MX2007001210A

MX2007001210A - Generos no tejidos elasticos extendidos.

Info

Publication number: MX2007001210A
Application number: MX2007001210A
Authority: MX
Inventors: Steven P Webb; Jared A Austin; Jean Claude Abed; Henning Roettger
Original assignee: Advanced Design Concept Gmbh
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-04-17
Also published as: EP1773582A4; CN101018666A; KR20070058481A; BRPI0513655A; US20110143623A1; EP1773582A1; WO2006017674A1; CN101018666B; JP2008509295A

Abstract

Un metodo para producir una tela no tejida elastica, comprendiendo; extender una red no tejida en la direccion de maquina cruzada, direccion de maquina, o ambas direcciones para reducir el peso base y/o denier de la red no tejida para formar la tela no tejida elastica, en donde la red no tejida comprende una pluralidad de hebras de multiples componentes teniendo componentes de polimero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud de las hebras, dicho primer componente comprendiendo un polimero elastomerico, y dicho segundo componente de polimero comprendiendo un polimero menos elastico que el primer componente de polimero.

Description

GÉNEROS NO TEJIDOS EL STICOS EXTENDIDOS Esta solicitud reclama prioridad de la solicitud de patente provisional de EE.UU. número de serie 60/598,322, presentada el 3 de Agosto del 2004 e incorporada en la presente para referencia.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a telas no tejidas producidas a partir de hebras de múltiples componentes, procesos para la producción de redes no tejidas y productos que utilizan las redes no tejidas. Las redes no tejidas de la invención pueden producirse a partir de hebras de múltiples componentes que incluyen al menos dos componentes, un primer componente polimérico elástico y un segundo componente polimérico extensible pero menos elástico .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En años recientes ha habido un dramático crecimiento en el uso de género no tejido, particularmente género no tejido elastomérico, en productos de higiene desechables. Por ejemplo, las telas no tejidas elásticas se han incorporado en materiales de vendaje, prendas de vestir, pañales, ropa de soporte y productos de higiene femenina. La incorporación de componentes elastoméricos en estos productos proporciona un ajuste mejorado, comodidad y control de fugas . Sin embargo, los inventores han determinado que ciertos métodos para lograr pesos de base baja de géneros no tejidos elaborados mediante el uso de fibras elásticas, tales como fibras de bicomponente, han sido insatis factorios debido a la resistencia al arrastre y a que las fibras vuelven a sus longitudes /ampli tudes originales. Como resultado es difícil lograr diámetros de fibra pequeños en una tela final. Los géneros no tejidos elásticos pueden tener un diámetro de fibra y/o indeseablemente elevados, dando como resultado telas en pesos de base baja que tienen escasa uniformidad y escasa cobertura general . Los presentes inventores han reconocido que sería altamente deseable una solución a uno o más de estos problemas que impactan géneros no tejidos elásticos, especialmente si las propiedades elásticas de estos géneros no tejidos no se comprometieran.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención emplea redes elásticas no tejidas elaboradas a partir de una pluralidad de hebras que comprenden al menos dos componentes poliméricos donde un componente es elástico y otro componente es menos elástico pero extensible, en donde la red no tejida unida se ha sujetado a tensión biaxial y por lo tanto puede superar una variedad de problemas en el campo. Las redes no tejidas elásticas se tensan directamente, (de manera biaxial, en la dirección de máquina cruzada o en la dirección de la máquina) opcionalmente con calentamiento para disminuir el peso base de la red no tejida. Tal tensión directa no abarca la tensión incremental y otros métodos de tensión no directos. Se ha descubierto que el uso de una estructura de estricado, por ejemplo, el extender la red en la dirección de máquina cruzada (CD) mientras se tensa de manera simultánea o secuencial la red en la dirección de la máquina (MD) mediante el uso de velocidades diferenciales produce una disminución inesperada y sustancial del peso base con relación a la tensión mediante otros métodos. Debe observarse que la dirección transversal generalmente se refiere a la amplitud de una tela en una dirección generalmente perpendicular a la dirección en la cual se produce, en oposición a la dirección de la máquina, la cual se refiere a la longitud de una tela en la dirección en la cual se produce. También se ha encontrado que esta reducción de peso base puede lograrse mediante tensión en la dirección transversal o dirección de la máquina. Si la tensión se lleva a cabo en la dirección de la máquina, la amplitud debe mantenerse a una amplitud fija para lograr la reducción del peso base. Además, se ha encontrado sorprendentemente que en la práctica de esta invención, se necesita la tensión de un porcentaje menor para lograr la misma reducción del peso base que cuando se usan otros métodos. Por ejemplo, en un caso se necesitaba 375% de alargamiento mediante uso de tensión incremental para lograr una reducción de peso dada, pero se necesitaba 150% o menos de alargamiento para lograr este alargamiento mediante el uso de una tensión directa (biaxial, CD o MD) . De manera similar, mediante el uso del proceso de esta invención, una tensión biaxial al 200% a temperatura ambiente condujo a una disminución de 30% en peso base en contraste a una tensión de 400% mediante el uso de rodillos anulares (tensión incremental) a temperatura ambiente condujo a solo una disminución de 10% en peso base. Incluso si el peso base no se reduce significativamente (por ejemplo, menos de o igual a 10% de reducción) , se ha encontrado adicionalmente que el uso de tensión directa, bajo las condiciones establecidas en esta invención, puede cambiar las propiedades elásticas (fuerza extensional incrementada, conjunto disminuido, relajación de la tensión disminuida y fuerza retráctil incrementada) así como también el logro de un parámetro de proporción MD/CD o CD/MD (donde la proporción de la dirección de tensión se divide entre dirección no tensa) que tiene un valor mayor después de la tensión, lo cual es deseable dependiendo del uso final. Por ejemplo, se encontró que una tensión incremental a 387% de alargamiento dio un incremento de 50% hasta 100% en la proporción después de 1 y 2 pasos con activación de MD, mientras que da un poco más de 100% de incremento en la proporción de CD después de una activación de CD, sin tomar en cuenta el número de pasadas. En la práctica de esta invención, aproximadamente un 100% de incremento en la proporción se logró con un alargamiento de 125% solo en la MD (ver Ejemplo 15) y con 105% y 138% de alargamiento solo en la CD (ver Ejemplos 10 y 11) . Ambas tensiones de CD y MD logran generalmente el ablandamiento, las fuerzas de extensión típicamente disminuyen y las fuerzas retráctiles típicamente disminuyen. La presente invención generalmente se dirige a métodos para la producción de redes y telas no tejidas elásticas que pueden incluir hilatura de fusión de una pluralidad de hebras de múltiples componentes que tienen componentes de polímero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud del filamento. El primer componente se forma a partir de un polímero elastomérico y el segundo componente se forma a partir de un polímero menos elastomérico. Las hebras hilados de fusión se conforman en una red no tejida que se une y tensa posteriormente para reducir el peso base y denier del género no tejido sin disminuir las propiedades elásticas y físicas de los materiales no tejidos más allá de rangos aceptables. Esto se logra mediante tensión post-mecánica de un género no tejido, elástico, unido por termopunto pre-elaborado , ya sea en la dirección de la máquina, transversal o preferentemente ambas direcciones. El género no tejido puede pre-calentarse antes de o durante la tensión o no calentarse . Con respecto a las hebras de múltiples componentes, los componentes, primero y segundo, pueden derivarse de cualquiera de una amplia variedad de polímeros . En una modalidad de la invención, el primer componente de polímero se forma a partir de un poliuretano elastomérico, copolímero en bloque de estireno elastomérico o una poliolefina elastomérica y el segundo componente de polímero se forma a partir de una poliolefina que es menos elásticas que el primer componente. La presente invención incluye además telas no tejidas elásticas, producidas mediante los métodos de la invención, así como también las fibras elásticas de múltiples componentes elaboradas después de la tensión. En un aspecto amplio, esta invención es un método para la producción de una tela elástica no tejida, que comprende: extender una red no tejida en al menos una dirección, tal como mediante tensión CD, tensión MD o ambas direcciones, ya sea de manera simultánea o secuencial, a una temperatura elevada para reducir el peso base y/o denier de la red, en donde la red no tejida comprende una pluralidad de hebras de múltiples componentes que tienen componentes de polímero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud de las hebras, comprendiendo dicho primer componente un polímero elastomérico y comprendiendo dicho segundo componente de polímero un polímero menos elástico que el primer componente polímero. Por lo tanto, en un aspecto amplio, esta invención es un método para la producción de un género no tejido elástico, que comprende: extender una red no tejida en la dirección de máquina cruzada, la dirección de la máquina o ambas a fin de reducir el peso base, denier o ambos de la red no tejida para formar la tela no tejida elástica, en donde la red no tejida comprende una pluralidad de hebras de múltiples componentes que tienen componentes de polímero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud de las hebras, comprendiendo dicho primer componente un polímero elastomérico, y comprendiendo dicho segundo componente de polímero un polímero menos elástico que el primer componente de polímero . En una modalidad, la red no tejida puede formarse mediante: hilatura de fusión de una pluralidad de hebras de múltiples componentes que tienen componentes de polímero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud de las hebras, comprendiendo dicho primer componente un polímero elastomérico, y comprendiendo dicho segundo componente de polímero un polímero no elastomérico; conformar las hebras de múltiples componentes en una red no tejida; y enlazar en múltiples puntos las hebras a fin de formar una red no tejida, unida, coherente; y extender el género no tejido unido en al menos una direcció . En otro aspecto amplio, esta invención es una red no tejida, unida por termopuntos, tensa, elaborada a partir de las hebras de múltiples componentes . En otro aspecto amplio, esta invención es una prenda de vestir que comprende una pluralidad de estratos, en donde al menos uno de dichos estratos comprende la tela no tejida arriba descrita. Las fibras, artículos o prendas de vestir de la presente invención tienen utilidad en una variedad de aplicaciones. Las aplicaciones adecuadas incluyen, por ejemplo, pero sin limitarse, productos desechables de higiene personal (por ejemplo, calzoncillos de entrenamiento, pañales, ropa interior absorbente, productos para incontinencia, artículos de higiene femenina y lo similar) ; prendas de vestir desechables (por ejemplo, cubiertas industriales, overoles, cubiertas para la cabeza, ropa interior, pantalones, camisas, guantes, calcetines y lo similar), productos para control de infecciones /limpie za de habitaciones (por ejemplo, cortinas y vestimentas quirúrgicas, cubre bocas, cubiertas para la cabeza, gorras y capuchones quirúrgicos, cubiertas de zapatos, pantuflas, vendajes para heridas, vendaje, envolturas de esterilización, paños limpiadores, cubiertas de laboratorio, overoles, pantalones, mandiles, chaqueta) y aplicaciones durables y semi-durables tales como artículos de cama y sábanas, cubiertas en muebles para polvo, forros de vestidos, cubiertas para autos y vestimentas de uso general o deportivo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los géneros no tejidos se elaboran comúnmente mediante hilatura de fusión de materiales termoplásticos. Tales géneros no tejidos son llamados materiales "unidos por hilado" o "soplados por fundido" y los métodos para la elaboración de estos materiales poliméricos también son muy conocidos en el campo. Los materiales unidos por hilado se prefieren en esta invención debido a las ventajas económicas. Aunque se han producido materiales unidos por hilado con combinaciones deseables de propiedades físicas, especialmente combinaciones de suavidad, resistencia y durabilidad, se han encontrado problemas significativos. Los géneros no tejidos empleados en esta invención son típicamente fibras conjugadas y típicamente fibras de bicomponente. En una modalidad, el género no tejido se elabora de fibras de bicomponente que tienen una estructura de caparazón/núcleo. Los géneros no tejidos, elásticos, de bicomponente, representativos y el proceso para la elaboración de ellos, adecuados para esta invención, se dan por Austin en WO 00/08243, incorporada en la presente para referencia en su totalidad. Las telas elásticas no tejidas pueden emplearse en una variedad de ambientes tales como materiales de vendaje, prendas de vestir tales como ropa de trabajo y vestimentas médicas, pañales, ropa de apoyo, productos de incontinencia, pañales, calzoncillos de entrenamiento y otros productos de higiene personal debido a su porosidad así también como a su habilidad para permitir más libertad de movimiento del cuerpo que las telas con elasticidad más limitada. Para esta invención son de particular relevancia los artículos que forman forros de pañal, prendas protectoras, vestimentas médicas y cortinas. Según se utiliza en la presente, el término "filamento" se utiliza como un término genérico tanto para "fibra" como para "filamento". En este aspecto, los "hebras" hacen referencia a las hebras continuos de material mientras que las "fibras" significan hebras cortados o discontinuos que tienen una longitud definida. De este modo, aunque la siguiente discusión puede utilizar "hilo" o "fibra" o "filamento", la discusión puede aplicarse igualmente a los tres términos. Específicamente, lo que está por describirse a continuación en la presente para el género no tejido elástico es lo que definiríamos como fibras "químicamente" elásticas. Para aquellos expertos en la materia será fácilmente aparente la distinción de estas fibras de los géneros no tejidos, elásticos, "físicos" o "mecánicos", 1-dimensionalment e elásticos, menos elásticos, producidos a través de tensión térmica de un género no tejido de otro modo esencialmente inelástico . En resumen, las hebras de bicomponente utilizados para elaborar el género no tejido elástico se componen típicamente de un primer componente y un segundo componente. El primer componente es (son) un (os) polímero (s) "elástico (s)" que se refiere (n) a un polímero que, cuando se sujeta a una extensión, se deforma o tensa dentro de su límite elástico (es decir, se contrae cuando se libera) .

Muchos elastómeros termoplásticos se conocen en la materia e incluyen poliuretanos, copoliésteres en bloque, copoliamidas en bloque, copolímeros de bloque estirénico y elastómeros de poliolefina que incluyen copolímeros de poliolefina. Los ejemplos representativos de elastómeros comercialmente disponibles para el primer componente (interno) incluyen los polímeros KRATON vendidos principalmente por Kraton Corp.; elastómeros ENGAGE (vendidos por Dupont Dow Elastomers), elastómeros VERSIFY (producidos por Dow Chemical) o elastómeros de poliolefina VISTAMAXX (producidos por Exxon-Mobile Corp.); y los polímeros VECTOR vendidos por DEXCO. Otros polímeros termoplásticos elastoméricos incluyen materiales elastoméricos de poliuretano ("TPU"), tales como PELLETHANE vendido por Dow Chemical, ELASTOLLAN vendido por BASF, ESTAÑE vendido por B.F. Goodrich Company; elastómeros de poliéster tales como HYTREL vendido por E.l. Du Pont De Nemours Company; materiales elas tómericos de poliet erést er , tal como ARNITEL vendido por Akzo Plastics; y materiales de polieteramida , tal como PEBAX vendido por Elf Atochem Company. Los copolímeros en bloque heterofásicos, tales como aquellos vendidos por Montel bajo la marca CATALLOY también se emplean ventajosamente en la invención. También son adecuados para la invención los polímeros de polipropileno y copolímeros descritos en la Patente de EE.UU. No . 5, 594, 080. El segundo componente también es (son) un (os) polímero (s), preferentemente un polímero que es extensible. Cualquier polímero termoplástico formador de fibra sería posible como el segundo componente, dependiendo de la aplicación. El costo, la rigidez, resistencia a la fusión, índice de hilado, estabilidad, etc. serán una consideración. El segundo componente puede formarse a partir de cualquier polímero o composición de polímero que exhiben propiedades elásticas inferiores en comparación con el polímero o composición de polímero utilizada para formar el primer componente. Los polímeros termoplásticos, formadores de fibra, no elastoméricos, ejemplares, incluyen poliolefinas, por ejemplo, polietileno (incluyendo LLDPE), polipropileno, y políbuteno, poliéster, poliamida, poliestireno y mezclas de los mismos. El segundo polímero componente puede tener recuperación elástica y puede extenderse dentro de su límite elástico a medida que se tensa el filamento bicomponente. Sin embargo, este segundo componente se selecciona para proporcionar recuperación elástica más escasa que el primer componente de polímero. El segundo componente también puede ser un polímero que puede extenderse más allá de su límite elástico y deformarse permanentemente mediante la aplicación de tensión por tracción. Por ejemplo, cuando se contrae un filamento de bicomponente alargado que tiene el segundo componente en la superficie del mismo se contrae, el segundo componente típicamente asumirá una forma compacta, proporcionando a la superficie del filamento una apariencia áspera. Con objeto de tener las mejores propiedades elásticas, es ventajoso tener el primer componente elástico ocupando la mayor parte de la sección transversal del filamento. En una modalidad, cuando las hebras se emplean en un ambiente de red unida, la red unida tiene una deformación recuperable promedio de raíz cuadrada media de al menos aproximadamente 65% en base a la dirección de la máquina y los valores de deformación recuperable en dirección transversal después de 50% de alargamiento y una atracción. La deformación recuperable promedio de raíz cuadrada media es la raíz cuadrada de la suma de (por ciento de recuperación en la dirección de la máquina)2 + por ciento de recuperación en la dirección de máquina cruzada)2. El segundo componente se presenta típicamente en una cantidad menor de aproximadamente 50 por ciento en peso del filamento, con entre aproximadamente 1 y aproximadamente 20 por ciento en una modalidad y aproximadamente 5-10 por ciento en otra modalidad, dependiendo del (de los) polímero (s) exacto (s) empleado (s) como el segundo componente . En un aspecto, cuando el segundo componente es sustancialmente no elástico, dando como resultado que el filamento no sea elástico del todo, en una modalidad el segundo componente se presenta en una cantidad tal que el filamento se vuelve elástico después de extender el filamento en una cantidad suficiente para alterar irreversiblemente la longitud del segundo componente. Los materiales adecuados para usarse como el primer y segundo componentes se seleccionan en base a la función deseada para el filamento. Preferentemente, los polímeros utilizados en los componentes de la invención tienen flujos de fusión desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 1000. En general, el proceso de soplado por fundido empleará polímeros de un flujo de fusión mayor que el proceso unido por hilado. Estas hebras de bicomponente pueden elaborarse con o sin el uso de aditivos de procesamiento. En la práctica de esta invención, las mezclas de dos o más polímeros pueden utilizarse ya sea para el primer componente o el segundo componente o ambos. El primero (el componente elástico de la presente invención) y el segundo componentes pueden presentarse dentro de las hebras de múltiples componentes en cualquier cantidad adecuada, dependiendo de la forma específica de la fibra las propiedades de uso final deseadas. En modalidades ventajosas, el primer componente forma la mayoría de la fibra, es decir, más de aproximadamente 50 por ciento en peso, en base al peso del filamento ("bos") . Por ejemplo, el primer componente puede encontrarse benéficamente presente en el filamento de múltiples componentes en una cantidad que varía desde aproximadamente 80 hasta 99 por ciento en peso bos, tal como en una cantidad que varía desde aproximadamente 85 hasta 95 por ciento en peso bos. En tales modalidades ventajosa, el componente no elastomérico se presentaría en una cantidad menor de aproximadamente 50 por ciento en peso bos, tal como en una cantidad de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 20 por ciento en peso bos. En aspectos benéficos de tales modalidades ventajosas, el segundo componente puede presentarse en una cantidad que varía desde aproximadamente 5 hasta 15 por en peso bos, dependiendo del (de los) polímero (s) exacto (s) empleado (s) como el segundo componente. En una modalidad ventajosa, se proporciona una configuración de cubierta/núcleo que tiene una proporción en peso de núcleo respecto a cubierta de más de o igual a aproximadamente 85:15, tal como una proporción de 95:5. La forma de la fibra puede variar ampliamente. Por ejemplo, la fibra típica tiene una forma transversal circular, pero algunas veces las libras tienen formas diferentes, tal como una forma trilobal, o una forma plana (es decir, como una "cinta") .

También las fibras, incluso de corte transversal circular, pueden asumir una forma 3-dimensional , no cilindrica, especialmente cuando se tensan y liberan (auto-abultándose o auto-plegándose para formar fibras helicoidales o similares a resortes) . Para las fibras elásticas inventivas expuestas en la presente, el diámetro puede variar ampliamente. El denier de la fibra puede ajustarse para adecuar las capacidades del artículo terminado. Los valores del diámetro de la fibra esperados serían: desde aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20 micrones /filamento para soplado por fundido; desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50 mi crones /filamento para unido por hilado; y desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 200 micrones / filamento para filamento bobinado. El peso base se refiere a la densidad de área de una tela no tejida, normalmente en términos de g/m2 u oz/yd2. El peso base aceptable para una tela no tejida se determina mediante aplicación en un producto. En general, uno escoge el peso base ínfimo (costo ínfimo) que cumple las propiedades dictadas por un producto dado. Para géneros no tejidos elastoméricos, un punto en la fuerza retráctil a cierto alargamiento, o cuánta fuerza puede aplicar la tela después de la relajación en una cierta extensión. Otro tema que define el peso base es la cobertura, donde normalmente es deseable tener una tela relativamente opaca, o si es traslúcida, los orificios aparentes en la tela deben ser de tamaño pequeño y de distribución homogénea. Los pesos base más útiles en la industria de géneros no tejidos para productos desechables varía desde 1/2 hasta 4.5 oz/yd2 (17 hasta 150 g/m2 o gsm) . Algunas aplicaciones, tales como productos durables o semi-durables , pueden ser capaces de tolerar incluso pesos base mayores, debe entenderse que los materiales de peso base elevado o bajo pueden producirse de manera espontánea en una construcción de múltiples haces. Es decir, puede ser útil producir una tela compuesta por SMS (unido por hilado/soplado por fundido /unido por hilado) donde cada una de las capas individuales tiene pesos base incluso menores de 17 gsm, pero se espera que el peso base final preferido sea de al menos 17 gsm. Una composición o artículo no tejido es típicamente una red o tela que tiene una estructura de fibras o hebras individuales que se entrelazan de manera aleatoria, pero no en una manera identificable como es el caso para una tela tejida. Los componentes poliméricos, primero y segundo, pueden incluir opcionalmente, sin limitación, pigmentos, antioxidantes, estabilizadores, agentes tensoactivos, ceras, promotores de flujo, solventes sólidos, particulados y material agregado para mejorar la procesabilidad de la composición. Debe apreciarse que un material elástico o género no tejido similar a elástico, según sea aplicable a esta invención, típicamente se refiere a cualquier material que tiene un alargamiento recuperable promedio de raíz cuadrada media de aproximadamente 65% o más en base a la dirección de la máquina y los valores de alargamiento recuperable en dirección transversal después del 50% de alargamiento de la red y una atracción. El grado en que un material no regresa a sus dimensiones originales después de extenderse y liberarse inmediatamente es su deformación permanente porcentual . De acuerdo con métodos de examinación ASTM, la deformación permanente y recuperación agregarán 100%. La deformación permanente se define como la longitud relajada residual después de una extensión dividida entre la longitud de extensión (alargamiento) . Por ejemplo, una muestra de calibre de una pulgada (de longitud) , atraída hasta 200% de alargamiento (dos pulgadas adicionales de extensión desde el calibre original de una pulgada) y liberada podría a)no contraerse del todo a fin de que la muestra sea ahora de tres pulgadas de largo y tendrá una deformación permanente de 100% ((3"fina? -l"iniciai ) /2"e?tensión) , o b) se contrae completamente hasta el calibre original de una pulgada y tendrá una deformación permanente de 0% ((l"finai ~ l"iniciai) /2"extensión) , o c) será intermedia. Un método práctico y frecuentemente utilizado para medir la deformación permanente es observar la distensión residual (recuperación) en una muestra cuando la fuerza o carga de restauración alcanza cero después de que se libera de una extensión. Este método y el método anterior solo producirán el mismo resultado cuando una muestra se extiende 100%. Por ejemplo, como en el caso anterior, si la muestra no se contrajera del todo después de 200% de alargamiento, la distensión residual en la carga cero después de la liberación sería de 200%. Claramente, en este caso la deformación permanente y la recuperación no suman el 100%. En contraste, un género no tejido no elástico no cumple con estos criterios. Específicamente, un género no tejido no elástico se esperaría que demuestre menos de 50%, más probablemente menos de 25% de recuperación cuando se extiende hasta 50% de su longitud original. Además, los géneros no tejidos no elásticos se describen típicamente por una curva de tracción que muestra rendimiento extendido antes de romperse. En este aspecto, el género no tejido mostrará un rápido incremento en la tensión a pequeñas extensiones seguidas por una tensión aproximadamente constante, casi máxima en el punto de rendimiento y durante la extensión continua hasta las rupturas del género no tejido. Antes de la ruptura, una liberación de la muestra da como resultado un género no tejido, no completamente contraído, extensamente alargado. Las redes no tejidas pueden producirse a partir de las hebras de múltiples componentes de la invención mediante cualquier técnica conocida en la materia. Una clase de procesos, conocidos como unión por hilado, es un método común para la formación de redes no tejidas. Los ejemplos de los diversos tipos de procesos unidos por hilado se describen en la Patente de EE.UU. 3,338,992 de Kinney, la Patente de EE.UU. 3,692,613 de Dorschner, la Patente de EE.UU. 3,802,817 de Matsuki, la Patente de EE.UU. 4,405,297 de Appel, la Patente de EE.UU. 4,812,112 de Balk, y la Patente de EE.UU. 5,665,300 de Brignola et a l . En general, los procesos unidos por hilado tradicionales incluyen: a) extruir las hebras de una tobera para hilar; b) templar las hebras con un flujo de aire que se enfría generalmente con objeto de acelerar la solidificación de las hebras fundidos ; c) atenuar las hebras mediante su avance a través de la zona de templado con una tensión de arrastre que puede aplicarse ya sea al arrastrar reumáticamente las hebras en una corriente de aire o mediante su envoltura alrededor de rodillos tirantes mecánicos del tipo comúnmente utilizados en la industria de fibras textiles; d) recolectar las hebras arrastrados hacia una red en una superficie fora inosa; y e) unir la red de hebras sueltos en una tela . Este enlace puede usar cualquier tratamiento de enlace térmico, químico o mecánico conocido en la materia para impartir estructuras en red coherentes. El enlace de punto térmico puede emplearse ventajosamente en la práctica de esta invención. Se conocen diversas técnicas de enlace por punto térmico, utilizando las más preferidas, cilindros calandradot es con un patrón de enlace por puntos . Cualquier patrón conocido en la materia puede utilizarse con modalidades típicas que emplean patrones continuos o discontinuos. Preferentemente, los enlaces cubren entre 6 y 30 por ciento, y más preferentemente, 16 por ciento del estrato se cubre. Al unir la red de acuerdo con estos rangos de porcentaje, las hebras se permiten alargarse a través de todo el grado de extensión mientras puede mantenerse la resistencia e integridad de la tela. En aspectos alternativos de la invención, pueden emplearse los procesos de unión que alambran o entretejen las hebras dentro de la red. Un proceso de enlace ejemplar que depende del alambrado o entretejido es el hidroalambrado . Todos los procesos unidos por hilado de este tipo pueden utilizarse para elaborar la tela elástica de esta invención si se equipan con una tobera para hilar y sistema de extrusión capaz de producir hebras de múltiples componentes. Sin embargo, un método preferido involucra la proporción de plantilla ranurada de red mejorada, a través de un vacío localizado bajo la superficie de formación. Este método proporciona una velocidad de filamento continuamente creciente a la superficie de formación y proporciona así poca oportunidad de que las hebras elásticos se atrapen de regreso. Otra clase de proceso, conocido como soplado por fusión, puede utilizarse también para producir las telas no tejidas de esta invención. Este enfoque de formación en red se describe en el Reporte de NRL 4364 "Manufactura de Fibras Orgánicas Súper Finas" por V.A. Wendt, E.L. Boone y C.D. Fluharty y en la Patente de EE.UU. 3,849,241 de Buntin et a l . El proceso de soplado por fundido convencional generalmente involucra: a) Extruir las hebras de la tobera para hilar . b) Templar y atenuar de manera simultánea la corriente de polímero inmediatamente por debajo de la tobera para hilar mediante el uso de corrientes de aire caliente a velocidad elevada. En general, las hebras se arrastran hasta diámetros muy pequeños mediante estos medios. Sin embargo, al reducir el volumen de aire y la velocidad, es posible producir hebras con deniers similares a fibras textiles comunes. c) Recolectar las hebras arrastrados en una red en una superficie foraminosa. Las mezclas sopladas por fusión pueden unirse por una variedad de medios, pero con frecuencia el alambrado de las hebras en la red o la unión autógena en el caso de elastómeros proporciona suficiente resistencia a la tracción a fin de que pueda enrollarse en un rodillo. La unión por puntos térmicos se utiliza ventajosamente en la práctica de esta invención. Cualquier proceso de soplado por fundido que proporciona la extrusión de hebras de múltiples componentes, según se establece en la Patente de EE.UU. 5,290,626 puede utilizarse para practicar esta invención. La tela de la invención también puede tratase con otros tratamientos tales como agente antiestáticos, repelentes de alcohol y lo similar, mediante técnicas que se reconocerían por aquellos expertos en la materia. Después del enlace de la red no tejida, el material se tensa biaxialmente, opcionalmente a temperatura elevada, apara afectar la reducción del peso base. Típicamente, la tensión se lleva a cabo mediante el uso de tensión de estructura de estricado en la dirección transversal, en combinación con o posterior a tensión de velocidad diferencial en la dirección de la máquina. Por ejemplo, una red no tejida, elástica, unida por puntos térmicos se alimenta por un transportador adecuado hacia medios de tensión de tela en la forma de un aparato o estructura de estricado convencional. En una primer posición, dos cadenas sin fin embragan respectivamente las porciones de borde de la red con una serie de ganchos o sujetadores montados y transportan simultáneamente la tela así embragada en una segunda posición y tensan la red de tela transversalmente con relación a su dirección de recorrido. Durante la tensión, la red también puede calentarse hasta una temperatura de aproximadamente 20°C (temperatura ambiente), en una modalidad hasta aproximadamente 40°C, y en otra modalidad hasta 60°C. La selección de la temperatura de calentamiento óptima es una función complicada de, entre otras, la velocidad de la tela, la construcción de las fibras, los materiales utilizados y las propiedades finales deseadas (peso base y elastomérico) . En general, la temperatura de la red (la temperatura externa puede ser mayor que esta) será menor o igual a una temperatura que podría utilizarse para unir por puntos térmicos la red. Puede utilizarse cualquier forma disponible de estructura de estricado en la práctica de la presente invención. Sin embargo, la estructura de estricado seleccionada debe ser una que proporcione flujo de aire uniforme a través de la red. La estructura de estricado también debe -equiparse con medios de sobrealimentación para permitir cuando mucho 30% de sobrealimentación, a fin de que la tela pueda relajarse durante el procesamiento para permitir el encogimiento controlado. Las estructuras de estricado pueden componerse de cámaras o zonas sucesivas, provistas con medios separados para la circulación de aire caliente a través de los mismos y puede ser deseable en ciertas circunstancias que involucran la práctica de la invención para variar la temperatura del aire en circulación. En general, la red se tensa al menos 50% durante esta etapa. En una modalidad, la red se tensa mediante el uso de la estructura de estricado al menos 100%. Previamente, posteriormente o simultáneamente a la tensión transversal, la red se tensa típicamente mediante el uso de velocidades diferenciales de los rodillos en la dirección de la máquina. En este aspecto, la tensión "biaxial" se refiere a la tensión finalmente tanto en la CD como en MD . Por ejemplo, cuando existe una diferencia de 2x la velocidad entre los rodillos de alimentación y de captura, ocurre una tensión de 100% de la red en la dirección de la máquina. Otros porcentajes de tensión pueden emplearse en la práctica de esta invención. Debe apreciarse que la red también puede sujetarse a calentamiento durante la tensión en dirección de la máquina, a temperaturas generalmente iguales a la temperatura durante la tensión en dirección transversal. Debe apreciarse que la tensión puede ocurrir en una sola etapa o puede llevarse a cabo por múltiples tensiones para afectar la tensión y peso base deseados. Por ejemplo, el género no tejido puede sujetarse a tensión al 100% seguida por una tensión de 50%, en lugar de una sola tensión de 200% (para lograr una tensión general de 3x) . El peso base de la red no tejida se reduce al menos 10% después de la tensión biaxial. En una modalidad, el peso base se reduce al menos 20%. En otra modalidad, el peso base se reduce aproximadamente 30% o incluso más . La presente invención se ilustrará además por los siguientes ejemplos no limitantes. Los ejemplos anteriores son ilustrativos de la presente invención y no deben considerarse como limitantes del alcance de la invención o reivindicaciones anexas al mismo . Las determinaciones de las propiedades para los Ejemplos a continuación se tomaron de la siguiente manera. El peso base se midió ya sea por las muestras reales que se examinaron o múltiples piezas de 10x10 cm se cortaron y pesaron y normalizaron a su área conocida. El diámetro de la fibra se determinó por investigación microscópica sobre áreas aleatorias de una muestra y los datos se obtuvieron y promediaron. Las pruebas de tracción se determinaron mediante el uso de un dispositivo de examinación de tracción para medir tensión contra distensión para las telas unidas por hilado, no tejidas, ejemplares, según se detalla a continuación. Las muestras se cortaron por separado de sus redes en las direcciones ya sea MD o CD, según se anota en las Tablas. Todos los valores presentados en las Tablas se han normalizado a una tela de 50 gsm equivalente de 3.0" de amplitud. Prueba de Tracción Un dispositivo de examinación de tracción (Instron o Zwick) se utilizó para determinar: fuerzas de extensión, fuerzas retractivas, relajación de deformación permanente y tensión. Se utilizó un programa de tensión/distensión de 2+-ciclos. Cada ciclo extendió la muestra hasta 100% y después regresó inmediatamente a 0% a una velocidad de 500%/min. No hubo espera entre los ciclos o antes de las evaluaciones. La fuerza extensional a 100% de alargamiento se determinó a partir de la fuerza medida al final de la extensión del segundo ciclo. Las fuerzas retráctiles (ya sea a 50 o 30%) se determinaron mediante registro de la fuerza durante la retracción de la muestra durante el segundo ciclo. La deformación permanente se midió a partir del valor para el alargamiento % de la muestra a carga 0 durante la etapa de retracción del segundo ciclo. La deformación permanente se determinó directamente a partir de este alargamiento, como se describe arriba. La relajación de la tensión se determinó inmediatamente después del final del segundo ciclo al llevar a cabo un alargamiento hasta 50% (también a 500%/min), midiendo la fuerza al final de esta extensión, manteniendo la extensión a 50% durante 1 minuto, y determinando después la fuerza remanente después de este 1 minuto. La relajación de la tensión (SR) se calcula a través de: SR = 100% x ( Fuer za ( inicial , 50%) - Fuerza (1 min, 50%) )/ (Fuerza (inicial, 50%)) . Ejemplos C0-V13 y 1-6: Se prepararon muestras de fibras de elastómero de propileno-etileno de copolímero de 50 gsm de cubierta/núcleo ("S/C") con una cubierta de polietileno (polietileno ASPUN 6811a) a 93%/7% p/p. Estas muestras se extendieron de manera biaxial (simultáneamente en ambas MD y CD) a 0, 100, 150 y 200% a 40°C en un extensor Iwamoto. Dos de las muestras se sujetaron a un rodillo anular, una vez en ambas direcciones, mediante el uso de un rodillo anular de CD con embrague de 0.149". Las muestras individuales se midieron en ambas direcciones MD y CD en un dispositivo de Instron mediante el uso de una prueba de 100% de extensión/ recuperación, de 2 ciclos. Todos los valores aquí reportados se han normalizado hasta una tela de 3" de amplitud x 50 gsm. La deformación permanente se determinó a partir de una vista de eje Y expandido del cruce de la línea base por la curva de retracción del segundo ciclo. La relajación de la tensión, mediante uso de 50% de extensión y un soporte de 1 minuto, se determinó a partir de los datos de tracción en bruto para retirar cualquier artefacto recíproco de la máquina. Los resultados se muestran en las Tablas 1-4.. Las observaciones cualitativas, microscópicas, se elaboraron para todas las muestras y dieron los siguientes efectos generales : La tensión biaxial disminuye el diámetro de la fibra y la densidad de la tela. La tensión biaxial origina que las corrugaciones así formadas sean más gruesas (más espacio entre salientes) y menos profundas (menos profundas que la corrugación) . La tensión incremental (después de la tensión biaxial) restaura la corrugación fina (cerrada) , pero aún menos profunda en comparación con las corrugaciones de hilatura sin tensión . La tensión incremental puede originar fracturas del punto de unión y fracturas de la fibra en puntos de unión (estas muestras pueden haberse sobre-unido) . El daño por tensión incremental es particularmente severo a medida que se incrementa la tensión biaxial % (y la tela se vuelve más delgada) . • La tensión incremental más de una vez puede dañar severamente los puntos de unión. La tensión incremental no parece reducir significativamente el diámetro de la fibra, pero reduce un poco la densidad de la tela, especialmente en el caso de muestras tensas de manera no biaxial. Tabla 1: Condiciones y efectos de la muestra del Extensor Iwamoto Tabla 2: Datos de tracción de la tela para muestras biaxialmente tensas. Las fuerzas se normalizan para telas de 3" de amplitud y 50 gsm . cm ; Ef (100) fuerza extensional a 100% de alargamiento ( segundo ciclo); SR — relajación de la tensión; Rf(50 o 30) = fuerza retráctil a 50% o 30% de alargamiento (segundo ciclo); g = gramos; Orient . = orientación de la muestra para esta prueba 1- dimensional, MD = muestra en la dirección de la máquina; CD = muestra en la Dirección Transversal de la Máquina.

Tabla telas biaxialmente tensas incrementalmente tensas (IS * Duplicados de los controles ( tensión 0 ) sin la tensión biaxial inventiva ni la tensión incremental comparativa, La tensión incremental (IS) fue, en cada caso , de 387 % (factor de tensión de 4.87) .

Las muestras también se investigaron en una sola extensión biaxial (100% en ambas MD y CD) como una función de la temperatura bajo tensión . Tabla 4: Datos de tracción. El peso base se determina a partir de la muestra cortada.

Ejemplo 7-16: Tensión ya sea en la MD o CD en un aparato de accionamiento diferencial y estructura de estricado listo para Producción Los ejemplos a continuación se produjeron en una línea de producción de 2.5 metros y posteriormente se tensa ya sea en la dirección de MD o de CD, en un sistema de Accionamiento Diferencial (para tensión en MD) o una Estructura de Estricado (para tensión en CD) .

Descripción del Sistema de Accionamiento Diferencial. El sistema es una serie de rodillos y motores capaces de tomar una red de 2.5 metros de amplitud y la mueve a diferentes velocidades a través de todo el sistema para lograr ya sea tensión (velocidad creciente) o relajación (velocidad decreciente) . El sistema tiene 3 regiones de accionamiento, cada una con múltiples rodillos y motores para controlar la velocidad de deformación permanente de la red y evitar el deslizamiento. No existen medios para mantener la amplitud de la dirección transversal, la cual puede, y probablemente lo hará, disminuir durante la tensión en MD . Las unidades de accionamiento y los rodillos pueden calentarse . Descripción de la Estructura de Estricado La estructura de estricado es un ajuste en múltiples regiones para el control de la temperatura y versatilidad en la tensión. Básicamente, existe una región inicial utilizada para pre-calentar la muestra con poca o nula tensión, seguida por una región que se utiliza para extender la muestra bajo calor, una región de contención para permitir posteriormente el equilibrio de la tensión final a la temperatura, y una región de relajación final donde la red puede reducirse en amplitud ya sea a mayor o menor temperatura. El proceso entero ocurre a una velocidad en MD casi constante, por lo que la orientación en MD no se permite que se relaje apreciablemente durante la extensión en CD. Ejemplo 7 Se elaboró una tela de 50 gsm a partir de una fibra elástica de bicomponente a 93/7 de núcleo /cubierta en base a poliuretano elastomérico PELLETHANE 2102 75A como el elastómero de núcleo y una cubierta de polietileno de grado de fibra y la red unida por puntos térmicos se alimentó directamente en la estructura de estricado en CD. La temperatura de equilibrio al inicio se estableció en 80-90C. Las etapas de tensión y relajación se realizaron a una temperatura de 95 y 100C, respectivamente. La red fue inicialmente de 1.8 metros y finalmente de 4.4 metros de amplitud. El peso base al final fue de 25 gsm. La densidad lineal de las fibras para el material original fue de 3.9 dtex ( gramos /10 , 000 metros o fibras de ~22 micrones de diámetro en promedio) y el material estricado en CD tuvo una densidad reducida de 2.14 dtex (~16.5 micrones de diámetro) . Ejemplo 8-14 Un experimento de tensión solo en CD fuera de línea se llevó a cabo para investigar el impacto de la temperatura y la tensión en diversas regiones dentro de la estructura de estricado. El género no tejido elástico, utilizado, se produjo en los días de línea de Producción antes del ensayo de tensión. El material fue una fibra de bicomponente de 90/10 Núcleo /Cubierta en base a unido por hilado, mediante el uso del poliuretano elastomérico PELLETHANE 2102 75A como el núcleo y polietileno de grado de fibra como la cubierta. El peso base fue de 50 gsm y la amplitud inicial se encontró entre 2 y 2.1 metros. La tabla 5 describe los perfiles de temperatura y tensión utilizados para las muestras. La tabla 6 presenta algunos de los valores de tracción medidos, obtenidos (como se describe arriba) para la red inicial y las redes tensas . Tabla 5: Parámetros de tensión y temperatura para ejemplos de estricado en CD.

** Dejado desde una extensión máxima de 1.81. Nota: Un Factor de Tensión de 1.5 veces es equivalente a un alargamiento de 50% Tabla 6: Datos para Ejemplos 8-14 estricados A partir de los datos en la Tabla es claro que la tensión de estricado en CD inventiva es eficaz en la reducción del peso base del género no tejido, elástico, de inicio. El peso base se reduce más fuertemente por una proporción de tensión creciente pero también por una temperatura creciente. A temperaturas de >120C (temperatura óptima de enlace para esta tela) la deformación permanente sufre, mientras que en y especialmente por debajo de la temperatura de unión, la deformación permanente se mejora. La proporción de Rf(50)'s (orientación tensa o CD dividida entre la orientación sin extender o MD) muestra un incremento similar con peso base decreciente o factor de tensión creciente. En algunas aplicaciones, se desea un equilibrio en el desempeño de tracción para las dos orientaciones (proporción de 1) . De este modo, la aplicación de esta invención puede utilizarse para mejorar este equilibrio. Tensión Diferencial en MD - Ejemplos 15 y 16 Los Ejemplos 15 y 16 se extendieron solo en la dirección en MD en el sistema de tensión Diferencial. El Ejemplo 15 se produjo a partir de una fibra bicomponente de Núcleo/Cubierta 95/5 en base a unido por hilado, elaborado a partir de poliuretano elastomérico PELLETHANE 2102 75A, como el núcleo elástico y polietileno ASPUN 6811A como la cubierta (ambos materiales vendidos por The Dow Chemical Co . ) . El Ejemplo 15 se tensó a una temperatura de 60 C con un perfil de 1.5/1.0/1.5, para una proporción de tensión total de 2.25 (1.5 xl .0 xl.5) . El Ejemplo 16 se produjo a partir de una fibra bicomponente de Núcleo Cubierta 97/3, de ~40 gsm en base a unido por hilado, elaborada a partir de poliuretano elastomérico PELLETHANE 2102 75A como el núcleo elástico y polipropileno de grado unido por hilado como la cubierta. El Ejemplo 16 se tensó con un perfil de 1.3/1.0/1.1, para una proporción de tensión total de 1.43. La Tabla 7 presenta las propiedades para estas muestras tensas inventivas y sus controles correspondientes . Como se describió arriba, estos Ejemplos no tuvieron sus amplitudes fijas y por lo tanto la amplitud se redujo para acomodar la mayor parte de la tensión en MD (sin que se observe disminución del peso base) . - 4 Tabla 7: Ejemplos inventivos de tensión solo en MD Los datos presentados en la Tabla 7 muestran que las propiedades de tracción de la orientación tensa se mejoran con relación a la orientación ortogonal (la proporción MC/CD en este caso de tensión en MD) , en ambos de estos casos en casi 100%. Algunas aplicaciones pueden beneficiarse de grandes diferencias en las propiedades de tracción, tal como los materiales comerciales previos que utilizan solo elasticidad 1-D en su construcción. Estos materiales podrían ser como estos, pero con cierta elasticidad en ambas direcciones. También se observa a partir de la Tabla que la tensión en MD es buena para disminuir (mejorar) la Deformación Permanente (no se muestra el hecho de que la deformación permanente en CD también se disminuye) .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Método para la producción de una tela no tejida elástica, que comprende: extender una red no tejida en la dirección de máquina cruzada, la dirección de la máquina, o ambas, a fin de reducir el peso base, el denier, o ambos de la red no tejida para formar la tela no tejida elástica, en donde la red no tejida comprende una pluralidad de hebras de múltiples componentes que tienen componentes de polímero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud de las hebras, comprendiendo dicho primer componente un polímero elastomérico, y comprendiendo dicho segundo componente de polímero un polímero menos elástico que el primer componente de polímero . 2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la red se tensa en las direcciones transversal y de la máquina, de manera simultánea. 3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la red se tensa en la dirección transversal mediante el uso de una estructura de estricado, se tensa en la dirección de la máquina mediante el uso de velocidades diferenciales de rodillo, o ambas. . Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la red no tejida se forma mediante: hilado por fundido de una pluralidad de hebras de múltiples componentes que tienen componentes de polímero, primero y segundo, longitudinalmente coextensivos a lo largo de la longitud de las hebras, comprendiendo dicho primer componente un polímero elastomérico, y comprendiendo dicho segundo componente de polímero un polímero no elastomérico; conformar las hebras de múltiples componentes en una red no tejida; y unir o entrelazar las hebras para formar una red no tejida, unida, coherente. 5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la red no tejida se produce a través de unido por hilado. 6. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la tensión ocurre a por lo menos 50% de alargamiento en al menos una dirección a fin de lograr al menos una reducción de 20% en peso base. 7. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la tensión ocurre a un alargamiento de por lo menos 50% en solo una dirección a fin de lograr al menos un incremento de 20% en la proporción de las fuerzas retráctiles a una extensión de 50% (Rf(50)) para la orientación tensa sobre la orientación ortogonal, con relación a la misma proporción en la red no tensa. 8. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la red no tejida se ha unido por puntos térmicos antes de la tensión . 9. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el proceso ocurre en ausencia de una etapa de tensión incremental. 10. Método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la tensión ocurre a una temperatura de red entre 20 grados Centígrados y la temperatura de unión por puntos térmicos de la red unida por hilado. 11. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el primer componente de polímero comprende un poliuretano elastomérico, copolímeros de polietileno elastoméricos, copolímeros de polipropileno elastoméricos, polímeros en bloque estirénicos elastoméricos, o mezclas de los mismos, y el segundo componente de polímero comprende una poliolefina que es menos elástica que el polímero elastomérico. 12. Método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el segundo componente de polímero es polipropileno, polietileno o una mezcla de los mismos. 13. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el hilado por fundido comprende la instalación de componentes de polímero, primero y segundo, en la sección transversal de filamento, para formar una configuración de cubierta/núcleo. 14. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el hilado por fundido comprende la instalación de los componentes de polímero, primero y segundo, en la sección transversal de filamento, a fin de formar componentes de polímero en una configuración multi-lobular con punta. 15. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una porción de las hebras de múltiples componentes tiene una configuración de cubierta/núcleo. 16. Tela no tejida elaborada mediante el método de cualquier de las reivindicaciones precedentes . 17. Compuesto de múltiples capas, que comprende al menos un estrato formado por el método de la reivindicación 1. 18. Artículo producido al menos en parte con material preparado de acuerdo con la reivindicación

1.