ITMI20121341A1 - Materiale non tessuto disperdibile in acqua - Google Patents

Description

Titolo: “MATERIALE NON TESSUTO DISPERSIBILE IN ACQUAâ€

Descrizione

La presente invenzione riguarda il campo dei prodotti tessili non tessuti, ed à ̈ applicata alla produzione di tessuti non tessuti, in particolare prodotti non tessuti generici, per varie applicazioni quali uso domestico, cura della persona e igienica. In particolare, la presente invenzione à ̈ applicata alla fabbricazione di salviette e di panni detergenti.

Le salviette umidificate o impregnate sono largamente applicate in diversi settori. I panni in tessuto non tessuto, per esempio, sono usati per scopi di pulizia, e possono essere impregnati con cere o altre soluzioni detergenti. Le salviette umidificate sono usate anche per la cura della persona, e possono contenere detergenti, profumi o anche lozioni cosmetiche o creme.

Questi prodotti di norma sono realizzati da materie prime a base di cellulosa (di solito meno del 50% di cellulosa), quali pasta di cellulosa, airlace o spunlace in viscosa/lyocell cardata/o, cotone, e via dicendo, che hanno proprietà assorbenti.

Le proprietà altamente assorbenti sono necessarie affinché il panno venga bagnato e mantenga una quantità sufficientemente elevata della soluzione di sostanza del tipo desiderato (detergente, cosmetica, e così via).

Le suddette fibre di materia prima generalmente vengono idroaggrovigliate o unite saldamente, e vengono bagnate con la soluzione di detergente e/o profumo, in modo da poter essere confezionate pronte per l’uso.

Pasta di cellulosa, viscosa e lyocell assorbono quantità di acqua elevate nella fibra. Una pila di salviette umidificate con queste fibre tende a essere compatta, e la sua altezza à ̈ inferiore a quella di salviette simili contenenti fibre termoplastiche quali polipropilene e poliestere. Poiché le salviette umidificate di solito sono confezionate in confezioni in plastica flessibili, un’altezza contenuta delle salviette darà ai clienti un’impressione negativa circa la quantità di materiale all’interno della confezione. In aggiunta, una salviette più morbida può essere apprezzata di più dal cliente grazie alla sua migliore sensazione al tatto.

Inoltre, di solito a questo tipo di prodotti viene aggiunta una determinate quantità di polipropilene, poliestere, o simili. La presenza di tali materiali termoplastici nella composizione di una salvietta contrasta con lo scopo di realizzare prodotti biodegradabili.

La biodegradabilità à ̈ considerate una caratteristica importante per una salvietta umidificata. La natura stessa di questi prodotti implica che essi dovrebbero poter essere gettati nel WC. Pertanto, di norma à ̈ richiesto che un prodotto gettabile nel WC sia biodegradabile.

Tuttavia, la biodegradabilità non à ̈ l’unico requisito che idealmente dovrebbe essere soddisfatto quando si realizza una salvietta gettabile nel WC. Poiché le acque di scolo di norma vengono fatte passare attraverso pompe, in particolare quando esse devono essere movimentate contro la forza di gravità, per esempio quando raggiungono gli impianti di trattamento dei rifiuti, il materiale dovrebbe essere anche idrodispersibile per evitare che tali pompe vengano bloccate dalla massa solida.

Una migliore idrodispersibilità può essere ottenuta sacrificando al tempo stesso la resistenza del materiale. La biodegradabilità implica che si effettui un lungo periodo di esposizione alle condizioni ambientali, mentre l’idrodispersibilità à ̈ richiesta in un tempo breve. Osservando i prodotti noti sul mercato, un buon equilibrio tra idrodispersibilità e resistenza meccanica costituisce ancora un’esigenza irrisolta in questo campo.

Si dovrebbe considerare che una sollecitazione meccanica su un foglio di materiale non tessuto si sviluppa lungo due direzioni preferenziali che sono perpendicolari tra loro: la MD (Direzione di lavorazione) e la CD (Direzione Trasversale). La MD à ̈ la direzione lungo la quale viene lavorato il materiale: una resistenza elevata lungo questa direzione evita che il foglio venga strappato durante la produzione delle salviette. Per contro, la direzione CD à ̈ la direzione lungo cui il panno viene distribuito dalla confezione, ossia la direzione lungo cui il cliente estrae la salvietta, come richiesto dagli attuali processi di confezionamento. È fondamentale una buona resistenza anche lungo questa direzione. Pertanto, à ̈ importante che venga ottenuto un buon equilibrio tra la resistenza nella MD e nella CD. Anche questo problema à ̈ lontano dall’essere risolto dai prodotti della tecnica anteriore.

Un oggetto della presente invenzione à ̈ quindi quello di realizzare un materiale di tessuto non tessuto che sia biodegradabile.

Un ulteriore oggetto dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un materiale di tessuto non tessuto che sia idrodispersibile in una misura tale da poter essere usato come prodotto gettabile nel WC.

Un altro oggetto dell’invenzione à ̈ un materiale di tessuto non tessuto avente proprietà meccaniche migliorate, e in particolare un buon equilibrio tra resistenza nella MD e nella CD.

Ancora un altro oggetto dell’invenzione à ̈ un materiale di tessuto non tessuto avente una buona morbidezza e un’altezza apprezzabile anche quando à ̈ bagnato.

Un altro oggetto dell’invenzione à ̈ costituito da salviette umidificate aventi un bell’aspetto e un rapporto di resistenza MD/CD equilibrato, e che per di più siano gettabili nel WC.

Ulteriori oggetti dell’invenzione sono processi per realizzare il suddetto materiale di tessuto non tessuto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione saranno compresi meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune realizzazioni della stessa, le quali sono fornite a titolo di esempi non limitativi, in cui:

la figura 1 illustra una vista schematica di una prima realizzazione del processo dell’invenzione;

la figura 2 illustra una vista schematica di una seconda realizzazione del processo dell’invenzione;

la figura 3 illustra una vista schematica di una terza realizzazione del processo dell’invenzione;

la figura 4 illustra una vista schematica di una quarta realizzazione del processo dell’invenzione;

la figura 5 illustra una vista schematica di una quinta realizzazione del processo dell’invenzione;

la figura 6 illustra una vista schematica di una sesta realizzazione del processo dell’invenzione;

la figura 7 illustra un disegno di calandratura secondo l’invenzione;

la figura 7A illustra la sezione lungo la direzione A-A di un particolare del disegno di incisione della figura 7;

la figura 8 illustra un disegno di incisione secondo la tecnica anteriore che viene fornito a titolo di paragone.

In alcune realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ un materiale comprendente almeno uno strato di fibre lunghe o di filamenti continui di un materiale biodegradabile.

Con il termine “materiale biodegradabile†si intende un materiale biodegradabile come tale oppure un materiale compostabile.

In alcune realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ un materiale multistrato comprendente almeno uno strato di fibre lunghe o di filamenti continui di un materiale biodegradabile, e almeno uno strato di fibre di un materiale idroassorbente.

La quantità di fibre lunghe nel materiale dell’invenzione può variare tra il 20% e il 100% in peso.

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ un materiale multistrato comprendente almeno uno strato di fibre lunghe o di filamenti continui di un materiale biodegradabile e almeno uno strato di fibre corte o fibre a taglio corto dello stesso materiale o di uno diverso.

Con il termine “fibre lunghe†si intendono fibre aventi una lunghezza che può variare da circa 4 mm a circa 60 mm, preferibilmente da 15 a 40 mm.

Con il termine “fibre corte†si intendono fibre aventi una lunghezza che può variare sostanzialmente da 0, ossia polvere, a 2,5 mm, preferibilmente da 1 a 2 mm.

Con il termine “fibre a taglio corto†si intendono fibre aventi una lunghezza che può variare da circa 5 a circa 10 mm.

Con il termine “filamento continuo†si intende in generale un filamento di un polimero ottenuto con la tecnica spunbond. Preferibilmente, i filamenti continui avranno un diametro tra 0,5 dtex e 6,7 dtex, preferibilmente un diametro tra 0,9 e 2,5 dtex.

Esempi non esaustivi di materiale di fibre lunghe sono viscosa, lyocell, acido polilattico (PLA), facoltativamente come fibra bicomponente, biopolimeri da cereali o fibre vegetali, e loro miscele.

Il termine “fibra bicomponente†indica una fibra ottenuta per coestrusione di due diversi polimeri. Esse sono chiamate anche “fibre coniugate†. Esempi non limitativi di configurazioni di filamenti bicomponenti includono guaina-anima (concentriche o eccentriche), affiancate (porzioni uguali o diseguali) e a fibrille e matrice.

Esempi non esaustivi di materiale di fibre corte sono pasta di cellulosa, cotone, e loro miscele.

Esempi non esaustivi di materiale di fibre a taglio corto sono viscosa, lyocell e fibre sintetiche. Con il termine “fibre sintetiche†si intendono, a titolo di esempio, fibre di poliestere e polipropilene.

Esempi non esaustivi di materiale di filamenti continui sono filamenti continui di acido polilattico (PLA).

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto contiene una quantità di acido polilattico superiore al 5% in peso, preferibilmente superiore al 10% in peso, e ancora più preferibilmente superiore al 30% in peso.

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione contiene una quantità di materiale di fibre lunghe compresa nell’intervallo dal 40% al 60% in peso. In alcune di queste realizzazioni, la quantità di pasta di cellulose nel materiale di tessuto non tessuto à ̈ compresa nell’intervallo dal 40% al 60% in peso.

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione contiene una quantità totale di materiale di fibre lunghe e cotone di circa il 100% in peso (non à ̈ contenuta alcuna pasta di cellulosa).

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione contiene una quantità totale di materiale di fibre lunghe del 100%.

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione contiene una quantità di filamenti continui di PLA spunbond, o di un velo di un biopolimero come definito sopra, compresa tra circa il 40% e circa il 50% in peso, la parte restante essendo pasta di cellulosa.

In certe realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione contiene una quantità di filamenti continui di PLA spunbond, o di un velo di un biopolimero come definito sopra, compresa tra circa il 40% e circa il 50% in peso, ed à ̈ inoltre provvisto di un rivestimento idrofilo che à ̈ ottenuto mediante trattamento del non tessuto con additivi di bagnatura.

Gli additivi di bagnatura sono quelli comunemente impiegati nel settore, quali tensioattivi cationici, anionici o non ionici.

In certe realizzazioni, come agente di bagnatura si usa un tensioattivo anionico. Detto tensioattivo anionico preferibilmente à ̈ un estere di alchilpoliglucoside. In una realizzazione, il detto estere di alchil-poliglucoside à ̈ scelto da disodio cocopoliglucosio solfosuccinato, disodio cocopoliglucosio citrato, sodio cocopoliglucosio tartrato, o loro miscele.

Questi tensioattivi sono conosciuti rispettivamente con la denominazione commerciale EUCAROL® AGE SS, EUCAROL® AGE EC e EUCAROL® AGE ET, e sono disponibili in commercio dalla LAMBERTI spa. Nel corso delle prove, questo additivo ha mostrato un’efficacia elevata in termini di capacità di assorbimento conferita al prodotto finale con un dosaggio basso. Di fatto, l’aggiunta di additivi in un dosaggio basso porta a prodotti di qualità migliore rispetto ai prodotti ottenuti con dosaggi elevati, come sarà trattato in dettaglio sotto.

Il peso di base del materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ nell’intervallo tra circa 20 e circa 60 g/m<2>. In particolare, à ̈ preferito un peso di base tra 30 e 60 g/m<2>, laddove à ̈ massimamente preferito un peso di base tra 40 e 50 g/m<2>.

Quando il materiale di tessuto non tessuto à ̈ realizzato con un rivestimento idrofilo, tuttavia, preferibilmente il suo peso di base sarà nell’intervallo tra 20 e 40 g/m<2>.

In alcune realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ una struttura a veli che comprende più di un velo, preferibilmente da 3 a 9 veli. Con un numero di veli nell’intervallo specificato sopra, si ottiene una struttura tessile più isotropica, e conformemente una disposizione massimizzata delle fibre o dei filamenti nello spazio, il che porta a una superficie di contatto tessuto-acqua massimizzata. Perciò, le goccioline d’acqua vengono assorbite dalla struttura all’interno dei piccoli spazi risultanti dalla distribuzione casuale delle fibre o dei filamenti.

In alcune realizzazioni, il materiale di tessuto non tessuto à ̈ un materiale a tre strati comprendente uno strato interno di detto materiale idroassorbente, gettabile nel WC, e uno strato superiore e uno inferiore di dette fibre lunghe o filamenti continui di un materiale biodegradabile, in modo da creare una struttura a sandwich.

Il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione può essere prodotto con un processo le cui fasi generali sono:

a) posa su un supporto di almeno uno strato di un materiale biodegradabile in forma di fibre lunghe o filamenti continui;

b) posa su detto supporto o sullo strato della fase a) di almeno uno strato di materiale idroassorbente, gettabile nel WC;

c) idroaggrovigliamento di detti strati ed essiccazione del materiale idroaggrovigliato;

d) calandratura del materiale essiccato della fase c) per creare un disegno calandrato che à ̈ in grado di fornire al materiale di tessuto non tessuto un rapporto equilibrato della resistenza media alla trazione MD/CD, detto rapporto equilibrato della resistenza media alla trazione MD/CD essendo nell’intervallo tra 1:1 e 4:1.

Le fibre lunghe o i filamenti continui della fase a) sono come definiti sopra.

I detti filamenti spunbond possono essere prodotti in linea con la formazione del materiale di tessuto non tessuto, oppure, in alternativa, sono realizzati su una linea di produzione separata.

I detti filamenti spunbond possono essere prodotti per estrusione con filiere dei materiali polimerici definiti sopra in modo da formare filamenti continui. All’uscita dalle filiere questi filamenti vengono colpiti da un getto di aria compressa che ne provoca l’allungamento e il caricamento elettrostatica, in modo da causare una repulsione reciproca che fa in modo che essi cadano a caso su un supporto (per esempio un nastro trasportatore). Il filamento continuo può essere ottenuto con un processo di filatura per mezzo di un filatoio a 1 - 5 orifizi, preferibilmente a 2 - 3 orifizi.

In alcune realizzazioni la fase b) comprende la posa di un materiale in forma di fibre corte come definite sopra.

La fase c) di idroaggrovigliamento à ̈ un processo convenzionale che permette di ottenere una struttura di velo cosiddetta spunlace. Questo processo provvede all’aggrovigliamento delle fibre del velo, che si muovono su un vaglio perforato o disegnato, per mezzo di getti d’acqua ad alta pressione. Generalmente la pressione dell’acqua dal primo all’ultimo iniettore aumenta, vengono usate pressioni fino a 2.200 psi per dirigere i getti d’acqua sul velo. L’urto dei getti d’acqua sul velo provoca l’aggrovigliamento delle fibre.

L’acqua viene rimossa dal vaglio mediante vuoto, per evitare la sommersione delle fibre. L’acqua libera che à ̈ intrappolata tra le fibre viene quindi eliminata per essiccazione.

La fase di essiccazione viene tipicamente eseguita in un forno di essiccazione. La temperature all’interno del forno dipende dalla velocità a cui il prodotto passa attraverso lo stesso, e deve essere regolata in modo da garantire l’evaporazione completa dell’acqua. Per esempio, se un prodotto con una grammatura di 55 g/m<2>viene tipicamente prodotto a 150 m/min, la temperatura all’interno del forno deve essere impostata a circa 120°C per un’evaporazione completa dell’acqua.

La fase di calandratura à ̈ una fase essenziale nella presente invenzione. La calandra ha la funzione basilare di unire parzialmente le fibre/i filamenti che compongono il non tessuto e di tagliare le fibre lunghe per indebolire la resistenza del materiale.

Nella calandra, uno dei due rulli à ̈ inciso, ossia ha nervature in forma di puntini o trattini che si alternano in modo regolare a scanalature. La forma, la distribuzione e la dimensione dei puntini o trattini e delle scanalature influenza fortemente le proprietà meccaniche del materiale. Di fatto, si à ̈ osservato che il disegno di calandratura secondo l’invenzione (vedere figure 7 e 7A) conferisce al tessuto non tessuto un rapporto equilibrato migliorato della resistenza media alla trazione MD/CD rispetto a un diverso disegno di calandratura secondo la tecnica anteriore (vedere figura 8).

Il rapporto della resistenza media alla trazione MD/CD per il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ nell’intervallo da 1:1 a 4:1. Preferibilmente, il rapporto della resistenza media alla trazione MD/CD à ̈ nell’intervallo da 1:1 a 3:1. Inoltre, il rapporto della resistenza media alla trazione MD/CD raggiunge valori particolarmente vantaggiosi quando il materiale di tessuto non tessuto à ̈ bagnato o inumidito, così da poter ottenere valori di rapporto tra 1:1 e 2:1.

Una realizzazione preferita del disegno di calandratura secondo l’invenzione à ̈ rappresentata nelle figure 7 e 7A.

Questo disegno di calandratura, indicato con il numero 1, comprende una pluralità di nervature 20 che hanno la forma di una S allungata (forma a S allungata). In particolare, la forma di queste nervature comprende un primo tratto avente una prima curvatura, e un secondo tratto avente una seconda curvatura che à ̈ opposta alla prima curvatura, il primo e il secondo tratto essendo uniti da un punto di flesso. La frase “una seconda curvatura che à ̈ opposta alla prima curvatura†significa che se la prima curvatura à ̈ concava, la seconda curvatura à ̈ convessa, o viceversa.

In una realizzazione maggiormente preferita, l’angolo É£ formato tra una linea tangenziale a una delle due estremità di una nervatura e una linea tangenziale al punto di flesso à ̈ compreso tra circa 15° e circa 25°, ancora più preferibilmente di circa 20°.

In una realizzazione preferita, le nervature hanno un’altezza H compresa tra 0,5 e 0,9 mm, più preferibilmente di circa 0,7 mm, una testa libera T con un’area di superficie di contatto per il tessuto da circa 4 mm<2>a circa 6 mm<2>, più preferibilmente di circa 5 mm<2>, e una distribuzione in modo da coprire il 6-10%, più preferibilmente circa l’8%, della superficie del rullo.

Le nervature 20 sono disposte in righe lungo la direzione longitudinale (MD). Ogni riga forma primi moduli 30 e secondi moduli 30’ in un allineamento alternato. Due primi moduli 30 che sono separati da un secondo modulo 30’ sono definiti “moduli vicini†. Analogamente, due secondi moduli 30’ che sono separati da un primo modulo 30 sono anch’essi definiti “moduli vicini†.

In ognuno dei primi moduli 30, le nervature 20 sono inclinate e hanno lo stesso orientamento, ossia esse formano lo stesso angolo con la direzione trasversale (CD). Tuttavia, ciascun primo modulo 30 à ̈ adiacente a due secondi moduli 30’ aventi un orientamento opposto, ossia questi ultimi formano angoli, rispetto alla CD, che sono supplementari agli angoli formati dai primi moduli 30. In questo modo, vengono definite linee diagonali X e Y che uniscono corrispondenti punti delle nervature 20 nei primi moduli 30 o nei secondi moduli 30’, le quali linee diagonali definiscono l’orientamento inclinato delle nervature 20 rispettivamente in tali primi moduli 30 o secondi moduli 30’.

Un primo angolo α à ̈ formato tra la linea diagonale X, che definisce l’orientamento inclinato delle nervature nei primi moduli 30, e la direzione trasversale (CD), tale angolo α essendo inferiore a 45°. In una realizzazione preferita, questo angolo α à ̈ nell’intervallo tra 27° e 39°, più preferibilmente tra 31° e 35°, ancora più preferibilmente di circa 33°.

Conseguentemente, un secondo angolo β à ̈ formato tra la linea diagonale Y, che definisce l’orientamento inclinato delle nervature 20 nel secondi moduli 30’ e la direzione trasversale (CD), tale secondo angolo β essendo supplementare al primo angolo α ed essendo superiore a 135°, preferibilmente tra 153° e 141°, più preferibilmente tra 149° e 145°, ancora più preferibilmente di circa 147°.

Come detto sopra, la distribuzione delle nervature 20 nel disegno di calandratura costituisce una caratteristica importante. In alcune realizzazioni, il passo tra punti corrispondenti di nervature 20 adiacenti in uno stesso primo o secondo modulo 30, 30’ à ̈ compreso tra 7 e 12 mm, preferibilmente di circa 9 mm. Per contro, il passo tra punti corrispondenti delle nervature 20 in due primi moduli 30 vicini o in due secondi moduli 30’ vicini à ̈ compreso tra 12 e 16 mm, preferibilmente di circa 14 mm.

La fase di calandratura à ̈ eseguita a una temperatura compresa nell’intervallo da 0°C a 150°C, e a una pressione lineare nell’intervallo da 25 a 100 N/mm, preferibilmente tra 30 e 70 N/mm.

In alcune realizzazioni, il processo dell’invenzione comprende una fase di bagnatura per conferire proprietà idrofile al materiale. La fase di bagnatura comprende il trattamento dei materiale di tessuto non tessuto con additivi di bagnatura come definiti sopra.

Preferibilmente, la fase di bagnatura viene eseguita tra la fase di idroaggrovigliamento e la fase di essiccazione.

Il procedimento del trattamento di bagnatura può essere scelto da quelli usati nella pratica comune. Essi sono, tra gli altri:

- spruzzatura: la miscela di prodotto sarà spruzzata sulle fibre;

- rivestimento: la miscela di prodotto sarà applicata da un rullo di contatto che stende i prodotti sulla superficie del velo;

- stampa: uguale al rivestimento, ma usando una macchina da stampa;

- impregnamento: la struttura di velo, già realizzata o in una fase intermedia, viene immersa in una miscela di prodotti scelti, la quantità in eccesso viene poi stretta per mezzo di un mangano o di sistemi simili;

- rivestimento di schiuma: una miscela di prodotti scelti viene mescolata con un gas (di solito aria) in un agitatore ad alta velocità finché il suo stato fisico à ̈ quello di una schiuma, e la schiuma viene quindi applicata al velo per mezzo di tecniche di rivestimento convenzionali.

Il dosaggio dell’additivo di bagnatura varia in funzione delle fibre usate, delle caratteristiche del non tessuto (densità, distribuzione delle fibre, ecc.) e del livello di assorbimento desiderato (a significare la quantità di acqua assorbita, ritenuta e il tempo di assorbimento, capillarità).

Il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione può ricevere vari additivi.

I produttori aggiungono alle fibre sintetiche o ai filamenti continui diversi tipi di additivi, quali: additivi lubrificanti per conferire scorrevolezza e lavorabilità agevole; additivi antistatici per impedire correnti elettrostatiche dannose che possono deteriorare il prodotto o, nel peggiore dei casi, ridurre la produttività della macchina; additivi antischiuma per evitare la possibile formazione di schiuma, specialmente nella fase di idroaggrovigliamento.

In alcune realizzazioni, il processo di cui all’invenzione comprende una o più delle seguenti fasi finali in aggiunta a quelle descritte sopra, al fine di aumentare o aggiungere caratteristiche aggiuntive al prodotto finale: coloramento o finitura di natura chimica come trattamento anti-sfilacciamento, miglioramento delle proprietà di non infiammabilità, trattamenti sostanzialmente meccanici quali spazzolamento, sanforizzazione, smerigliatura, e via dicendo.

Il processo di solito comprenderà una fase finale di avvolgimento del materiale di tessuto non tessuto per realizzare una bobina di tessuto.

L’invenzione sarà ora descritta ulteriormente per mezzo di esempi di realizzazioni, con riferimento ai disegni annessi. I disegni non mostrano le stazioni per l’aggiunta delle sostanze aggiuntive definite sopra; tuttavia, dette stazioni sono convenzionali e possono essere posizionate in qualsiasi punto lungo la linea di produzione, preferibilmente prima dell’ultima fase di unione.

Nella figura 1 à ̈ rappresentata una prima realizzazione di una linea di produzione 100 per fabbricare il materiale di cui all’invenzione.

Su un mezzo di trasporto 2, tipicamente un nastro trasportatore, uno strato T1 di fibre lunghe come definite sopra viene depositato da una linea di alimentazione 3, sotto forma di velo cardato. Un secondo strato T2 di fibre corte (ossia fibre di cotone) viene alimentato da una seconda linea di alimentazione 4, sotto forma di velo cardato.

Successivamente, mediante mezzi di erogazione 5 idonei vengono disposte fibre corte F idroassorbenti, tipicamente fibre di pasta di cellulosa, per formare uno strato T3.

La struttura di velo così creata comprende dal 40 al 60% in peso degli strati T1 e T2 considerati insieme, e dal 60 al 40% in peso di fibre corte idroassorbenti.

Dopo la deposizione di dette fibre corte idroassorbenti, il materiale stratificato viene fatto passare su un secondo mezzo di trasporto 2’ attraverso mezzi di idroaggrovigliamento 6 di tipo convenzionale.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi essiccato passando attraverso mezzi di essiccazione 7.

Il tessuto non tessuto essiccato viene sottoposto a calandratura per mezzo della calandra 8 che ha il disegno di calandratura raffigurato nella figura 7.

Infine, il materiale di tessuto non tessuto unito viene avvolto su una bobina ricevente 9.

Nella figura 2 à ̈ rappresentata una seconda realizzazione di una linea di produzione 101 per fabbricare il materiale di cui all’invenzione.

Su un mezzo di trasporto 2, tipicamente un nastro trasportatore, uno strato T1 di fibre lunghe come definite sopra viene depositato da una linea di alimentazione 3, sotto forma di velo cardato. Un secondo strato T2 di fibre corte (ossia fibre di cotone) viene alimentato da una seconda linea di alimentazione 4, sotto forma di velo cardato.

La somma delle quantità degli strati T1 e T2 à ̈ di circa il 100% in peso del tessuto non tessuto.

Il materiale stratificato viene quindi fatto passare su un secondo mezzo di trasporto 2’ attraverso mezzi di idroaggrovigliamento 6 di tipo convenzionale.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi fatto passare attraverso mezzi di essiccazione 7.

Il tessuto non tessuto essiccato viene sottoposto a calandratura per mezzo della calandra 8 che ha il disegno di calandratura raffigurato nella figura 7.

Infine, il materiale di tessuto non tessuto unito viene avvolto su una bobina ricevente 9.

Nella figura 3 à ̈ rappresentata una terza realizzazione di una linea di produzione 201 per fabbricare il materiale di cui all’invenzione.

Su un mezzo di trasporto 2, tipicamente un nastro trasportatore, uno strato T4 di filamenti continui come definiti sopra (ossia filamenti spunbond di PLA) viene depositato dopo essere stato estruso da una filiera 10 idonea. I fili 11 che escono dagli orifizi della filiera 10 vengono fatti passare attraverso una ventola di aspirazione 12 posizionata sotto la filiera 10, per aspirare e trasportare i singoli fili di polimero estruso per favorire l’unione degli stessi in un singolo filamento.

Successivamente, fibre corte F idroassorbenti, tipicamente fibre di pasta di cellulosa, vengono posate con mezzi di erogazione 5 idonei, per formare uno strato T3.

La struttura di velo così creata comprende dal 40 al 50% in peso di filamenti continui, e dal 50 al 40% in peso di fibre corte idroassorbenti.

Il materiale stratificato viene quindi fatto passare su un secondo mezzo di trasporto 2’ attraverso mezzi di idroaggrovigliamento 6 di tipo convenzionale.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi essiccato passando attraverso mezzi di essiccazione 7.

Il tessuto non tessuto essiccato viene sottoposto a calandratura mediante la calandra 8 che ha il disegno di calandratura raffigurato nella figura 7.

Infine, il materiale di tessuto non tessuto unito viene avvolto su una bobina ricevente 9.

Nella figura 4 à ̈ rappresentata una quarta realizzazione di una linea di produzione 301 per fabbricare il materiale di cui all’invenzione.

Su un mezzo di trasporto 2, tipicamente un nastro trasportatore, da una bobina 13 viene depositato un velo T5 di un biopolimero come definito sopra.

Successivamente, fibre corte F idroassorbenti, tipicamente fibre di pasta di cellulosa, vengono posate con mezzi di erogazione 5 idonei, per formare uno strato T3.

La struttura di velo così creata comprende dal 40 al 50% in peso del biopolimero, e dal 50 al 40% in peso di fibre corte idroassorbenti.

Dopo la deposizione di dette fibre corte idroassorbenti, il materiale stratificato viene fatto passare su un secondo mezzo di trasporto 2’ attraverso mezzi di idroaggrovigliamento 6 di tipo convenzionale.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi essiccato passando attraverso mezzi di essiccazione 7.

Il tessuto non tessuto essiccato viene sottoposto a calandratura mediante la calandra 8 che ha il disegno di calandratura raffigurato nella figura 7.

Infine, il materiale di tessuto non tessuto unito viene avvolto su una bobina ricevente 9.

Nella figura 5 à ̈ rappresentata una quinta realizzazione di una linea di produzione 401 per fabbricare il materiale di cui all’invenzione.

Su un mezzo di trasporto 2, tipicamente un nastro trasportatore, uno strato T4 di filamenti continui come definiti sopra (ossia filamenti spunlaid di PLA) viene depositato dopo essere stato estruso da una filiera 10 idonea. I fili 11 che escono dagli orifizi della filiera 10 vengono fatti passare attraverso una ventola di aspirazione 12 posizionata sotto la filiera 10, per aspirare e trasportare i singoli fili di polimero estruso.

Successivamente, fibre corte F idroassorbenti, tipicamente fibre di pasta di cellulosa, vengono posate con mezzi di erogazione 5 idonei, per formare uno strato T3.

La struttura di velo così creata comprende dal 40 al 50% in peso di filamenti continui, e dal 50 al 40% in peso di fibre corte idroassorbenti.

Il materiale stratificato viene quindi fatto passare su un secondo mezzo di trasporto 2’ attraverso mezzi di idroaggrovigliamento 6 di tipo convenzionale.

Il velo unito viene quindi fatto passere attraverso un applicatore 14 per conferirgli un trattamento idrofilo.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi essiccato facendolo passare attraverso mezzi di essiccazione 7.

Il tessuto non tessuto essiccato viene sottoposto a calandratura per mezzo della calandra 8 che ha il disegno di calandratura raffigurato nella figura 7.

Infine, il materiale di tessuto non tessuto unito viene avvolto su una bobina ricevente 9.

Nella figura 6 à ̈ rappresentata una sesta realizzazione di una linea di produzione 501 per fabbricare il materiale di cui all’invenzione.

Su un mezzo di trasporto 2, tipicamente un nastro trasportatore, da una bobina 13 viene depositato un velo T5 di un biopolimero come definito sopra.

Successivamente, fibre corte F idroassorbenti, tipicamente fibre di pasta di cellulosa, vengono posate con mezzi di erogazione 5 idonei, per formare uno strato T3.

La struttura di velo così creata comprende dal 40 al 50% in peso del biopolimero, e dal 50 al 40% in peso di fibre corte idroassorbenti.

Dopo la deposizione di dette fibre corte idroassorbenti, il materiale stratificato viene fatto passare su un secondo mezzo di trasporto 2’ attraverso mezzi di idroaggrovigliamento 6 di tipo convenzionale.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi fatto passare attraverso un applicatore 14 per conferirgli un trattamento idrofilo.

Il tessuto non tessuto unito viene quindi essiccato passando attraverso mezzi di essiccazione 7.

Il tessuto non tessuto essiccato viene sottoposto a calandratura per mezzo della calandra 8 che ha il disegno di calandratura raffigurato nella figura 7.

Infine, il materiale di tessuto non tessuto unito viene avvolto su una bobina ricevente 9.

Prima del confezionamento, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione può essere bagnato o inumidito con diversi tipi di sostanze. Il termine “sostanza†, come usato qui, indica una soluzione, una sospensione, un gel, un’emulsione o un’altra formulazione umida di una sostanza per cura della persona, applicazione domestica o uso medico topico, o, all’occorrenza, loro miscele.

Esempi non limitativi di una sostanza per la cura della persona sono: soluzioni o lozioni per l’igiene personale e/o l’igienizzazione, creme, lozioni o cere per la pelle, creme o lozioni abbronzanti, formulazioni di filtri solari, formulazioni repellenti per insetti, deodoranti, profumi, formulazioni antibatteriche, antivirali e/o antifungine, lozioni o soluzioni struccanti e prodotti cosmetici in generale.

Esempi non limitativi di una sostanza per l’applicazione domestica sono: soluzioni o emulsioni detergenti, cere per pavimenti in ceramica o legno, cere per superfici di mobili in legno, disinfettanti per superfici, prodotti antibatterici, antivirali e/o antifungini per uso domestico, emulsioni, soluzioni o creme per lucidare i metalli e formulazioni detergenti in generale.

Esempi non limitativi di una sostanza per uso medico topico sono: disinfettanti per la pelle, sostanze antibatteriche, antivirali e/o antifungine per la pelle, formulazioni cicatrizzanti, e, in generale, qualsiasi formulazione medicinale che possa essere somministrata mediante applicazione topica, oppure composizioni igienizzanti per strutture, strumenti o dispositivi medici.

In particolare, quando la sostanza à ̈ una sostanza viscosa, come può essere nel caso di emulsioni, sospensioni, gel, creme o cere, à ̈ importante che l’agente di bagnatura sia particolarmente efficace per conferire al tessuto non tessuto un carattere idrofilo e per favorire una distribuzione della sostanza nella salvietta. In una realizzazione, con queste sostanze viscose, si usa vantaggiosamente un non tessuto trattato con un estere di alchil-poliglucoside. Più preferibilmente, si può usare disodio cocopoliglucosio solfosuccinato, per il suo effetto fluidificante.

La struttura di velo di cui all’invenzione può essere impregnata con detta sostanza con qualsiasi procedimento noto come quelli descritti sopra per il trattamento di bagnatura, a condizione che il prodotto di tessuto non tessuto impregnato dell’invenzione venga confezionato mentre à ̈ ancora bagnato. In particolare, vantaggiosamente si può usare l’erogazione della sostanza sul velo per mezzo di ugelli idonei. Impregnamento e spruzzatura sono procedimenti idonei per le soluzioni o le lozioni.

Il prodotto tessile di cui all’invenzione può essere per esempio in forma di panni, stracci e tessuti simili, salviette, ecc.

Il materiale di tessuto non tessuto di cui all’invenzione presenta vari vantaggi rispetto ai materiali della tecnica anteriore.

Innanzitutto, il presente tessuto non tessuto à ̈ morbido e ha un aspetto voluminoso. Un buon spessore del non tessuto, in particolare quando il tessuto à ̈ bagnato o inumidito, à ̈ raccomandato perchà ̈ dà un aspetto attraente per il consumatore. Nel tessuto non tessuto dell’invenzione questa caratteristica viene ottenuta in particolare quando il PLA à ̈ contenuto in una quantità superiore al 5% in peso, preferibilmente superiore al 10% in peso.

La presenza di PLA nel materiale permette anche al pattern disegnato di essere prontamente visibile sul prodotto bagnato, il che à ̈ anche considerato un miglioramento dell’aspetto del prodotto.

Il tessuto non tessuto dell’invenzione ha inoltre ottime proprietà meccaniche. Ciò significa che il presente tessuto non tessuto ha un buon equilibrio tra resistenza alla trazione, in stato sia asciutto sia bagnato, e idrodispersibilità.

In alcune realizzazioni, l’uso di PLA in quantità superiori al 30% in peso sembra migliorare le proprietà meccaniche del tessuto nello stato bagnato.

La Tabella I illustra quattro prove diverse che utilizzano composizioni diverse del materiale. In tutti i casi il tessuto à ̈ stato fabbricato usando un processo quale quello raffigurato nella figura 1, in cui le linee di alimentazione 3 e 4 sono alimentate con un velo cardato con una miscela di viscosa e PLA.

Le percentuali sono in peso.

Il peso di base à ̈ stato misurato usando il metodo di prova WSP 130.1 (riferimento ISO 9073-1:1989).

Lo spessore à ̈ stato misurato usando il metodo di prova WSP 120.6 (riferimento ISO 9073 -2:1995).

La resistenza alla trazione nella MD e nella CD Ã ̈ stata determinata usando il metodo di prova WSP 110.4 (riferimento ISO 9073-3:1989).

Tabella I

1 2 3 4 45% 18% 18% 45% pasta di pasta di pasta di pasta di cellulosa cellulosa cellulosa cellulosa 36% 64% 18% 18% viscosa visc. visc. visc.

18% 18% 64% 36% PLA PLA PLA PLA

Peso di 54,5 57,4 55,9 56,5 base

(g/m<2>)

Spessore 0,51 0,48 0,56 0,53 secco

Spessore 0,50 0,50 0,53 0,47 bagnato

Resistenza

nella MD a 73,8 106,5 91,4 81,4 secco

(N/5cm)

Resistenza

nella CD a 21,7 34,1 31,3 28,3 secco

(N/5cm)

Resistenza

nella MD 32,8 48,3 65,6 50,5 in stato

bagnato

(N/5cm)

Resistenza

nella CD 11,0 17,6 21,7 17,9 in stato

bagnato

(N/5cm)

Resistenza 3,4 3,1 2,9 2,87 MD/CD a

secco

Resistenza 2,98 2,74 3,02 2,82 MD/CD in

stato

bagnato

I dati riportati nella Tabella 1 mostrano che passando dal tessuto secco a quello bagnato diminuisce la resistenza alla trazione sia nella MD sia nella CD. Quando il contenuto di PLA à ̈ superiore al 30% in peso, tuttavia, questa diminuzione à ̈ inferiore, e nel materiale bagnato si ottengono ancora valori di resistenza alla trazione buoni.

In tutti i casi, il rapporto della resistenza alla trazione MD/CD à ̈ di circa 3 o inferiore, laddove questo rivela un ottimo equilibrio tra queste resistenze nelle due direzioni. Come detto sopra, questa caratteristica permette al tessuto di essere resistente alle lacerazioni sia durante la fabbricazione dello stesso (lacerazioni lungo la direzione MD) sia durante l’estrazione dalla confezione da parte del consumatore (lacerazioni lungo la direzione CD).

La Tabella II illustra un confronto tra un materiale di tessuto non tessuto con il disegno di calandratura dell’invenzione (figura 7) e lo stesso materiale con un disegno di calandratura della tecnica anteriore come mostrato nella figura 8.

Si può vedere che l’invenzione consente di ottenere un rapporto di resistenza alla trazione MD/CD di 2,4 che à ̈ molto vantaggioso se confrontato con il disegno della tecnica anteriore, in cui à ̈ stato misurato un valore di 7,1.

Questo risultato à ̈ insolito per i prodotti della tecnica anteriore, in particolare per quelli a base di materiali biodegradabili, idrodispersibili.

Tabella II

5 6 (tecnica (invenzione) anteriore)

60% 60%

viscosa viscosa

40% 40% pasta pasta di di cell.

cell.

Resistenza alla 24,16 30,87 trazione nella MD

(N/5cm)

Resistenza alla 10,12 4,35 trazione nella CD

(N/5cm)

Rapporto MD/CD 2,4 7,1

Di fatto, il disegno di calandratura secondo l’invenzione implica che vengano a crearsi linee di unione sul materiale in una misura e con un orientamento tali da conferire resistenza alla trazione in tutte le direzioni. Tuttavia, questo non produce effetti avversi in relazione all’idrodispersibilità del tessuto, perché quando il materiale viene gettato nel WC ed à ̈ soggetto a una sollecitazione meccanica forte, come in una pompa a turbina, le linee di legame operano come linee di rottura per il materiale che viene quindi tagliato in piccoli pezzi che possono disperdersi facilmente.

Pertanto, il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione fornisce davvero un equilibrio favorevole tra queste proprietà.

Si osserverà che qui sono state descritte solamente realizzazioni particolari della presente invenzione, alle quali l’esperto del ramo sarà in grado di apportare qualsiasi modifica necessaria ad adattare la stessa ad applicazioni specifiche senza tuttavia allontanarsi dall’ambito di protezione della presente invenzione come definito nelle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI l. Materiale di tessuto non tessuto comprendente almeno uno strato di fibre lunghe o di filamenti continui di un materiale biodegradabile e almeno uno strato di fibre di un materiale idroassorbente, caratterizzato dal fatto che il materiale biodegradabile comprende acido polilattico in una quantità superiore al 5% in peso e dal fatto che il materiale di tessuto non tessuto ha un rapporto di resistenza media a trazione MD/CD nell’intervallo tra 1:1 e 4:1.
2. 2. Materiale di tessuto non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui la quantità di acido polilattico à ̈ superiore al 10% in peso.
3. 3. Materiale di tessuto non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui la quantità di acido polilattico à ̈ superiore al 30% in peso.
4. 4. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il materiale di tessuto non tessuto dell’invenzione à ̈ un materiale multistrato comprendente almeno uno strato di fibre lunghe o di filamenti continui di un materiale biodegradabile e almeno uno strato di fibre corte o di fibre tagliate corte dello stesso materiale o di un materiale diverso.
5. 5. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la quantità di fibre lunghe nel materiale dell’invenzione à ̈ compresa tra il 20% e il 100% in peso.
6. 6. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il materiale di fibre lunghe à ̈ scelto tra viscosa, lyocell, acido polilattico (PLA), facoltativamente come fibra bicomponente, biopolimeri da cereali o fibre vegetali e loro miscele.
7. 7. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto materiale idroassorbente o detto materiale di fibre corte à ̈ scelto tra pasta di cellulosa, cotone e loro miscele e in cui detto materiale di fibre tagliate corte à ̈ scelto tra viscosa, lyocell e una fibra sintetica.
8. 8. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la quantità di materiale a fibre lunghe à ̈ compresa nell’intervallo dal 40% al 60% in peso e la quantità di pasta di cellulosa nel materiale di tessuto non tessuto à ̈ compresa nell’intervallo dal 40% al 60% in peso.
9. 9. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, che contiene una quantità totale di materiale di fibre lunghe e cotone del 100% in peso circa, e non à ̈ contenuta alcuna quantità di pasta di cellulosa.
10. 10. Materiale di tessuto non tessuto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il materiale di tessuto non tessuto contiene una quantità di filamenti continui di PLA spunbond, o di un velo di un biopolimero, compresa tra il 40% circa e il 50% circa in peso, la restante parte essendo pasta di cellulosa, il materiale di tessuto non tessuto essendo facoltativamente provvisto di un rivestimento idrofilo.