiento relativamente baja en las Figs. 1-4) no contribuye de forma significativa material a los mechones 6 (como en las realizaciones mostradas en las Figs. 1-4) una banda 1 que comprende una primera banda 1 precursora no tejida puede estar caracterizada por ser predominantemente fibrosa en ambos lados de la banda 1, presentando las fibras únicamente la contribución de la primera banda precursora 20 no tejida. Por tanto, los mechones 6 pueden estar espaciados de forma suficientemente próxima para cubrir eficazmente el primer lado 3 de la banda 1. En dicha realización, ambos lados de la banda 1 parecen ser de material no tejido, con una diferencia entre los dos primeros lados 3 y 5 que es una diferencia en textura superficial. Por tanto, en una realización, la invención se puede describir como un material laminado de dos o más bandas precursoras, en donde ambos lados de la banda de laminado están sustancialmente cubiertos por fibras de solo una de las bandas precursoras.

Como se muestra en las Figs. 1-4, una característica de los mechones 6 puede ser la alineación direccional predominante de las fibras 8 o 18. Por ejemplo, las fibras 8 alineadas y con forma de bucle se pueden describir de forma que tienen un componente vectorial significativo o principal paralelo al plano Z-DTM y las fibras 8 con forma de bucle tienen una alineación sustancialmente uniforme con respecto al eje transversal T cuando se observan en vista en planta, tal como en la Fig. 4. Por fibras 8 “con forma de bucle” se entiende fibras 8 que están integradas con y que comienzan y terminan en la primera banda precursora 20 pero que se extienden hacia afuera en la dirección-Z desde la primera superficie 13 de la segunda banda precursora 21. Por “alineadas” con respecto a las fibras 8 con forma de bucle de los mechones 6 se entiende que las fibras 8 con forma de bucle están orientadas generalmente de tal modo que, si se observan en vista en planta como en la Fig. 4, cada una de las fibras 8 con forma de bucle tiene un componente vectorial significativo paralelo al eje transversal T , y preferiblemente un componente vectorial principal paralelo al eje transversal T .

Por el contrario, las fibras 18 que no tienen forma de bucle están integradas con, pero únicamente comienzan en una primera banda precursora 20 y tienen un extremo libre que se extiende hacia afuera en la dirección-Z desde la primera superficie 13 de la segunda banda precursora 21. Las fibras sueltas 18 también pueden tener una alineación generalmente uniforme descrita por tener un componente vectorial principal o significativo paralelo al plano Z-DTM.

Tanto para las fibras 8 con forma de bucle como para las fibras sueltas 18, la alineación es una característica de los mechones 6 antes de cualquier deformación posterior a la fabricación, debida al enrollado en un rollo, o a la compresión durante el uso en un artículo de fabricación.

Como se utiliza en la presente memoria, una fibra 8 en bucle orientada en un ángulo superior a 45 grados respecto del eje longitudinal L cuando se ve en vista en planta, como en la Fig. 4, tiene un componente de vector significativo paralelo al eje transversal T. Como se utiliza en la presente memoria, una fibra 8 en bucle orientada en un ángulo superior a 60 grados desde el eje longitudinal L cuando se ve en vista en planta, como en la Fig. 4, tiene un componente de vector principal paralelo al eje transversal T . En una realización preferida, al menos 50 %, más preferiblemente al menos 70 %, y más preferiblemente al menos 90 % de las fibras 8 del mechón 6 tienen un componente de vector significativo, y más preferiblemente, paralelo al eje transversal T . La orientación de la fibra puede determinarse utilizando medios de aumento si es necesario, tales como un microscopio provisto de una escala de medición adecuada. En general, para un segmento no lineal de fibra visto en vista en planta, puede utilizarse una aproximación recta para el eje longitudinal L y las fibras 8 con forma de bucle para determinar el ángulo de las fibras 8 con forma de bucle desde el eje longitudinal L. Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 4, una fibra 8a se muestra resaltada mediante una línea gruesa, y su aproximación lineal 8b se muestra como una línea discontinua. Esta fibra forma un ángulo de aproximadamente 80 grados con el eje longitudinal (medida en sentido anti-horario desde L).

La orientación de las fibras 8 con forma de bucle en los mechones 6 se debe contrastar con la composición de la fibra y la orientación de la primera banda precursora 20 que, para bandas no tejidas se describe mejor en el sentido de que tiene una alineación de fibras orientadas de forma sustancialmente aleatoria. En una realización de banda tejida que no forma parte de la invención, la orientación de las fibras 8 con forma de bucle en los mechones 6 podría ser la misma que se ha descrito anteriormente, pero las fibras de la primera banda precursora 20 tendrían la orientación asociada al proceso de tejido particular utilizado para preparar la banda, p. ej., un patrón de tejido cuadrado.

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

En algunas realizaciones, debido al método preferido de formación de mechones 6, como se describe a continuación, otra característica de los mechones 6 que comprenden predominantemente fibras 8 alienadas con forma de bucle puede ser su estructura generalmente abierta caracterizada por el área hueca 10 abierta definida interiormente de mechones 6, como se muestra en las Figs. 2 y 3. El área hueca 10 puede tener una forma que es más ancha o larga en el extremo distal 31 del mechón 6 y más estrecha en la base 17 del mechón 6. Esto es opuesto a la forma del diente que se usa para formar el mechón 6. Por “área de huecos” no se entiende un área completamente libre de cualesquiera fibras; la expresión significa una descripción general del aspecto general de los mechones 6. Por lo tanto, es posible que en algunos mechones 6 pueda estar presente una fibra suelta 18 o una pluralidad de fibras sueltas 18 en el área hueca 10. Área hueca “abierta” significa que los dos extremos longitudinales del mechón 6 están generalmente abiertos y libres de fibras, de modo que el mechón 6 puede formar algo parecido a una estructura de “túnel” en un estado no comprimido, como se muestra en las Fig. 3.

Además, como consecuencia de un método preferido para preparar la banda 1, el segundo lado 5 de la banda 1 exhibe discontinuidades 16 caracterizadas por una indentación generalmente lineal definida por fibras antes aleatorias de la segunda superficie 14 de la primera banda precursora 20 que se han sacado direccionalmente (es decir, en la “dirección Z” generalmente ortogonal al plano DM-DTM como se muestra en las Figs. 1 y 3) a los mechones 6 mediante los dientes de la estructura formada, descrita con detalle a continuación. El cambio abrupto de orientación exhibido por las fibras orientadas anteriormente de forma aleatoria de la primera banda precursora 20 define la discontinuidad 16, que exhibe una linealidad tal que se puede describir como que tiene un eje longitudinal generalmente paralelo al eje longitudinal L del mechón 6. Debido a la naturaleza de muchas bandas no tejidas útiles como primeras bandas precursoras 20, es posible que la discontinuidad 16 no sea tan claramente perceptible como los mechones 6. Por este motivo, las discontinuidades 16 en el segundo lado 5 de la banda 1 pueden pasar desapercibidas y pueden generalmente no detectarse a menos que la banda 1 se inspeccione con detenimiento. Como tal, el segundo lado 5 de la banda 1 puede tener un aspecto y sensación de una primera banda 20 precursora sin mechones. De este modo, en algunas realizaciones, la banda 1 puede tener aspecto y sensación texturizados de prenda de felpa sobre un primer lado 3 , y un aspecto y sensación suave y relativamente liso sobre el segundo lado 5 , comprendiendo ambos lados fibras de la misma banda no tejida, es decir, la primera banda precursora 20. En otras realizaciones, las discontinuidades 16 pueden aparecer como aberturas, y pueden ser aberturas a través de la banda 1 por medio de los extremos de los mechones 6 de tipo túnel.

A partir de la descripción de la banda 1 que comprende una primera banda precursora 20, puede apreciarse que las fibras 8 o 18 del mechón 6 pueden originarse y extenderse a partir bien de la primera superficie 12 o de la segunda superficie 14 de la primera banda precursora 20. Por supuesto las fibras 8 o 18 del mechón 6 también se pueden extender a partir del interior 28 de la primera banda precursora 20. Como se muestra en la Fig. 3, las fibras 8 o 18 de los mechones 6 se extienden debido a que se han sacado fuera del plano generalmente de dos dimensiones de la primera banda precursora 20 (es decir, sacada en la “dirección Z” como se muestra en la Fig. 3). En general, las fibras 8 o 18 de los mechones 6 comprenden fibras que están integradas con y se extienden a partir de las fibras de la primera banda precursora 20.

Por tanto, a partir de la descripción anterior, se comprende que en una realización la banda 1 puede describirse como una banda de laminado formada mediante deformación mecánica selectiva de al menos una primera y segunda bandas precursoras, siendo la primera banda precursora una banda no tejida, teniendo la banda de laminado un primer lado, comprendiendo el primer lado la segunda banda precursora y una pluralidad de mechones discretos, comprendiendo cada uno de los mechones discretos una pluralidad de fibras afelpadas que son extensiones integrales de la primera banda precursora y que se extienden a través de la segunda banda precursora; y un segundo lado, comprendiendo el segundo lado la primera banda precursora.

La extensión de las fibras 8 o 18 puede venir acompañada por una reducción general en la dimensión transversal de la fibra (p. ej., el diámetro para las fibras redondeadas) debido a la deformación plástica de las fibras y los efectos de la relación de Poisson. Por tanto, las fibras 8 alineadas con forma de bucle de los mechones 6 pueden tener un diámetro medio de fibra menor que el diámetro medio de fibra de las fibras de la primera banda precursora 20. Se piensa que esta reducción del diámetro de fibra contribuye a la suavidad percibida del primer lado 3 de la banda 1, una suavidad que puede ser comparable con la prenda de felpa de algodón, dependiendo de las propiedades del material de la primera banda precursora 20. Se ha descubierto que la reducción en la dimensión transversal de la fibra es superior en la parte intermedia de la base 17 y la parte distal 31 del mechón 6. Esto se piensa debido al método de preparación preferido, que se describe más completamente a continuación. Brevemente, como se muestra en la Fig. 3, se piensa que partes de las fibras en la base 17 y en la parte distal 31 de los mechones 6 son adyacentes a la punta de los dientes 110 del rodillo 104, descrito con más detalle a continuación, y se cierran por fricción y son inmóviles durante el procesamiento. De este modo, las partes intermedias de los mechones 6 tienen una mayor libertad para estirarse o alargarse, y por tanto, pueden experimentar una reducción correspondiente de la dimensión transversal de la fibra. Algunas fibras de la primera banda precursora 20 pueden presionar lateralmente la base 17 del mechón 6. La base 17 del mechón 6 puede incluso estar cerrada (si las fibras del mechón 6 están suficientemente próximas para tocarse) o puede permanecer abierta. Generalmente, cualquier abertura en la base 17 es estrecha. La proximidad o estrechamiento o presión de otras fibras en la base 17 puede contribuir a estabilizar los mechones 6 y la segunda banda precursora 21.

Haciendo referencia a la Fig. 5, se muestra un aparato y un método para elaborar las bandas 1 de la presente invención. El aparato 100 comprende un par de rodillos engranables 102 y 104, girando cada uno de los mismos alrededor de un eje A, siendo los ejes A paralelos en el mismo plano. El rodillo 102 comprende una pluralidad de aristas 106 y sus correspondientes hendiduras 108, que se extienden sin interrupción alrededor de toda la circunferencia del rodillo 102. El rodillo 104 es similar al rodillo 102, pero en vez de tener aristas que se extienden sin interrupción alrededor de toda la circunferencia, el rodillo 104 comprende una pluralidad de hileras de aristas que se extienden circunferencialmente que han sido modificadas para ser hileras de dientes 110 separados circunferencialmente que se extienden en una relación separada alrededor de al menos una parte del rodillo 104. Las filas 110 de dientes de rodillo 104 individuales se separan mediante las ranuras correspondientes 112. Durante la operación, los rodillos 102 y 104 se ensamblan de tal manera que las aristas 106 del rodillo 102 se extienden por las ranuras 112 del rodillo 104 y los dientes 110 de rodillo 104 se extienden por las ranuras 108 de rodillo 102. El entrelazado se muestra con mayor detalle en la representación de sección transversal de la Fig. 6, que se explica a continuación. Ya sea de cada uno de los rodillos 102 y 104, o de ambos, se puede calentar por medios conocidos en la técnica como, utilizando rodillos rellenados con aceite caliente o rodillos calentados por medios eléctricos.

En la Fig. 5, el aparato 100 se muestra en una configuración preferida que tiene un rodillo con patrón, p. ej., el rodillo 104, y un rodillo 102 con hendiduras sin patrón. Sin embargo, en algunas realizaciones puede ser preferible usar dos rodillos 104 con patrón que tengan bien el mismo patrón o patrones diferentes, en las mismas regiones o en regiones correspondientes distintas de los respectivos rodillos. Dicho aparato puede producir bandas con mechones 6 que sobresalen de ambos lados de la banda 1. Se puede diseñar un aparato que tenga dientes que apunten en direcciones opuestas en el mismo rodillo. Esto puede dar como resultado una banda con mechones 6 producidos en ambos lados de la banda.

En la Fig. 5 se representa el método para elaborar una banda 1 de la presente invención, en un proceso continuo comercialmente viable. La banda 1 se prepara deformando mecánicamente las bandas precursoras, tales como primera y segundas bandas precursoras, 20 y 21, que se pueden describir cada una como generalmente planas y de dos dimensiones antes del procesado por parte del aparato que se muestra en la Fig. 5. Por “plana” y “de dos dimensiones” se entiende simplemente que las bandas inician el proceso en un estado generalmente plano en relación a la banda terminada 1 que tiene una dirección Z tridimensional diferente fuera del plano debido a la formación de los mechones 6. No se pretende que “plana” y “de dos dimensiones” impliquen ninguna planitud, suavidad o dimensionalidad específicas.

El proceso y aparato de la presente invención es similar en muchos aspectos a un proceso descrito en la patente US- 5.518.801 titulado “Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior” y denominados en la bibliografía de patente posterior como bandas de “ SELF” , que se refieren a “ Películas Estructurales de Tipo Elástico” . No obstante, existen diferencias significativas entre el aparato y el proceso de la presente invención y el aparato y el proceso descritos en la patente US-5.518.801, y las diferencias resultan evidentes en las bandas respectivas producidas de esta manera. Tal como se describe a continuación, los dientes 110 del rodillo 104 tienen una geometría específica asociada a los bordes anterior y posterior que permite que los dientes, prácticamente “ perforen” a través de las bandas precursoras 20, 21, en vez de, en esencia, deformar la banda. En una banda 1 de laminado de dos capas los dientes 110 sacan las fibras de una primera banda precursora 20 simultáneamente fuera del plano y a través de una segunda banda precursora 21 que está perforada, es decir, mediante los dientes 110 que presionan las fibras 8 a través de la misma para formar mechones 6. Por tanto, una banda 1 de la presente invención puede tener mechones 6 de extremos 18 de fibra sueltos y/o mechones 6 de “tipo túnel” de fibras 8 alineadas, con forma de bucle, que se extienden a través y fuera de la superficie 13 de un primer lado 3 , a diferencia de los elementos en forma de nervadura “de tipo tienda” de las bandas SELF que tienen cada uno paredes laterales continuas asociadas a los mismos, es decir, una “zona de transición” continua, y que no muestran interpenetración de una capa a través de otra capa.

Las bandas precursoras 20 y 21 se proporcionan bien directamente a partir de sus respectivos procesos de fabricación de banda, o bien indirectamente a partir de los rodillos de suministro (no mostrados) y se desplazan en la dirección de la máquina hasta la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104 engranables contrarrotatorios. Las bandas precursoras preferiblemente se mantienen con una suficiente tensión de la banda para que se introduzcan en la línea 16 de contacto en un estado por lo general aplanado usando medios bien conocidos en la técnica de la manipulación de bandas. A medida que cada una de las bandas precursoras 20, 21 se mueve a través de la línea de contacto 116, los dientes 110 del rodillo 104 que se engranan con las hendiduras 108 del rodillo 102 sacan simultáneamente partes de la primera banda precursora 20 fuera del plano de la primera banda precursora 20 y a través de la segunda banda precursora 21 para formar los mechones 6. En efecto, los dientes 110 “presionan” o “ perforan” las fibras de la primera banda precursora 20 a través de la segunda banda precursora 21.

A medida que la punta de los dientes 110 presiona a través de la primera y segunda bandas precursoras 20, 21, las partes de las fibras de la primera banda precursora 20 que están orientadas predominantemente en DTM a través de los dientes 110 son sacadas por medio de los dientes 110 fuera del plano de la primera banda precursora 20. Las fibras pueden presionarse fuera del plano debido a la movilidad de las fibras o pueden presionarse fuera del plano al ser estiradas y/o deformadas plásticamente en la dirección z. Las partes de la primera banda precursora 20 sacadas fuera del plano por los dientes 110 presionan a través de la segunda banda precursora 21 que, debido a su capacidad de extensión relativamente menor, se rompe, dando lugar de este modo a los mechones 6 en el primer lado 3 de la banda 1. Las fibras de la primera banda precursora 20 que están predominantemente orientadas generalmente en paralelo con respecto al eje longitudinal L, es decir, en DM de la banda precursora 20 como se muestra en la Fig. 1, se dispersan simplemente aparte por medio los dientes 110 y permanecen sustancialmente en su condición original con orientación aleatoria. Esto es porque las fibras 8 con forma de bucle pueden exhibir la única orientación de fibras en realizaciones tales como la que se muestra en las Figs. 1-4, que es un elevado porcentaje de fibras de cada mechón 6 que tienen un componente vectorial significativo o principal paralelo al eje transversal T del mechón 6.

Puede apreciarse mediante la descripción anterior que cuando la banda 1 se prepara por medio del aparato y el método de la presente invención que las bandas precursoras 20, 21 deberían tener diferentes propiedades de material con respecto a la capacidad de las bandas precursoras para estirarse antes del fallo, p. ej., fallo debido a tensiones de tracción.

El grado en el que las fibras de las bandas precursoras no tejidas son capaces de extenderse fuera del plano sin experimentar deformación plástica puede depender del grado de ligado entre fibras de la banda precursora. Por ejemplo, si las fibras de la banda precursora no tejida solo están levemente entrelazadas entre sí, será más fácil que unas se deslicen sobre las otras (es decir, se muevan con respecto a las fibras adyacentes mediante reptación) y por tanto será más sencillo sacarlas fuera del plano para formar mechones. Por otra parte, es más probable que las fibras de una banda precursora de material no tejido que están unidas más fuertemente, por ejemplo con niveles elevados de uniones térmicas puntuales, hidroenmarañamiento, o similares, requieran mayores grados de deformación plástica al presionar los mechones fuera del plano. Por tanto, en una realización que no forma parte de la invención, la primera banda precursora 20 puede ser una banda no tejida con unión entre fibras relativamente baja y la segunda banda precursora 21 puede ser una banda no tejida que tienen unión entre fibras relativamente elevada, de modo que las fibras de la primera banda precursora puedan extenderse fuera del plano, mientras que las fibras de la segunda banda precursora 21 no pueden. Tras aplicación de la fuerza suficiente a la primera banda precursora 21, las fibras de la presente memoria tienden a extenderse, al tiempo que las fibras de la segunda banda precursora, incapaces de extenderse, tienden a romperse.

Para una tensión máxima dada (p. ej., la tensión impuesta por los dientes 110 del aparato 100), la segunda banda precursora 21 debe realmente fallar bajo la carga de tracción producida por la tensión impuesta. Esto es, para disponer los mechones 6 de la presente invención sobre la primera cara 3 de la banda 1, la segunda banda precursora 21 debe tener un estiramiento a la rotura relativamente bajo de modo que localmente (es decir, en la zona de la tensión) falle debido a la tensión, produciendo de este modo las aberturas 4 a través de las cuales pueden extenderse los mechones 6. Si la segunda banda precursora 21 simplemente se deforma o estira en la región de la cepa inducida, pero no falla realmente, produciendo de este modo una abertura 4 en la misma, puede no producirse un mechón 6. En una realización, la segunda banda precursora 21 tiene una elongación hasta la rotura en el intervalo de 1 %-5 %. Aunque la elongación hasta la rotura real necesaria depende de la deformación a inducir para formar la banda 1, se reconoce que para la mayoría de realizaciones la segunda banda precursora 21 puede mostrar una elongación hasta la rotura del 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, o más. También se reconoce que la elongación hasta la rotura real requerida depende del índice de tensión que, para el aparato mostrado en la Fig. 5, es función de la velocidad lineal. La elongación hasta la rotura de las bandas utilizadas en la presente invención se puede medir por medios conocidos en la técnica, tales como mediante los métodos de pruebas normalizadas de tracción que utilizan aparatos normalizados para realizar pruebas de tracción, tales como los fabricados por Instron, MTS, Thwing-Albert, y similares.

Además, en relación con la primera banda precursora 20, la segunda banda precursora 21 debería tener una menor elongación hasta la rotura, de forma que, en lugar de extenderse fuera del plano a la extensión de los mechones 6 , la segunda banda precursora 21 falla por tensión bajo la tensión producida por la formación de los mechones 6 , p. ej., debido a los dientes 110 del aparato 100. En una realización, la segunda banda precursora 21 presenta una elongación hasta la rotura lo suficientemente baja en relación a la primera banda precursora 20 de forma que las aletas 7 de las aberturas 4 solo se extienden ligeramente fuera del plano, si cabe, respecto a los mechones 6. En general se cree que la segunda banda precursora 21 debería tener una elongación hasta la rotura de al menos un 10 % inferior a la primera banda precursora 20, preferiblemente al menos un 30 % menos, más preferiblemente al menos un 50 % menos, y aún más preferiblemente al menos aproximadamente un 100 % menos que la de la primera banda precursora 20. Los valores relativos de elongación hasta la rotura de las bandas utilizadas en la presente invención se pueden medir por medios conocidos en la técnica, tales como mediante los métodos normalizados de tracción que utilizan aparatos normalizados para realizar pruebas de tracción, tales como los fabricados por Instron, MTS, Thwing-Albert, y similares.

En una realización, que no forma parte de la invención, la segunda banda precursora 21 puede comprender prácticamente todas las fibras orientadas en DM, p. ej., fibras de estopa, de modo que prácticamente no haya fibras orientadas en la DTM. Para esta realización de banda 1 las fibras de la segunda banda precursora 2l pueden simplemente separarse en la abertura 4 a través de la cual se extienden los mechones 6. Por lo tanto, en esta realización, la segunda banda precursora 21 no necesita tener ninguna elongación hasta la rotura mínima, ya que el fallo o la rotura del material no es el modo de formar la abertura 4.

El número, la separación y el tamaño de los mechones 6 puede variar modificando el número, espaciado y tamaño de los dientes 110 y realizando los cambios de dimensión correspondientes, según sean necesarios, en el rodillo 104 y/o rodillo 102. Esta variación, junto con la variación posible en las bandas precursoras 20, 21 permite la preparación de muchas bandas 1 variadas para muchos fines. Por ejemplo, no según la invención, la banda 1 preparada a partir de una primera banda precursora 20 que comprende una tela tejida de gramaje relativamente elevado que tiene hilos plásticamente extensibles tejidos en DM y DTM y una segunda banda precursora 21 que comprende un material polimérico sintético no tejido relativamente poco extensible de gramaje relativamente elevado, podrían fabricarse para dar lugar a un recubrimiento de suelo poroso y firme, tal como un dispositivo para el control de la erosión útil para reducir el deterioro de caminos con pendiente y permitir el desarrollo de vegetación natural en suelos inestables. Una banda 1 hecha de una primera banda precursora 20 que comprende una banda no tejida de fibras de polímero ligadas por hilado extensibles plásticamente de gramaje relativamente bajo y una segunda banda precursora 21 que comprende una película de polímero sintético relativamente poco extensible, podría utilizarse como tejido similar a felpa para prendas de vestir semiduraderas o duraderas, o para artículos de cuidados personales como se describe en el documento WO 01/76523. Como se describe con mayor detalle más adelante, una banda 1 que comprende una combinación de primera banda precursora/segunda banda precursora de película/no tejida también puede utilizarse como un componente en artículos absorbentes desechables.

La Fig. 6 muestra un corte transversal de una parte de los rodillos engranables 102 y 104 y aristas 106 y dientes 110. Como se puede ver, los dientes 110 tienen una altura de diente AD (téngase en cuenta que la AD también se puede aplicar a la altura de la arista; en una realización preferida, la altura del diente y la altura de la arista son iguales), y una separación entre dientes (o separación entre aristas), a la que se hace referencia como el paso P. Tal como se muestra, la profundidad de engranaje E es una medida del nivel de engranaje de los rodillos 102 y 104 y se mide desde la punta de la arista 106 hasta la punta del diente 110. La profundidad de engranaje E, la altura del diente AD, y el paso P pueden variar según se desee dependiendo de las propiedades de las bandas precursoras 20, 21 y las características deseadas de la banda 1. Por ejemplo, en general, cuanto mayor sea el nivel de engranaje E, mayor será el estiramiento necesario o las características de movilidad entre fibras que deben poseer las fibras de la primera banda precursora 20. También, cuanto mayor sea la densidad deseada de los mechones 6 (mechones 6 por unidad de superficie de la banda 1), menor debe ser el paso, y menor debe ser la longitud de diente LD, y la distancia entre dientes DD, como se describe a continuación.

La Fig. 7 muestra una realización de un rodillo 104 que tiene una pluralidad de dientes 110 útiles para la preparación de una banda 1 similar a felpa a partir de una primera banda 20 precursora no tejida que tiene un gramaje de entre aproximadamente 60 g/m2 y 100 g/m2, preferiblemente aproximadamente 80 g/m2 y una segunda banda precursora 21 de película de poliolefina (p. ej., polietileno o polipropileno) que tiene una densidad de aproximadamente 0,91-0,94 y un gramaje de aproximadamente 20 g/m2.

En la Fig. 8 se muestra una vista ampliada de los dientes 110. En esta realización del rodillo 104 los dientes 110 tienen una dimensión de longitud LD circunferencial uniforme medida generalmente a partir del borde anterior BA hasta el borde posterior BP en la punta del diente 111 de aproximadamente 1,25 mm y están uniformemente espaciados uno con respecto a otro circunferencialmente por una distancia DD de aproximadamente 1,5 mm. Para preparar una banda 1 de prenda de felpa que tiene un gramaje total en el intervalo de aproximadamente 60 a aproximadamente 100 g/m2, los dientes 110 del rodillo 104 pueden tener una longitud LD que varía de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, y un espaciado DD de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, una altura de diente AD que varía de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 5 mm y un paso P entre aproximadamente 1 mm (0,040 pulgadas) y aproximadamente 5 mm (0,200 pulgadas). La profundidad de engranaje E puede ser de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 5 mm (hasta un máximo equivalente a la altura del diente AD). Por supuesto, E, P, AD, DD y LD pueden variarse independientemente para conseguir el tamaño, el espaciado y la densidad superficial deseados de los mechones 6 (número de mechones 6 por unidad de superficie de la banda 1).

Como se muestra en la Fig. 8, cada diente 110 tiene una punta 111, un borde anterior BA y un borde posterior BP. La punta 111 de diente es alargada y tiene una orientación generalmente longitudinal, que se corresponde con los ejes longitudinales L de los mechones 6 y las discontinuidades 16. Se cree que para obtener los mechones 6 con forma de bucle afelpados de la banda 1 que se puede describir como de tipo prenda de felpa, el BA y el BP deberían ser casi ortogonales con respecto a la superficie 120 periférica local del rodillo 104. Igualmente, la transición desde la punta 111 y el BA o BP debería tener un ángulo agudo, tal como un ángulo recto, que tenga un radio de curvatura suficientemente pequeño de modo que, los dientes 110 ejerzan presión a través de la segunda banda precursora 21 en BA y BP. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que disponer de transiciones de punta con ángulos relativamente agudos entre la punta del diente 110 y el BA y BP permite que el diente 110 perfore a través de las bandas precursoras 20, 21 “ limpiamente” , es decir, de forma local y distinta, de manera que el primer lado 3 de la banda 1 resultante se pueda describir como “con mechones” en lugar de “deformado” . Cuando se procesa de este modo, la banda 1 no presenta ninguna elasticidad particular, más allá de la que las bandas precursoras 20 y 21 puedan poseer de forma original. La perforación a través de la banda precursora 21 puede tener como resultado que una pequeña parte de la banda 21 forme “confeti” o pequeñas piezas.

A velocidades de línea más altas, es decir, relaciones de procesamiento de la banda relativamente más altas a través de la línea de contacto de los rodillos giratorios 102 y 104, materiales similares pueden exhibir estructuras muy diferentes para los mechones 6. El mechón 6 mostrado en la Fig. 9 es similar en estructura al mechón mostrado en la Fig. 2 pero presenta una estructura muy diferente, una estructura que parece ser típica de materiales no tejidos ligados por hilado procesados para formar mechones 6 a velocidades relativamente altas, es decir, con elevados índices de tensión. Típico de esta estructura es fibras rotas entre la parte proximal, es decir, la base 17, de los mechones 6 y la parte distal, es decir, la parte superior 31, de los mechones 6, y lo que parece ser una “placa” 19 de fibras en la parte superior de los mechones 6. La placa 19 comprende y está soportada en la parte superior de los mechones 6 por fibras en bucle sin romper 8 , y también comprende partes de fibras rotas 11 que ya no son integrales con la primera banda precursora 20. Es decir, la placa 19 comprende partes de fibras que anteriormente formaban parte integral de la banda precursora 20 pero que están completamente separadas de la banda 20 precursora después del procesamiento a velocidades de línea suficientemente altas, p. ej., una velocidad de línea de 30 metros por minuto en el proceso descrito con referencia a la Fig. 5.

Por tanto, a partir de la descripción anterior, se comprende que en una realización la banda 1 puede describirse como una banda de laminado formada por medio de deformación mecánica selectiva de al menos una primera y segunda bandas precursoras, siendo la primera banda precursora una banda no tejida, teniendo la banda de laminado un primer lado, comprendiendo el primer lado la segunda banda precursora y una pluralidad de mechones discretos, comprendiendo cada uno de estos mechones discretos fibras integrales pero que se extienden desde la primera banda precursora y fibras que ni son integrales ni se extienden desde la primera banda precursora.

Aunque se cree que la orientación de las distintas fibras observada en la parte distal 31 de los mechones 6, p. ej., la placa 19, se debe principalmente a las velocidades de procesamiento, también se considera que puede estar influida por otros parámetros, tales como el tipo de fibra y el gramaje de la primera banda precursora 20 así como las temperaturas de procesamiento que pueden afectar el grado de cohesionado entre las fibras. Se cree que el enmarañado de fibras se produce en la parte del mechón 6 asociada durante la fabricación a la punta del diente 110 del rodillo 104. Se cree que el acoplamiento por fricción de las fibras en la punta de los dientes “fijan” las fibras en su sitio, limitando con ello el estiramiento y/o la movilidad de las fibras, dos mecanismos que se consideran que permiten la formación de los mechones 6. Por lo tanto, una vez fijadas, por así decirlo, en su sitio, las fibras adyacentes a la punta del diente 110 pueden romperse y, debido al entrelazado aleatorio de la banda precursora así como posible soldadura en frío de las fibras debido a la presión y la fricción, las fibras rotas 11 se alojan y mantienen alojadas en la placa 19 en el extremo distal 31 de los mechones 6.

Las primeras bandas precursoras 20 que tengan gramajes relativamente más altos, tienen de forma general relativamente más partes de fibra 11 en la placa 19. En un sentido, parece como si la mayor parte del contenido de fibras de la primera banda precursora 20 en la proximidad inmediata de una punta 110 de diente durante la fabricación simplemente se desplaza en la dirección Z con respecto a la parte distal 31 de los mechones 6, dando lugar a la placa 19. Las primeras bandas precursoras 20 que comprenden fibras de estiramiento relativamente bajo o fibras con poca movilidad entre fibras (p. ej., capacidad relativamente limitada de reptación de las fibras) parecen tener como consecuencia que relativamente pocas fibras se alojen y permanezcan alojadas en la placa 19 en el extremo distal 31 de los mechones 6. La movilidad entre fibras se puede incrementar reduciendo o eliminando los enlaces entre fibras. Los cohesionados térmicos pueden eliminarse completamente (es decir, evitarse mediante el no cohesionado) o reducirse significativamente en determinadas bandas no tejidas para aumentar la movilidad entre fibras. De forma similar, las bandas hidroenmarañadas pueden estar menos enredadas para incrementar la movilidad entre fibras. Para cualquier banda precursora 20, la lubricación antes del procesamiento como se describe en la presente memoria también puede incrementar la movilidad entre fibras. Por ejemplo, se puede aplicar un lubricante de aceite mineral a la primera banda precursora 20 antes de que entre en la línea 116 de contacto de los rodillos 102 y 104. Además, puede añadirse un agente plastificante, tal como petrolato, a algunas bandas de fibras sintéticas, tales como bandas de polietileno o de polietileno y polipropileno, para aumentar la extensibilidad.

El resultado de la presencia de placas 19 es una banda 1 que tiene una impresión texturada ligeramente más áspera en un lado de la misma, y que es útil, por ejemplo, para toallitas en las que es deseable más textura de restregado. En un sentido, cuando se elabora una banda que tiene una impresión táctil suave de felpa en condiciones de procesamiento a velocidad relativamente baja, puede proporcionar una sensación relativamente abrasiva cuando se procesa en condiciones idénticas, pero con una velocidad de línea relativamente mayor. Esta impresión táctil texturada áspera en una banda fibrosa puede ser útil para algunas aplicaciones, tales como una toallita limpiadora de superficies duras o un toallita facial exfoliante. Por lo tanto, si se desea que la banda 1 sea suave y similar a una tela para su uso con una sustancia mucilaginosa a aplicar a partes inflamadas del cuerpo, p. ej., una cataplasma, o como un abrasivo ligero conformable, semiduradero para eliminar el óxido y la oxidación suavemente de las superficies curvas de metales, puede ajustarse la tasa de formación de mechones 6 para dar la textura necesaria.

Sin pretender imponer ninguna teoría, se piensa que si las fibras de la primera banda precursora tienen una forma altamente curvilínea, p. ej., fibras rizadas, los mechones 6 resultantes tienen más fibras 8 con forma de bucle y menos fibras rotas 18 en comparación con las conformaciones de fibras más lineales. Se piensa que dichas conformaciones de fibras tienen menos probabilidad de formación de puente entre dos dientes adyacentes, y, como resultado de ello son menos susceptibles de estiramiento más allá de su punto de rotura, y de este modo tienen mayor probabilidad de formación de estructuras de bucle completas. Además, dichas fibras conformadas curvilíneas pueden prepararse por medio del uso de fibras de bicomponente excéntricas, o fibras de bicomponente enfrentadas, tal como fibras de bicomponente que consisten en polietileno y nylon.

Se ha descubierto que determinadas bandas no tejidas, tales como bandas cardadas que comprenden fibras largas cortadas, cuando se utilizan como primera banda precursora 20, producen muy pocas fibras 8 en bucle en mechones 6, de modo que los mechones 6 producidos en estas bandas no pueden describirse como que comprenden una pluralidad de fibras 8 alineadas en bucle como se ha descrito anteriormente con respecto a las Figs. 1-4. En su lugar, las bandas no tejidas cardadas pueden producir mechones 6 que tengan pocas, de tenerlas, fibras 8 alineadas en bucle y muchas, si no todas, fibras no alineadas y/o fibras rotas 18. Se cree que la no alineación de las fibras en mechones 6 hechos de bandas cardadas se debe, en parte, a la naturaleza del contenido de fibras de las bandas cardadas. Las fibras cortadas no son “sin fin” , sino que tienen una longitud predeterminada del orden de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 100 mm y, de forma más típica, de aproximadamente 40 mm a aproximadamente 80 mm. Por lo tanto, cuando una banda cardada es procesada por el aparato descrito con respecto a la Fig. 5, se cree que existe mucha mayor probabilidad de que un extremo de fibra suelto esté próximo a un mechón 6 y produzca así un extremo de fibra sin forma de bucle en el mechón 6. Además, muchas veces las fibras cortadas no tienen las mismas características de estiramiento que las fibras ligadas por hilado o fundidas y sopladas, por ejemplo. Sin embargo, incluso si los mechones 6 no tienen fibras con forma de bucle, los mechones fibrosos pueden, no obstante, proporcionar una ventaja de suavidad y producir una banda que tenga características tipo felpa.

Por tanto, a partir de la descripción anterior, se comprende que en una realización la banda 1 puede describirse como una banda de laminado formada por medio de deformación mecánica selectiva de al menos una primera y segunda bandas precursoras, siendo la primera banda precursora una banda no tejida, teniendo la banda laminada un primer lado, comprendiendo el primer lado la segunda banda precursora y una pluralidad de mechones discretos, comprendiendo los mechones una pluralidad de fibras integrales pero que se extienden desde dicha primera región.

Si, en un ejemplo no según la invención, se utiliza una primera banda precursora 20 de material tejido, la conformación y estructura de los mechones 6 pueden ser muy parecidas a las mostradas por los mechones 6 conformados a partir de bandas de material no tejido. Por ejemplo, si una primera banda precursora 20 de material tejido tiene hilos de urdimbre o de trama extensibles predominantemente orientados en dirección transversal a la máquina, al procesarse por el aparato 100 descrito con anterioridad, los dientes 110 tienden a separar los hilos (de urdimbre o de trama) en dirección a la máquina y sólo impulsan fuera del plano los hilos en dirección transversal a la máquina. Por lo tanto, la banda 1 producida a partir de una primera banda precursora 20 de material tejido puede percibirse y sentirse de forma muy similar a la de una tela de felpa.

En realizaciones preferidas, la primera banda precursora 20 es una banda de material no tejido en la que las uniones entre fibras son mínimas. Por ejemplo, la banda precursora puede ser una banda de material no tejido que tenga un diseño de enlaces de punto térmico discreto, como se conoce comúnmente en la técnica para bandas de material no tejido. No obstante, en general, resulta deseable minimizar el número de puntos de unión y maximizar el espaciado para permitir una movilidad de fibras máxima y la dislocación durante la formación de los mechones 6. En general, si se utilizan fibras que tengan diámetros relativamente altos, y/o una extensión relativamente alta hasta rotura, y/o una movilidad de las fibras relativamente alta, se obtiene como resultado mechones 6 mejores y con forma más definida.

Aunque la banda 1 se describe en las realizaciones preferidas como una banda de dos capas formada a partir de dos bandas precursoras, no es necesario que se limite a dos capas. Por ejemplo, se puede preparar un laminado de tres o más capas a partir de tres bandas precursoras, con tal de que una de las bandas precursoras pueda extenderse y presionarse a través de las aberturas en otra capa para formar los mechones. Por ejemplo, la banda 1 podría comprender la lámina superior, lámina superior secundaria y núcleo de productos higiénicos. En general, no es necesario que se utilice un adhesivo u otro medio de unión para preparar la banda 1 de laminado.

Las capas constituyentes de la banda 1 (p. ej., las bandas precursoras 20 y 21 y cualesquiera otras capas) pueden mantenerse en una relación de caras enfrentadas laminadas por medio del efecto de “cierre” de los mechones 6 que se extienden a través de las aberturas 4 en la segunda banda precursora 21. En algunas realizaciones puede resultar deseable el uso de adhesivos o unión térmica u otros medios de unión, dependiendo de la aplicación de uso final de la banda 1. Por ejemplo, puede unirse a través de aire una banda 1 que comprende bandas no tejidas de fibras de bicomponente tras la formación de mechones 6 para proporcionar adhesión entre capas para una mayor resistencia al despegado. De forma adicional, puede resultar deseable aplicar un adhesivo a al menos una parte de las bandas precursoras. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se puede aplicar selectivamente un adhesivo, unión química, unión por resina o polvo, o unión térmica en las capas, sobre determinadas regiones o la totalidad de las bandas precursoras. En el caso de aplicación de adhesivo, por ejemplo, se puede aplicar un adhesivo de forma continua, tal como mediante recubrimiento con boquilla plana, o de manera discontinua, tal como pulverización, extrusión y similares. La aplicación discontinua de un adhesivo puede ser en forma de tiras, bandas, gotas y similares.

Aunque la banda 1 se describe como que comprende una primera banda precursora no tejida, en ejemplos no de la invención cualquiera de las bandas precursoras pueden ser bandas no tejidas, películas poliméricas, bandas tejidas o bandas de papel. Por supuesto, independientemente de la caracterización de la banda, la primera banda precursora debe tener propiedades de material suficientes tales como extensibilidad y límite de rotura para deformarse localmente en mechones discretos. De igual modo, la segunda banda precursora debe tener relativamente menor extensibilidad o límite de rotura, de modo que se rompe cuando se procesa según el método descrito en la presente memoria.

En una banda 1 de múltiples capas, cada banda precursora puede tener diferentes propiedades de material, de modo que proporcione a la banda 1 de propiedades beneficiosas. Por ejemplo, una banda 1 que comprende dos (o más) bandas precursoras, p. ej., la primera y segunda bandas precursoras pueden tener propiedades de manejo de líquidos beneficiosas para su uso como una lámina superior en un artículo absorbente desechable, como se describe con más detalle a continuación. Para un tratamiento de fluidos superior, por ejemplo, la primera banda precursora 20 puede comprender fibras relativamente hidrófilas. La segunda banda precursora 21 es una película polimérica, p. ej., una película de polietileno y puede ser hidrófoba o hacerse hidrófoba. Los mechones 6 de dicha banda podrían formar una capa superior, es decir, una capa en contacto con el cuerpo cuando se use como una lámina superior en un artículo absorbente desechable. El fluido depositado sobre los mechones superiores, relativamente hidrófilos se transporta rápidamente fuera de la película relativamente hidrófoba a la parte de la primera banda precursora subyacente a la capa de la segunda banda precursora de película. Una razón para el rápido transporte del fluido observado son las estructuras capilares formadas por las fibras generalmente alineadas 8 , 18 de los mechones 6. Las fibras 8, 18 forman capilares alineados direccionalmente entre fibras adyacentes, y la acción capilar se ve mejorada por la convergencia general de las fibras cerca de la base 17 de los mechones 6.

Se cree que el rápido transporte del fluido se incrementa adicionalmente debido a la capacidad del fluido para penetrar en la banda 1 a través de los huecos 10 definidos por los mechones 6 con forma de bucle. Esta capacidad de “entrada lateral” y/o acción capilar, y/o el gradiente de naturaleza hidrófila permitido por la estructura de la banda 1 hace que la banda 1 sea un material ideal para el tratamiento óptimo del fluido para los artículos absorbentes desechables. En particular, una banda multicapa 1 puede proporcionar aún mayores mejoras en las características de tratamiento de fluido.

Dependiendo de la bandas precursoras 20 y 21 utilizadas y de los parámetros dimensionales de los rodillos 102 e incluyendo los dientes 110, la banda 1 de la presente invención puede presentar una amplia gama de propiedades físicas. La banda 1 puede exhibir una gama de texturas experimentadas subjetivamente que oscile desde la suavidad a la aspereza, una absorbencia que oscile desde la ausencia de absorbencia a ser muy absorbente, una voluminosidad que oscile desde un volumen relativamente bajo a un volumen relativamente alto; una resistencia a las desgarraduras que oscile desde una resistencia baja a las desgarraduras a una resistencia alta a las desgarraduras; una elasticidad que oscila desde la ausencia de elasticidad a al menos una extensibilidad elástica de 100 %, una resistencia a las sustancias químicas que oscila de una resistencia relativamente baja a una resistencia alta, dependiendo de la sustancia química considerada, y muchos otros parámetros variables que se describen, de forma general, como rendimiento del apantallamiento, resistencia a los álcalis, opacidad, rendimiento de limpieza, absorción del agua, absorción del aceite, permeabilidad de la humedad, propiedades aislantes del calor, resistencia a la intemperie, alta resistencia, fuerza de desgarro alta, resistencia a la abrasión, controlabilidad electrostática, cobertura, afinidad a tintes, seguridad y similares. En general, dependiendo de las propiedades de estiramiento de la primera banda precursora 20, las dimensiones del aparato 100 pueden variar para producir una banda 1 que tenga una amplia gama de dimensiones asociadas con los mechones 6, incluidas la altura h (como se muestra en la Fig. 3), y la separación, (incluida la densidad superficial de los mechones 6). Además, los mechones pueden disponerse fácilmente en líneas, formas llenas y regiones selectivas de la banda de laminado teniendo el patrón deseado mostrado en los dientes 110 en el rollo 104.

La banda 1 puede utilizarse para una amplia variedad de aplicaciones, que incluyen diversas hojas de filtro como filtro de aire, filtro de bolsa, filtro de líquido, filtro de vacío, filtro de drenaje de agua y filtro de protección bacteriana; hojas para varios aparatos eléctricos como un capacitador para separar el papel, y material de envasado para disquetes; varias hojas industriales como paños con una base de cinta adhesiva pegajosa, material que absorba el aceite, y papel de fieltro; diversas toallitas limpiadoras, tales como toallitas para el hogar, servicios y tratamiento médico, toallitas de rodillos de impresión, toallitas para limpiar fotocopiadoras, toallitas para bebés y toallitas para sistemas ópticos; diversas láminas médicas y sanitarias, como batas quirúrgicas, batas, tejidos de recubrimiento, tapones, mascarillas, hojas, toallas, gasa, tela de base para cataplasmas, pañales, revestimientos para pañales, cubiertas para pañales, cubiertas para compresas femeninas, capa de captación de pañales o compresas femeninas (bajo la capa de cubierta), núcleo de los pañales, revestimientos de tampones, tela de base para escayola adhesiva, toallas húmedas, y tejido; varias hojas para prendas de vestir, como prendas de relleno, almohadillas, revestimientos para jerseys y ropa interior desechable; varias hojas de materiales para la vida como una prenda base para cuero artificial y cuero sintético, manteles, papel de pared, persianas, envolturas, y envases para agentes desecantes, bolsas de la compra, fundas para trajes y fundas para almohadas; varias hojas agrícolas, como cubiertas para el suelo y dispositivos de control de la erosión, telas para refrigeración y para proteger de la luz solar, forros de cortinas, hojas para cobertura total, hojas para proteger de la luz, materiales de envoltura de pesticidas, papel para forrar macetas para el crecimiento de las semillas; varias hojas de protección como mascarillas para protegerse del humo y mascarillas para protegerse del polvo, batas de laboratorio, y ropas para protegerse del polvo; varias hojas para la construcción e ingeniería civil, como el recubrimiento de una casa, material de drenaje, medio de filtración, material de separación, revestimiento, techado, materiales con base de moqueta y copete, material para el interior de las paredes, hojas a prueba de sonidos o reductoras de las vibraciones, y hojas para encurtir; y varias hojas para el interior del automóvil, como una alfombra y una esterilla para el maletero, material para el moldeado del techo, reposacabezas, y forros, además de una hoja separadora en las pilas alcalinas. Otros usos incluyen utilizar la banda 1 como una toallita para la higiene o el aseo personal, como las toallitas para bebés, toallitas o paños para la cara o paños para el cuerpo.

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

En una realización, la banda 1 comprende una primera banda precursora 20 no tejida que comprende un material no tejido ligado por hilado que tiene un gramaje de aproximadamente 80 g/m2 y comprende fibras bicomponentes de polietileno/polipropileno (envoltura/núcleo) que tienen un diámetro medio de aproximadamente 33 micrómetros y una segunda banda precursora que comprende una película de polietileno que tiene un gramaje de 20 g/m2. En esta realización, la banda 1 tiene aproximadamente 24 mechones 6 por centímetro cuadrado, teniendo los mechones 6 una pluralidad de fibras 8 alineadas en bucle, teniendo cada una de ellas un diámetro medio de fibra de aproximadamente 18 micrómetros. Puede utilizarse de forma ventajosa una banda de este tipo como lámina superior para artículos absorbentes desechables, como se muestra a continuación con referencia a la Fig. 10. Por ejemplo, este tipo de banda 1 es impermeable a fluidos salvo en las regiones de los mechones 6 que pueden absorber fluido desde la primera cara 3 de la banda 1 hasta la segunda cara 5.

La Fig. 10 muestra una vista plana en corte parcial de una compresa higiénica que tiene como uno de sus componentes una banda 1 de la presente invención. En general, la compresa higiénica 200 comprende una lámina 202 de respaldo, una lámina superior 206 y un núcleo absorbente 204 dispuesto entre la lámina superior 206 y la lámina 202 de respaldo que se puede unir aproximadamente en la periferia 210. La compresa higiénica 1 puede tener extensiones laterales, comúnmente mencionadas como “alas” 208 diseñadas para envolver los lados de la región de la entrepierna de la braga de la usuaria de la compresa higiénica 1. Las compresas higiénicas, incluidas las láminas superiores para su uso como la superficie orientada hacia el cuerpo de las mismas, son bien conocidas en la técnica y no necesitan una descripción detallada de sus varios diseños alternativos y opcionales. Además de las compresas higiénicas, la banda 1 también se puede usar en un pañal o un producto para incontinencia para adultos u otros productos higiénicos desechables. No obstante, se aprecia que la banda 1 se puede usar como, o en forma de componente de, una o más de una lámina de respaldo, material de núcleo, lámina superior, lámina superior secundaria o material de alas. La banda 1 también tiene múltiples capas y comprende una lámina superior, lámina superior secundaria, núcleo, lámina de respaldo o cualquier número de capas.

La banda 1 es especialmente útil como lámina superior 206 de una compresa higiénica 200. La banda 1 es especialmente beneficiosa como lámina superior 206 para compresas higiénicas debido a la combinación de una excelente adquisición y distribución de fluidos en el núcleo absorbente 204, y excelente prevención de la rehumectación en la superficie orientada hacia el cuerpo de la lámina superior 206 durante el uso. La rehumectación puede ser la consecuencia de al menos dos causas: (1) la salida forzada del fluido absorbido al presionar la compresa higiénica 200; y/o (2) la humedad atrapada dentro de la lámina superior 206 o sobre la misma. En una lámina superior 206 preferida se maximizan ambas propiedades, la adquisición de fluido y la retención de fluido, y se minimiza la rehumectación. En otras palabras, preferiblemente, la lámina superior presentará niveles altos de captación de fluidos y niveles bajos de reaparición de humedad.

Puede prepararse una lámina superior 206 utilizando una primera banda precursora 20 no tejida y una segunda banda precursora 21 de película de polietileno impermeable. Los gramajes de las bandas componentes pueden variar, sin embargo, en general debido a consideraciones de coste y beneficio resulta deseable un gramaje de entre aproximadamente 20 g/m2 y 80 g/m2 para una banda 1. Como un laminado de película/material no tejido, la banda 1 combina la suavidad y la capilaridad para fluidos de los mechones de fibra y la prevención contra el rehumedecimiento de una película polimérica impermeable a fluidos. Cuando se usa una compresa higiénica que tiene una lámina superior 206 que comprende una banda 1 con un primer lado 3 que es el lado orientado hacia el cuerpo, y el segundo lado 5 que está en comunicación de fluidos con un núcleo absorbente subyacente, el fluido puede ser captado por los mechones 6 del primer lado 3 de la banda 1 y absorbido a través de la segunda banda precursora 21 hasta el segundo lado 5 de la banda 1 donde puede desorberse el núcleo absorbente 204. Puede minimizarse la rehumectación debido a que los mechones 6 son discretos, se encuentran espaciados y están separados por una segunda banda 21 impermeable a fluidos. Alternativamente, la banda 1 podría usarse con un primer lado 3 que es un lado de comunicación de fluidos y el segundo lado 5 que es un lado orientado hacia el cuerpo. Esto permite que las discontinuidades 16 permitan el transporte potencial del fluido al interior o a través de los mechones 6.

En la Fig. 11 se muestra una vista en perspectiva en corte parcial, de un tampón catamenial 300 que tiene como uno de sus componentes una banda 1 de la presente invención. En general, el tampón 300 comprende un núcleo absorbente 302 comprimido y una envoltura 304 permeable a los fluidos que cubre el núcleo absorbente 302. La envoltura 304 puede extenderse más allá de un extremo del núcleo absorbente 302 para formar una parte 306 de borde. Se puede proporcionar un medio de extracción, como una cuerda 308 para facilitar la extracción del tampón después de su uso. Los tampones, incluidas las envolturas para su uso como la superficie que está en contacto con el cuerpo de los mismos, son bien conocidos en la técnica y no necesitan una descripción detallada de sus varios diseños alternativos y opcionales. Sin embargo, se observa que la banda 1 se puede usar como, o como componente de, una o más de las envolturas, materiales de núcleo absorbente o materiales de medios de extracción.

La Tabla 1 que sigue muestra un ejemplo representativo (ejemplo 1; los ejemplos 2-5 son ejemplos comparativos) de bandas 1 según la presente invención, junto con dimensiones relativas al aparato 100 utilizado en el proceso para fabricarlas, como se ha descrito anteriormente en la presente memoria. Una breve descripción de cada Muestra enumerada sigue en la Tabla 1.

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

La Fig. 12 es una fotomicrografía de la Muestra 1. La primera banda precursora de la Muestra 1 era una banda no tejida cardada de PET que tenía un gramaje de 145 gramos por metro cuadrado (g/m2) que fue cardada a mano con fibras con forma trilobulada de poliéster/copoliéster cortadas a una longitud de 38 mm (1,5 pulgadas), tipo F30A, de FIT (Fiber Innovation Technology) Inc., Johnson City, TN. La segunda banda precursora de la Muestra 1 era una low density polyethylene (película de polietileno de baja densidad - LDPE) que tenía un espesor de 0,1 mm (0,004 pulgadas) fabricada por Huntsman Film Products Co., Carrolton OH, designada como X420. La Muestra 1 se produjo en un aparato como se ha descrito anteriormente con respecto a la Fig. 5 a una velocidad de línea de aproximadamente 3 metros por minuto (10 pies por minuto). Como se muestra en la Fig. 12, la aleta 7 se extiende significativamente fuera del plano de la segunda banda precursora (es decir, la capa de película) y cubre aproximadamente la mitad del mechón 6. Como se ha indicado anteriormente, esto puede ser deseable cuando se desee un mechón 6 más rígido y elástico. Las Figuras 13-15 muestran ejemplos comparativos.

La Fig. 13 es una fotomicrografía de la Muestra 2. La primera banda precursora de la Muestra 2 era una banda no tejida con núcleo/envoltura al 50/50 de PE/PP ligado por hilado que tiene un gramaje de 30 g/m2 y fabricado por BBA, Simpsonville SC. La segunda banda precursora de la Muestra 2 era una lámina de aluminio obtenida retirando (es decir, frotando) el adhesivo de una cinta de papel de aluminio Fasson® 1803 de Avery Dennison, U.S. Specialty Tape Division, Painesville OH. La Muestra 2 se produjo en un aparato como se ha descrito anteriormente con respecto a la Fig. 5 a una velocidad de línea de aproximadamente 3 metros por minuto (10 pies por minuto). Como se muestra en la Fig. 13, la lámina de aluminio tiende a abrirse, con muy poca deformación plástica de las aletas 7.

La Fig. 14 es una fotomicrografía de la Muestra 3. La primera banda precursora de la Muestra 3 es un material no tejido con núcleo/envoltura al 50/50 de PE/PP ligado por hilado que tiene un gramaje de 30 g/m2 y fabricado por BBA, Simpsonville SC. La segunda banda precursora de la Muestra 3 era un papel de embalaje Kraft 100 % reciclado de 30 libras disponible de cualquier proveedor de papel Kraft, p. ej., Uline Shipping Supplies, Waukegan, IL. La Muestra 3 se produjo en un aparato como se ha descrito anteriormente con respecto a la Fig. 5 a una velocidad de línea de aproximadamente 3 metros por minuto (10 pies por minuto). Como se muestra en la Fig. 14, una segunda banda precursora de papel Kraft puede formar aberturas 4 y aletas 7 parecidas a una abertura con forma de volcán.

La Fig. 15 es una fotomicrografía de la Muestra 4, que comprende tres bandas precursoras. La primera y tercera bandas precursoras de la Muestra 4 eran un material no tejido de polipropileno ligado por hilado que tenía un gramaje de 13,5 g/m2 designado NW30 de First Quality Nonwovens, Haxleton, PA. La primera y tercera bandas precursoras fueron las capas externas, intercalando la segunda banda precursora que era una banda no tejida tendida al aire cohesionada de forma suelta con fibras cortadas a una longitud de 44 mm (1,75 pulgadas) que comprendía fibras de poliéster y fibras aglutinantes bicomponente no tejidas con núcleo/envoltura al 50/50 de PE/PP en una relación de fibras de 80/20 en peso, respectivamente. Las fibras de poliéster eran fibras de tipo 1311 y las fibras de PE/PP eran fibras de tipo 851607, siendo ambas fibras comercializadas por FIT (Fiber Innovation Technology) Inc., Johnson City, TN. La Muestra 4 se produjo en un aparato como se ha descrito anteriormente con respecto a la Fig. 5 a una velocidad de línea de aproximadamente 30 metros por minuto (100 pies por minuto). Como se muestra en la Fig. 15, en algunas realizaciones de la banda 1 puede no haber aletas 7 , por así decirlo, sino únicamente una ligera alteración de la segunda banda precursora alrededor de la abertura a través de la cual se extienden los mechones 6. Puede observarse que los mechones 6 mostrados en la Fig. 15 comprenden dos tipos de fibras. Las fibras de tanto la banda tendida al aire intermedia intercalada como de una de las capas externas forman el mechón 6.

Como puede entenderse de la descripción anterior de las bandas 1 y aparato 100 de la presente invención, pueden crearse muchas estructuras diversas de bandas 1 sin abandonar el ámbito de la presente invención como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, las bandas 1 pueden estar recubiertas o tratadas con lociones, medicamentos, líquidos limpiadores, soluciones antibacterianas, emulsiones, fragancias, tensioactivos. De igual modo, el aparato 100 puede configurarse para que sólo forme mechones 6 en una parte de la banda 1, o para que forme mechones 6 con diferente tamaño o densidades de área.

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

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una banda (1) de laminado que comprende una primera y segunda bandas precursoras, siendo la primera banda precursora (20) una banda no tejida, siendo la segunda banda precursora (21) una película polimérica, teniendo la banda de laminado un primer lado (3), comprendiendo el primer lado la segunda banda precursora y una pluralidad de mechones (6) discretos, teniendo cada uno de los mechones discretos una orientación lineal que define un eje longitudinal (L) y que comprende una pluralidad de fibras afelpadas (8, 18) que son extensiones íntegras de la primera banda precursora y que se extienden a través de la segunda banda precursora; y un segundo lado (5), comprendiendo el segundo lado la primera banda precursora.

2. La banda de laminado de la reivindicación 1, en donde dicha primera banda precursora comprende una banda no tejida de fibras sustancialmente orientadas al azar.

3. La banda de laminado de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dichas fibras comprenden fibras no redondas.

4. La banda de laminado de la reivindicación 1, en donde una parte de cada uno de dichos mechones define un área hueca (10) abierta interna a dichos mechones.

5. Un artículo absorbente desechable, teniendo dicho artículo al menos un componente que comprende una banda de laminado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.