MX2012002559A - Tela no tejida hidrofilica/hidrofobica de dos lados y metodo para fabricar la misma. - Google Patents

Tela no tejida hidrofilica/hidrofobica de dos lados y metodo para fabricar la misma.

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Abstract

Una tela no tejida comprende: una primera capa que comprende fibras hidrofílicas unidas por hilado que incluyen un aditivo de fusión hidrofílico, formando la primera capa al menos una superficie externa expuesta de la tela no tejida; una segunda capa que comprende fibras hidrofóbicas unidas por hilado, formando la segunda capa una superficie externa expuesta opuesta de la tela no tejida; y una tercera capa que comprende fibras sopladas en estado fundido interpuestas entre la primera y segunda capas; donde la tela no tejida tiene una capacidad de absorción de al menos 100%.

Description

TELA NO TEJIDA HIDROFILICA/HIDROFOBICA DE DOS LADOS Y METODO PARA FABRICAR LA MISMA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con telas no tejidas. De manera más especifica, la presente invención se relaciona con una tela compuesta no tejida hidrofóbica/hidrofilica de dos lados, de un proceso para fabricar la misma.
Algunas prendas médicas e industriales protectoras, como trajes de limpieza, trajes quirúrgicos, y máscaras, son hechas típicamente de una tela no tejida que tiene buena absorción y propiedades capilares sobre una superficie orientada hacia el usuario, pero que retiene propiedades de barrera fuertes sobre la superficie orientada hacia el exterior. De manera convencional, es usado un material de dos capas en el cual una tela no tejida de cordón hilado hidrofílico es combinada con una tela no tejida de hilado pegado hidrofóbica. La tela no tejida de cordón hilado hidrofilica actúa como la capa capilar de transpiración, y la tela no tejida de hilado pegado hidrofóbica actúa como la capa de barrera externa.
Es deseable producir una tela no tejida SMS (de hilado pegado-fusión y soplado-laminado pegado) de dos lados para proporcionar una estructura más simple que proporcione funcionalidad similar y reduzcan los costos de producción. Las telas no tejidas SMS convencionales no son adecuadas para esta aplicación, puesto que una tela no tejida SMS está típicamente comprendida de un polímero termoplástico, como el polipropileno, lo cual hace que la tela no tejida sea naturalmente hidrofóbica. Como resultado, la tela no tejida SMS posee propiedades de barrera suficientes, pero tiene propiedades de absorción despreciables.
Existen tratamientos hidrofílicos típicos conocidos para volver una tela no tejida humectable para incrementar la absorción, como un tratamiento con un tensoactivo. Sin embargo, los tratamientos con tensoactivo aplicados típicamente migran hacia las otras capas en la estructura SMS, haciendo toda la estructura humectable e inadecuada para esta aplicación. Además, los tratamientos típicos no son durables y pierden su efectividad con el tiempo.
En consecuencia, existe la necesidad de una tela no tejida SMS de dos lados, durable, por mejor humectabilidad y capilaridad fluídica sobre una superficie, que conserve a la vez una barrera repelente sobre el lado externo.
BREVE DESCRIPCION DE IA INVENCION De acuerdo con una modalidad, una tela no tejida comprende: una primera capa que comprende fibras de hilado pegado hidrofilicas que incluyen un aditivo de fusión hidrofilico, formando la primera capa al menos una superficie externa expuesta de la tela no tejida; una segunda capa que comprende fibras de hilado pegado hidrofóbicas, formando la segunda capa una superficie externa expuesta opuesta de la tela no tejida; y una tercera capa que comprende fibras de fusión y soplado interpuestas entre la primera y segunda capa; donde la tela no tejida tiene la capacidad de absorción de al menos el 100%.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene una capacidad absorbente de aproximadamente 300 a 500%.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 a 65 mbares cuando es desafiada desde la superficie externa hidrofóbica.
En al menos una modalidad, la tela tiene una permeabilidad al aire de al menos aproximadamente 0.86 metros cúbicos metro (30 pies cúbicos metro) .
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 50 a 90% y contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 10 a 50%.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 72 a 78% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 22 a 28%.
En al menos una modalidad, el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de aproximadamente 2.5 a 6%.
En al menos una modalidad, el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de 4%.
En al menos una modalidad, el aditivo de fusión hidrofilico no migra hacia las otras capas de la tela.
En al menos una modalidad, las fibras de hilado pegado hidrofilicas están comprendidas de al menos un polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico.
En al menos una modalidad, la segunda y tercera capas están comprendidas de al menos uno de polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico.
En al menos una modalidad, el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 10 a 100 gsm.
En al menos una modalidad, el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 34 a 68 gsm.
En al menos una modalidad, el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 40 a 44 gsm.
De acuerdo a una modalidad, un articulo absorbente comprende: una tela no tejida que comprende una primera capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofílicas que incluyen un aditivo de fusión hidrofílico, formando la primera capa al menos una superficie externa expuesta de la tela no tejida; una segunda capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofóbicas, formado la segunda capa una superficie externa expuesta opuesta de la tela no tejida; y una tercera capa que comprende telas hiladas por fusión y soplado interpuestas entre la primera y segunda capas; donde la tela no tejida tiene una capacidad de absorción de al menos 100%.
De acuerdo con una modalidad, la prenda protectora médica comprende: una tela no tejida que comprende una primera capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofilicas que incluyen un aditivo de fusión hidrofílico, formando la primera capa al menos una superficie externa expuesta de la tela no tejida; una segunda capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofóbicas, formando la segunda capa una superficie externa expuesta opuesta de la fibra no tejida; y una tercera capa que comprende fibras hiladas por fusión y soplado interpuestas entre la primera y segunda capas; donde la tela no tejida tiene una capacidad de absorción de al menos 100%.
De acuerdo con una modalidad, un proceso para calentar una tela no tejida comprende: formar una primera capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofilicas que incluyen un aditivo de fusión hidrofílico; formar una segunda capa que comprende fibras hiladas por fusión y soplado hidrofóbicas dispuestas sobre la primera capa; formar una tercera capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofóbicas dispuestas sobre la segunda capa; y calandrar la primera, segunda y tercera capas entre dos rodillos de calandrado.
En al menos una modalidad, el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de aproximadamente 2.5 a 6% .
En al menos una modalidad, el aditivo de fusión hidrofilico es incluido en una adición en por ciento de aproximadamente 4%.
En al menos una modalidad, las fibras hiladas pegadas hidrofilicas están comprendidas de al menos un polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida, ácido poliláctico.
En al menos una modalidad, la segunda y tercera capas están comprendidas de al menos un polipropileno, un polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico.
En al menos una modalidad las fibras hidrofóbicas de la segunda y tercera capas incluyen un aditivo de fusión hidrofóbico.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene una capacidad de absorción de al menos 100%.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene una capacidad absorbente de aproximadamente 300 a 500%.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 mbares cuando es desafiada desde la superficie externa hidrofilica.
En al menos una modalidad, donde la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 a 62 mbares cuando es desafiada desde la superficie externa hidrofóbica .
En al menos una modalidad, donde la tela no tejida tiene una permeabilidad al aire de al menos aproximadamente 0.86 metros cúbicos metro (30 pies cúbicos metro).
En al menos una modalidad, donde la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 50 a 90% y contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 10 a 50%.
En al menos una modalidad, la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 72 a 78% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 22 a 28%.
En al menos una modalidad, el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 10 a 100 gsm.
En al menos una modalidad, el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 34 a 68 gsm.
En al menos una modalidad, el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 40 a 44 gsm.
En al menos una modalidad, uno de los rodillos de calandrado es un rodillo de calandrado grabado que entra en contacto con la superficie externa de la primera capa y el otro rodillo de calandrado es un rodillo de calandrado liso que entra en contacto con la superficie externa de la tercera capa.
Esas y otras características de la invención son descritas en, o son evidentes de, la siguiente descripción detallada de varias modalidades ejemplares de esta invención.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las modalidades ejemplares de esta invención serán descritas con referencia a las figuras acompañantes.
La Figura 1 es una vista en corte transversal de la tela no tejida de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 2 es una vista esquemática de un proceso para fabricar una tela no tejida de acuerdo con una modalidad en la presente invención.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES EJEMPLARES Como se usa aquí, "tela, hoja, capa o red no tejida" significa una estructura de fibras, filamentos o hebras individuales que son colocadas en una forma sustancialmente aleatoria para formar un material plano, en oposición a una tela reticulada o tejida. Los ejemplos de telas no tejidas incluyen tramas hiladas por fusión y soplado, tramas de hilado pegado, tramas tardadas, tramas acolchadas con aire, tramas acolchadas en húmedo, y tramas de cordón hilado. Una tela compuesta no tejida comprende más de una capa no tejida.
Como se usa aquí, "fibras hiladas pegadas" significa fibras que tienen un diámetro de succión transversal promedio de más de 10 µt?. Las tramas de hilado pegado se forman colocando fibras hiladas pegadas aleatoriamente sobre una superficie de recolección, y pegando o uniendo posteriormente las fibras, como por unión térmica, hidroenmarañamiento o similares.
Como se usa aquí, "fibras hiladas por fusión y soplado" significa fibras que tienen un diámetro de sección transversal promedio de menos de aproximadamente 10 ym. Las tramas hiladas por fusión y soplado se forman colocando fibras hiladas por fusión y soplado aleatoriamente sobre una superficie de recolección, y pegando o uniendo, como por unión térmica, hidroenmarañamiento o similares.
Como se usa aqui, "fibras hiladas pegadas" y "fibras hiladas por fusión y soplado" son preferiblemente fibras sustancialmente continuas pero no se limitan a estas. Por ejemplo, pueden ser usadas fibras cortadas en lugar de o en conjunto con fibras sustancialmente continuas .
Como se usa aquí, una "tela no tejida SMS" se refiere a una tela compuesta de capas múltiples que comprende una capa de fibras hiladas por fusión y soplado unidas entre dos capas de fibras hiladas pegadas (por ejemplo, un hilado pegado-hilado por fusión y soplado- hilado pegado) . La tela no tejida SMS puede incluir capas múltiples de fibras hiladas pegadas o hiladas por fusión y soplado, como una SMS (hilado pegado-hilado por fusión y soplado-hilado por fusión y soplado-hilado pegado) , SMS (hilado pegado-hilado por fusión y soplado-hilado pegado- hilado pegado), o similares.
La presente invención es una tela compuesta no tejida hidrofóbica/hidrofilica de dos lados, y un proceso para fabricar la misma.
Refiriéndose a la Figura 1, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención, una tela no tejida 20 se forma en una configuración SMS compuesta, donde al menos una capa hilada por fusión y soplado 14 es laminada entre una primera capa hilada pegada 12 y una segunda capa hilada pegada 16. Un lado de a tela no tejida es hidrofilico y exhibe buenas propiedades de humectabilidad y absorción, mientras que el lado opuesto es hidrofóbico y no humectable. Toda la estructura exhibe propiedades de barrera cuando es desafiada en el lado hidrofóbico .
Las fibras de las capas hilada pegada e hilada por fusión y soplado pueden estar comprendidas de un polímero termoplástico, el cual puede ser uno de varios homopolímeros, copolímeros y terpolímeros . Por ejemplo, el polímero puede ser polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida o similares. El polímero también puede ser un material renovable, como ácido poliláctico (PLA) . Las fibras pueden ser configuradas como fibras de un solo componente o fibras de componentes múltiples consistentes de dos o más polímeros, como en una mezcla, una configuración de revestimiento/núcleo, una configuración lado a lado u otra configuración conocida.
En el caso de una mezcla de dos polímeros, se prefiere que uno de los componentes sea el componente mayoritario y el otro sea el componente minoritario. En esos casos, numerosos polímeros pueden servir como los componentes mayoritario y minoritario. Se prefiere que las fibras de las capas hiladas pegadas estén comprimidas de una mezcla en la cual el componente minoritario sea una resina de polipropileno, como ExxonMobil SFT-315, Exxon obil SFT-325, ExxonMobil PP-3155, LyondellBasell PH 8335, Total 3866, o similares, y el componente mayoritario sea una resina copolimérica de polipropileno, como Moplen RP348S, Soplen RP349S, Sunoco TR3350, Total 7847MR, o similares. Se prefiere que las fibras de las capas hiladas 1 por fusión y soplado estén comprendidas de una resina de polipropileno, como ExxonMobil 6936G, ExxonMobil 3746G, LyondellBasell 650Y, o similares. También puede ser empleadas mezclas con más de dos polímeros. Los polímeros adicionales pueden tener un efecto sobre las propiedades de las mezcla, por ejemplo, compatibilidad, viscosidad, o similares mezcladas.
La tela no tejida puede tener un peso base de aproximadamente 10-100 gsm, de manera más preferible de aproximadamente 34-68 gsm, y de manera aún más preferible de aproximadamente 40-44 gsm. La tela no tejida puede tener un contenido de hilado pegado de aproximadamente 50-90% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 10-50%, de manera mas preferible un contenido de hilado pegado de aproximadamente 72-78% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 22-28%.
Puede ser incluido un aditivo de fusión hidrofílico en las fibras de una de las capas hiladas pegadas para incrementar las propiedades de humectabilidad y absorción. El aditivo de fusión hidrofílico migra de modo que es retenido únicamente en la capa hilada tejida hidrofílica de la tela. Por ejemplo, el aditivo de fusión hidrofílico puede ser un modificador de superficie, como el Techmer TPM12713 fabricado por Techmer PM, LLC, Irgasurf® HL 560 fabricado por Ciba®, o similares. El aditivo de fusión hidrofílico es incluido preferiblemente a una adición en por ciento de aproximadamente 2.5 a 6%, y de manera más preferible de aproximadamente 3 a 4%.
Puede ser incluido un aditivo de fusión hidrofóbico en las fibras de las capas de barrera, la capa hilada por fusión y soplado y/o la capa hilada opuesta, para incrementar la repelencia a la penetración de fluidos a través de la tela no tejida. Por ejemplo, el aditivo de fusión puede ser un fluoropolímero, como, Goulston A202M y Goulston A202S, ambos fabricados por Goulston Techonologies, los cuales pueden ser usados para la capa hilada por fusión y soplado y la capa hilada pegada opuesta, respectivamente. La capa hilada por fusión y soplado preferiblemente incluye el aditivo de fusión hidrofóbico a una adición en por ciento de aproximadamente 5 a 10%, y de manera más preferible de aproximadamente 8 a 10%. La capa hilada pegada opuesta preferiblemente incluye el aditivo fundido hidrofóbico a una adición en por ciento de aproximadamente 2 a 5%, y de manera más preferible aproximadamente 3-4%.
Un material naturalmente hidrofóbico, por ejemplo, el polipropileno, puede ser usado como la base para las fibras para cualquiera de las capas de la tela no tejida. Un material ligeramente más hidroscópico, por ejemplo, PLA, preferible para usarse en la capa hilada pegada hidrofilica en lugar de las capas de barrera hidrofóbicas debido a la afinidad de los materiales hidroscópicos para absorber al menos algo de agua. Sin embargo, un material ligeramente más hidroscopico puede ser usado para la capa de barrera si se vuelve hidrofóbico, a través del uso de aditivos o tratamientos hidrofóbicos .
Otros aditivos compatibles que tengan un efecto deseable sobre las propiedades de la tela no tejida pueden ser incluidos en las fibras. Por ejemplo, las fibras pueden incluir adherentes, tensoactivos, plastificantes, estabilizadores, antiestáticos, repelentes del alcohol, antimicrobianos, colorantes y similares. También pueden ser aplicados tratamientos tópicos a las fibras de la tela no tejida para obtener las propiedades deseadas.
La Figura 2 ilustra un proceso para fabricar una tela no tejida 20 de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención.
En una modalidad, la tela no tejida SMS se forma en linea depositando secuencialmente una primera capa de fibras hiladas pegadas 12 sobre una superficie de recolección móvil 1, una capa de fibras hiladas por fusión y soplado 14 sobre la primera capa de fibra hiladas pegadas 12, y entonces una segunda capa de fibras hiladas pegadas 16 sobre la capa de fibras hiladas por fusión y soplado 14.
Las capas montadas pueden ser laminadas juntas, como por alambrado .
En otra modalidad, las capas hiladas pegadas e hiladas por fusión y soplado individuales son preformadas, opcionalmente, unidas o enmarañadas, y recolectadas como hojas individuales, como enrollando las hojas sobre rodillos de devanado. Las hojas individuales pueden ser montadas posteriormente colocándolas entonces laminándolas juntas para formar la tela no tejida SMS.
Las capas hiladas pegadas 12 y 16 pueden ser hiladas por fusión, pero pueden ser formadas por una variedad de otros procesos conocidos en la técnica. El proceso de hilado por fusión comprende insertar un material polimérico 2 en una hiladora 3. Puede ser agregado un aditivo de fusión hidrofilico o hidrofóbico al polímero 2. El material polimérico termoplástico es extrudido a través de una pluralidad de capilares finos en la hiladora 3 para formar fibras. El diámetro de las fibras es reducido rápidamente por enfriamiento con aire o estiramiento, y depositadas casi aleatoriamente sobre una superficie de recolección 1 para formar una trama hilada pegada. Pueden ser usadas hiladoras o plegadores múltiples para proporcionar una mayor intensidad a las fibras hiladas pegadas.
La capa hilada por fusión y soplado 14 puede ser formada por fusión y soplado. El proceso de fusión y soplado comprende insertar un material polimérico 4 en una matriz 5. Puede ser agregado un aditivo de fusión hidrofóbico al material polimérico . El material polimérico es extrudido a través de una pluralidad de capilares finos en la matriz 5 para formar fibras. Las fibras fluyen hacia un flujo de gas a alta velocidad (por ejemplo aire) el cual atenúa los flujos de material polimérico termoplástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser hasta el diámetro de una microfibra. Las fibras hiladas por fusión y soplado son depositadas casi aleatoriamente sobre la capa hilada pegada 12 para formar una capa hilada por fusión y soplado. Pueden ser usadas matrices o plegadores múltiples para proporcionar un incremento en la densidad de las fibras hiladas por fusión y soplado. Si son usados plegadores múltiples, el diámetro promedio de la fibra puede variar entre plegadores, por ejemplo para crear un gradiente. Las fibras hiladas por fusión y soplado pueden ser adheridas cuando sean depositadas, lo cual en general da como resultado alguna unión entre las fibras hiladas por soplado y fusión de la trama. Posteriormente, la segunda cada hilada pegada 16 es depositada sobre la capa hilada por fusión y soplado 14.
Las capas 12, 14, 16 pueden ser alambradas haciéndolas pasar a través de una linea de calandrado entre un rodillo de calandrado liso caliente 22 y un rodillo de calandrado grabado caliente 24. El rodillo de calandrado grabado 22 forma un patrón de unión que incluye una pluralidad de puntos de unión 20. Los puntos de unión 120 dan resistencia de trama a la tela no tejida, proporcionando a la vez adhesión entre las capas para evitar la deslaminación.
El patrón de unión puede, por ejemplo, ser un patrón no simétrico de uniones por fusión. Las Patentes Estadounidenses Nos. 6,537,644, 6,610,390 y 6,872,274 poseídas en común, cada una de las cuales se incorpora por lo tanto como referencia, describen telas no tejidas que tienen un patrón no simétrico de unión por fusión (es decir, un patrón anisotrópico o asimétrico) . Las uniones pueden ser uniones por fusión simples o figuras cerradas alargadas en una dirección. Las uniones pueden ser figuras cerradas alargadas en una dirección y seleccionadas del grupo que consiste de figuras cerradas (a) orientadas paralelas a lo largo de un eje de dirección, (b) orientadas transversales a figuras cerradas adyacentes a lo largo de un eje de dirección, y (c) colocadas orientadas con figuras muy cerca para formar entre ellas una configuración cerrada alargada a lo largo de un eje de dirección. El patrón PILLO BOD® disponible de Firts Quality Nowovnes, Inc. es un ejemplo de un patrón no simétrico de uniones por fusión.
Después de la unión, la tela no tejida 20 puede ser tratada con un terminado en una estación de terminado parta hacerla más suave y más conformable, como el terminado que es descrito en la Patente Estadounidense Nos. 6,632,385, la cual se incorpora por lo tanto como referencia, para modificar la energía superficial de la misma y por lo tanto hacerla más hidrofóbica o más hidrofílica.
La tela no tejida de la presente invención puede encontrar utilidad en una amplia variedad de aplicaciones industriales, médicas y de higiene. Por ejemplo, la tela no tejida puede ser útil en prendas protectoras médicas e industriales, trajes de limpieza, trajes quirúrgicos, campos quirúrgicos, máscaras y similares, en los cuales el lado hidrofílico colocado hacia el cuerpo del usuario proporcione mejor transpiración y capilaridad fluidita, mientras que el lado hidrofóbico mantenga una barrera repelente sobre el exterior lejos del usuario. La tela no tejida también puede encontrar utilidad similar en artículos absorbentes, como en respaldos y vastillas.
La tela no tejida puede además ser útil como paño y sustratos de limpieza en los cuales el lado hidrofílico absorba un líquido derramado o contenga una solución de limpieza, mientras que el lado hifrofobico se mantenga seco al tacto.
Otras aplicaciones industriales para la tela no tejida pueden incluir componentes para envolver salas de suministro central (CSR) envase, muebles y camas, zapatos y similares .
La especificación de las aplicaciones particulares anteriores debe ser tomada como ejemplar únicamente no como limitante y debe ser incluyente de todas las aplicaciones potenciales. Los usos diferentes a las aplicaciones industriales, higiene y médicas anteriormente mencionadas se derivan naturalmente de las propiedades físicas y químicas de los materiales de la presente invención.
EJEMPLOS En los siguientes ejemplos, fueron empleados los siguientes métodos de prueba para determinar varias características y propiedades reportadas.
El peso base es una medida de la masa por unidad de área de la tela. El peso base fue medio por el ASTM D-624298, el cual se incorpora por lo tanto aquí como referencia y es reportado en g/m2 (gsm) .
La permeabilidad del aire es una medida del flujo de aire que pasa a través de una tela bajo una diferencia de presión bien establecida entre las superficies de la tela. La permeabilidad del aire fue medida de acuerdo con el ASTM D753, el cual se incorpora por lo tanto aquí como referencia, y es reportada en piesVmin (cfm) .
La carga hidrostática es una medida de la presión de un líguido gue la tela puede soportar cuando es desafiada desde el lado hidrofóbico. La carga hidrostática fue determinada de acuerdo con el INDA 80.6-98, el cual se incorpora por lo tanto aguí como referencia, y es reportada en mbarias.
La resistencia a la tracción de agarre es una medida de la fuerza máxima necesaria para romper un material. La resistencia a la tracción de agarre fue calculada en la dirección transversal (CD) y determinada de acuerdo con el ASTM 5034, el cual se incorpora por lo tanto aguí como referencia, y se reporta lbf.
La resistencia al desgarre trapezoidal es una medida de la capacidad para resistir un desgarre continuo a través de la tela. La resistencia al desgarre trapezoidal fue calculada en la dirección de la máquina (MD) y determinada de acuerdo con el ASTM 5733, el cual por lo tanto se incorpora aquí como referencia y se reporta en lbf (kgf) .
La extensión electrostática es una medida de las propiedades electrostáticas de un material midiendo el tiempo requerido para disipar una carga desde la superficie del material. La extinción electrostática fue medida de acuerdo con el INDA WSP 40.2, el cual por lo tanto se incorpora aquí como referencia, como es reportado en segundos.
La capacidad de absorción es una medida de la capacidad de un material para absorber un liquido durante un periodo de tiempo y se relaciona con la cantidad total de liquido mantenida por un material en su punto de saturación. La capacidad de absorción es calculada como el peso del liquido absorbido dividido por el peso de la muestra seca. La capacidad de absorción es determinada de acuerdo con el EDANA ERT 10.4-02, el cual por lo tanto se incorpora aquí como referencia, y se reporta como un porcentaje.
Usado como un control fue una tela no tejida SMS de polipropileno con un peso base de 44.1 gsm convencional, disponible de First Quality Nonwovens, Inc. bajo el nombre comercial de 441SM0001. También se probó como control una tela no tejida SMS de polipropileno con un peso base de 44.1 gsm, disponible de First Quality Nonwovens, Inc. bajo el nombre comercial de KAZZMEREMR.
Los ejemplos de tela no tejida SMS preparados de acuerdo con la presente invención fueron formados en una forma similar a la tela no tejida KazzmereMR, pero los cales incluyeron en la capa hilada pegada hidrofílica una adición en por ciento de 4% de aditivo de fusión hidrofilico, disponible de Techmer PM, LLC bajo el nombre comercial de Techmer TPM12713. Las muestras del ejemplo 2 difirieron del ejemplo 2 en que el colorante fue removido de la capa hilada pegada hidrofilica. La tela no tejida en los ejemplos tuvo un peso base de 44.1 gsm.
Los resultados promediados se ilustran en la siguiente tabla I.
TABLA 1 Propiedades Comparativas de la Tela no Tejida SMS Ejemplar Los datos de la tabla 1 muestran que la tela no tejida SMS de acuerdo con la presente invención proporcionó una mejora significativa de la capacidad de absorción en comparación con las telas no tejidas SMS convencionales, reteniendo a la vez propiedades de permeabilidad al aire y carga hidrostática similares. La tela no tejida SMS de acuerdo con la presente invención también exhibió, de manera sorprendente, propiedades de extinción electrostática. Además, la tela no tejida SMS de acuerdo con la presente invención exhibió una resistencia a la tracción y resistencia al desgarre similar en comparación con las telas no tejidas SMS convencionales.
Para la protección de barrera, una carga hidrostática de al menos 50 mbarias (AAM13) es considerada típicamente aceptable para una prenda de barrera desechable como un traje quirúrgico, campo quirúrgico, o similar. Las aplicaciones especiales pueden requerir una carga mayor o permitir una carga inferior. Para comodidad de uso, una permeabilidad al aire antes de un ataque con líquido de aproximadamente 20-150 cfm (56 - 420 cm3/m) es considerada típicamente aceptable para un producto de barrera desechable, como un traje, campo quirúrgico, etc. Cada una de las diferentes modalidades de la tela no tejida SMS de acuerdo con la presente invención es capaz de satisfacer ambos de esos criterios de comodidad y protección de barrera .
Se observó de absorbencia de las telas no tejidas SMS convencionales, las gotas de agua permanecían sobre la superficie de la tela en lugar de ser absorbidas hacia las fibras, lo cual contribuyó a los valores de absorbencia listados. En contraste, la tela no tejida SMS de la presente invención fue completamente mojada sobre el lado hidrofílico, reteniendo aún a la vez las propiedades de barrera sobre el lado hidrofílico.
Para resumir, la presente invención proporciona una tela no tejida la cual proporciona propiedades absorbentes y comodidad mejoradas, pero que también proporciona altos niveles de protección de barrera. La tela no tejida logra esto demostrando propiedades hidrofílicas sobre un lado, reteniendo a la vez las propiedades hidrofóbicas en el lado opuesto. La hidrofilicidad es impartida por un aditivo hidrofílico el cual es durable, de modo que la hidrofilicidad no disminuya con el incremento de la humectación, y que no migre para detener la hidrofobicidad de las otras partes de la estructura de la tela no tejida.
Ahora que las modalidades de la presente invención han sido mostradas y descritas con detalle, varias modificaciones y mejoras de la misma serán fácilmente evidentes a aquellos expertos en la técnica. En consecuencia, el espíritu y alcance de la presente invención debe ser construido ampliamente y limitado únicamente por las reivindicaciones, y no por la especificación anterior.

Claims (34)

REIVNDICACIONES
1. Una tela no tejida, caracterizada porque comprende : una primera capa que comprende fibras de hilado pegado hidrofilicas que incluyen un aditivo de fusión hidrofilico, formando la primera capa al menos una superficie externa expuesta de la tela no tejida; una segunda capa que comprende fibras de hilado pegado hidrofóbicas, formando la segunda capa una superficie externa expuesta opuesta de la tela no tejida; y una tercera capa que comprende fibras hiladas por fusión y soplado interpuestas entre la primera y segunda capas; donde la tela no tejida tiene la capacidad de absorción de al menos 100%.
2. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la tela no tejida tiene la capacidad de absorción de aproximadamente 300 a 500%.
3. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 mbarias cuando es desafiada desde la superficie externa hidrofilica.
4. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 a 65 mbarias cuando es desafiada desde la superficie externa hidrofóbica .
5. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la tela no tejida tiene una permeabilidad del aire de al menos aproximadamente 30 cfm (84 cm3/min) .
6. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 50 a 90% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 10 a 50%.
7. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 72 a 78% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 22 a 28%.
8. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de aproximadamente 2.5 a 6%.
9. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de aproximadamente 3 a 4%.
10. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el aditivo de fusión hidrofilico no migra a las otras capas de la tela.
11. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras de hilado pegado hidrofilicas están comprendidas de al menos uno de polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico .
12. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la segunda y tercera capas están comprendidas de al menos uno de polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico.
13. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 10 a 100 gsm.
14. La tela no tejida de conformidad con la' reivindicación 13, caracterizada porque el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 34 a 68 gsm.
15. La tela no tejida de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 40 a 44 gsm.
16. Un articulo absorbente, caracterizado porque comprende la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1.
17. Una prenda protectora médica que comprende la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1.
18. Un proceso para fabricar una tela no tejida, el proceso se caracteriza porque comprende: formar una primera capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofilicas que incluyen un aditivo de fusión hidrofilico; formar una segunda capa que comprende fibras hiladas por fusión y soplado hidrofóbicas colocadas sobre la primera capa; formar una tercera capa que comprende fibras hiladas pegadas hidrofóbicas colocadas sobre la segunda capa; y calandrar la primera, segunda y tercera capas entre dos rodillos de calandrado.
19. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de aproximadamente 2.5 a 6%.
20. El proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el aditivo de fusión hidrofilico es incluido a una adición en por ciento de aproximadamente 3 a 4%.
21. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, donde las fibras de hilado pegado hidrofilicas están comprendidas de al menos uno de polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico.
22. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la segunda y tercera capas están comprendidas de al menos uno de polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida y ácido poliláctico.
23. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque las fibras hidrofóbicas de la segunda y tercera capas incluyen un aditivo de fusión hidrofóbico.
24. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la tela no tejida tiene una capacidad de absorción de al menos 100%.
25. El proceso de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la tela no tejida tiene una capacidad de absorción de aproximadamente 300 a 500%.
26. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 mbarias cuando es desafiada desde la superficie externa hirofilica.
27. El proceso de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la tela no tejida tiene una carga hidrostática de al menos 30 a 65 mbarias cuando es desafiada desde la superficie externa hidrofilica .
28. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la tela no tejida tiene una carga permeabilidad al aire de al menos aproximadamente 30 cfm (84 cmVmin) .
29 El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 50 a 90% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 10 a 50%.
30. El proceso de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque la tela no tejida tiene un contenido de hilado pegado de aproximadamente 72 a 78% y un contenido de hilado por fusión y soplado de aproximadamente 22 a 28%.
31. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 10 a 100 gsm.
32. El proceso de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 34 a 68 gsm.
33. El proceso de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el peso base de la tela no tejida es de entre aproximadamente 40 a 444 gsm.
34. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque uno de los rodillos de calandrado es un rodillo de calandrado grabado en contacto con una superficie externa de la primera capa y el otro de los rodillos de calandrado es un rodillo de calandrado liso en contacto con una superficie externa de la tercera capa.
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