MX2013015294A - Tela no tejida suave para uso como capa exterior de articulos absorbentes desechables. - Google Patents

Tela no tejida suave para uso como capa exterior de articulos absorbentes desechables.

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MX2013015294A
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Lucía Del Carmen Sánchez Fernández
José Luis Juárez Mancera
Carlos Canales Espinosa De Los Monteros
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Grupo P I Mabe Sa De C V
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Abstract

Se protege mediante el presente invento, una tela no tejida para ser laminada a una capa de polietileno, tal que a. Esta formada por una mezcla de fibras de polipropileno hidrófobas e hidrófilas; b. Se fabrica por medio de un proceso de cardado seguido de unión térmica c. Durante la unión térmica es grabada en al menos el 15% de su área d. Tiene un peso base mínimo de 13 gr /m2.

Description

TELA.NO TEJIDA SUAVE PARA USO COMO CAPA EXTERIOR DE ARTÍCULOS ABSORBENTES DESECHABLES Campo de la Invención: La presente invención se refiere a una tela no tejida para su uso como capa exterior de artículos absorbentes desechables. Particularmente la presente invención se refiere a una tela no tejida suave, con las propiedades mecánicas adecuadas para ser laminada a una capa de una poliolefina, tal como polietileno, tal que el laminado es adecuado para usarse como capa exterior de un artículo absorbente desechable; se describe también el método de fabricación de la misma.
Antecedentes de la invención: Los artículos absorbentes desechables, tales como pañales desechables, calzones desechables y toallas femeninas entre otros, se han vuelto parte indispensable en la vida cotidiana de cualquier familia. Los mismos están constituidos básicamente por una capa interna permeable, una capa externa impermeable y una matriz absorbente colocada entre ambas; pueden contener además, barreras anti escurrimientos, zonas elásticas, sistemas de ajuste y sistemas de sujeción. La capa externa de los artículos absorbentes desechables tiene como función principal detener los fluidos que son absorbidos por la matriz absorbente, protegiendo la ropa que esta en contacto con el artículo, por lo que una de sus características principales es la impermeabilidad; además debe ser suave y flexible. Otra característica deseable en una capa externa de un artículo absorbente desechable, es que tenga apariencia de tela, tanto a la vista como al tacto; para lograrlo, se ha venido utilizando como capa exterior un laminado de una capa de una poliolefina, tal como polietileno de baja densidad, y una capa de una tela no tejida, tal que la capa de poliolefina se coloca hacia dentro, en contacto con la matriz absorbente del artículo, y la capa de tela no tejida hacia fuera. La primera le imparte al laminado la característica de impermeabilidad y contribuye a la flexibilidad y suavidad, mientras que la segunda le da la apariencia y el tacto tipo tela, contribuyendo además a la suavidad y flexibilidad de la capa exterior de los artículos absorbentes desechables.
La tela no tejida utilizada en este tipo de laminados, debe tener las propiedades mecánicas adecuadas para ser procesada en líneas de producción de alta velocidad, específicamente debe tener ciertas resistencias longitudinales y transversales, elongaciones, peso específico, etc. Por otro lado, puesto que estos laminados se utilizarán como capa exterior de un artículo absorbente desechable, la tela no tejida, que será la capa del artículo que quede a la vista del consumidor, debe tener muy buena apariencia y suavidad. Generalmente este tipo de artículos se empacan en bolsas de polietileno, tal que para sacar el producto de la bolsa, éste se toma precisamente por la capa exterior; por lo que es muy importante que esta capa exterior transmita al consumidor o cuidador, desde el primer contacto, la idea de suavidad y confort que el articulo proporcionará al usuario. Por otro lado, al ser los artículos absorbentes desechables productos que se usan durante un periodo de tiempo corto, se desechan y tienen que ser sustituidos por otro artículo igual o similar, un aspecto muy importante a considerar en cualquier elemento que forme parte de los mismos es el costo. Así, la tela no tejida del presente invento, además de tener las características mecánicas adecuadas, tiene además muy buena apariencia y suavidad; todo esto a un costo adecuado para poder ser utilizada en productos de consumo, tales como los pañales desechables.
Hasta el momento, no existe en el mercado una tela no tejida que cumpla con los requisitos descritos en el párrafo anterior. Se pueden encontrar telas no tejidas con las resistencias, pesos base y gramajes adecuados, pero sin la suavidad requerida, o por el otro lado, pueden tener muy buenas características al tacto, pero con altos pesos base, lo que encarece el producto y lo hace no adecuado para los procesos de laminación, de modo que no pueden usarse en este tipo de artículos. Así, existe la necesidad de desarrollar una tela no tejida que cumpla con todos los requisitos descritos en el párrafo anterior para ser utilizada como capa exterior de un artículo absorbente desechable.
Algunos desarrollos de telas no tejidas que se utilizan para ser laminadas con la capa impermeable de un articulo absorbente desechable se citan a continuación: La solicitud Estadounidense US 20120179126 describe una tela no tejida unida a una capa impermeable a los líquidos, la tela no tejida comprende un primer patrón de regiones unidas que define un segundo patrón de regiones no unidas. La tela no tejida descrita en el documento citado, ha pasado por un proceso de hidro ligado y posteriormente por un proceso de unión por calandrado. El proceso de hidro ligado se realiza por medio de chorros de agua, es decir que la una tela no tejida se pasa por chorros de agua para después pasar a una secadora, este tipo de tratamiento ayuda a la suavidad, sin embargo también ofrece desventajas tales como que es complicado y que al involucrar el uso de agua puede tener cierto riesgo sanitario.
Las solicitudes de patente US20120179125 y US20120177886 describen una tela no tejida fabricada a partir de fibras "spunlaid", este tipo de fibras se obtienen a partir de resinas termoplásticas tales como polipropileno, poliéster o nylon, estas resinas se funden con calor y son extruidas en hilos finos formando fibras largas que posteriormente se utilizan para fabricar la tela no tejida mediante procesos en húmedo, estos procesos son caros y complicados. La tela no tejida del presente invento es fabricada a partir de fibra corta y se fabrica mediante un proceso de fabricación en seco, lo que la abarata considerablemente.
La solicitud de patente estadounidense US20050095941 se refiere a un laminado el cual comprende extrudir directamente una capa plástica sobre con una tela no tejida para dar suavidad, sin embargo aunque hace mención de diferentes procesos de fabricación y de materiales, no es clara en mostrar la tela no tejida y el proceso de fabricación de la misma.
La presente invención describe una tela no tejida con las características mecánicas adecuadas para poder unirse, por cualquier medio conocido, a una capa de material impermeable tal como polietileno, formando un laminado, y con las características de suavidad y apariencia requeridas para que el laminado pueda ser usado como capa exterior de un artículo absorbente desechable.
La formación del laminado puede hacerse durante el proceso de fabricación del artículo absorbente desechable, lo que se conoce en el medio como laminado en línea o puede hacerse en un proceso por separado, de modo que a la línea de fabricación del artículo absorbente desechable ya entra el laminado formado. En cualquiera de los dos casos, las capas que forman el laminado se unen por medio de unión térmica, de ultrasonido, por medio de adhesivos u otros medios conocidos para este fin.
Objetivos y ventajas de la invención: El objetivo de la presente invención es proveer una tela no tejida con las propiedades mecánicas adecuadas en cuanto a peso base y resistencia longitudinal y transversal, asi como con la apariencia y suavidad adecuadas, para ser laminada con una película de poliolefina, tal que el laminado será usado en un articulo absorbente desechable como capa exterior del mismo.
Un objetivo adicional del invento es proveer y un método de fabricación de la tela no tejida.
Otro objetivo del invento es que la tela no tejida tenga un costo adecuado para ser utilizada en un articulo absorbente desechable Otro objetivo adicional del invento es que la tela no tejida tenga un grabado que incremente su suavidad, resistencia y le de mejor apariencia.
Descripción Detallada de la Invención Los artículos absorbentes mencionados en la presente pueden ser pero no se limitan a: pañales y calzones desechadles para bebés, toallas femeninas, pañales , calzones y protectores para adultos, etc. Estos artículos se utilizan por un periodo de tiempo que puede variar de acuerdo al uso, pero generalmente de 2 a 4 horas durante el día y de 8 a 12 horas durante la noche, se desechan y son reemplazados por otro artículo, de tal forma que normalmente una persona utiliza entre 4 y 5 artículos durante el día. Así, un aspecto que es muy importante de considerar al mejorar estos artículos es el costo de los materiales involucrados en la fabricación de los mismos, puesto que los compradores de este tipo de artículos no están dispuestos a pagar un alto costo por un producto que desecharán después de algunas horas de uso y que además de manera inmediata tendrán que reemplazarlo por otro.
Enfocándonos en el presente invento, se pueden desarrollar telas no tejidas para su uso como capa exterior de artículos absorbentes desechables con inmejorables características de suavidad y apariencia, pero con altos pesos base, lo cual las encarece e imposibilita su uso en este tipo de artículos. En la presente invención se detalla una tela no tejida que, por sus características mecánicas, por su suavidad y apariencia, así como por su costo, es ideal para ser unida a una película impermeable, formando un laminado que se usará como capa exterior de un artículo absorbente desechable.
Un articulo absorbente desechable esta formado básicamente de una capa interior permeable, una capa exterior impermeable y una matriz absorbente colocada entre ambas. Como capa interior permeable se utiliza generalmente una tela no tejida que permite el paso de los fluidos, la matriz absorbente esta formada generalmente por fibras de material absorbente mezcladas con partículas de material superabsorbente y como capa exterior se utiliza una película que evita el paso de los líquidos. Los artículos absorbentes desechables pueden comprender además otros elementos: sistema de sujeción, zonas elásticas, capas de transferencia, barreras anti escurrimientos, elástico por las partes de cintura y de piernas, etc., La capa exterior de los artículos absorbentes desechables tiene como función principal detener los fluidos que son absorbidos por la matriz absorbente, protegiendo la ropa que esta en contacto con el artículo, por lo que una de sus características principales es la impermeabilidad; además debe ser suave y flexible. Otra característica deseable en una capa exterior de un artículo absorbente desechable, es que tenga apariencia de tela, tanto a la vista como al tacto; para obtener ambas características, impermeabilidad y apariencia tipo tela, se puede utilizar como capa exterior un laminado de una capa de una película plástica tal como una polietileno y una capa de una tela no tejida, tal que la capa de polietileno se coloca hacia dentro, en contacto con la matriz absorbente del artículo, y la capa de tela no tejida hacia fuera. La primera le imparte al laminado la característica de impermeabilidad y contribuye a la flexibilidad y suavidad, mientras que la segunda le da la apariencia y el tacto tipo tela, contribuyendo además a la suavidad y flexibilidad de la capa exterior de los artículos absorbentes desechables.
La tela no tejida utilizada para este tipo de laminados debe tener ciertas propiedades mecánicas para soportar las tensiones longitudinales y transversales utilizadas en el proceso de laminación y en el proceso de fabricación de los artículos absorbentes desechables, estas propiedades mecánicas son: • Resistencia longitudinal: de 1000 a 2500 gr/2.54 cm • Resistencia transversal: de 90 a 250 gr/2.54 cm • Elongación longitudinal: de 50 a 80 % • Elongación transversal: de 100 a 300 % Por otro lado, debe tener un peso base de entre 13 y 25 gr/m2 , que no encarezca el producto final y pueda ser introducido en un proceso industrial de formación de artículos absorbentes.
La tela no tejida del invento, además de tener las características mecánicas y el peso base indicados, es más suave que las telas con las mismas características mecánicas y de peso base que se pueden encontrar actualmente en el mercado. Esto se logra mediante un proceso de cardado seguido de un proceso de unión térmica, que sigue las siguientes etapas: 1.Pre apertura de las fibras 2.Apertura 3. Pesado, mezclado y ho ogeneizado de las fibras en las proporciones adecuadas. 4.Formación de la napa 5.Control de peso de la napa 6.Cardado y peinado de la napa, formación del velo 7.Unión térmica 8.Tensionado 9.Cortado y embobinado Cada uno de estos pasos comprende una serie de consideraciones téenicas que le dan las características finales a la tela no tejida del invento. Cada uno de estos pasos se realiza por unos medios necesarios los cuales son pero no se limitan a máquinas, maquinas independientes o sistemas de formación de telas no tejidas.
Se utiliza una mezcla de fibras hidrófobas e hidrófilas de polipropileno en una relación que va de 90:10 a 1 100::9900,, eessttaass ffiibbrraa ddeebbeenn tteenneerr llaass siguientes características: La fibra hidrófoba le confiere a la tela la repelencia a los líquidos, mientras que la hidrófila ayuda a una mejor formación en el momento del cardado y peinado de la fibra.
Una vez que las fibras están pesadas y homogeneizadas, se forma la napa que dará origen a la tela; la napa se forma con la cantidad de fibras adecuada para obtener el peso base requerido en el producto final. Se pueden formar 2 o más velos con el fin de obtener una tela no tejida homogénea en cuanto a la distribución de fibras, estos velos posteriormente se unirán térmicamente.
Para obtener la suavidad requerida, el paso más importante del proceso es la unión térmica, ésta se realiza pasando los velos a través de dos rodillos, uno superior con un relieve especial en forma de protuberancias y uno inferior liso, los rodillos trabajan a una temperatura de entre 120 y 180°C; y se aplica una presión entre ellos de entre 65 y 95 Kgf/cm2 , de tal forma que, al pasar los velos a través de los rodillos, las fibras se unen térmicamente y el relieve del rodillo superior queda grabado en la tela no tejida. La temperatura preferida para este paso del proceso es de entre 130 y 150°C y la presión entre rodillos preferida es de entre 70 y 80 Kgf/cm2.
Para lograr las características de suavidad y apariencia requeridas, el patrón de grabado del rodillo superior debe ser tal, que la tela no tejida resultante tenga: • un área de grabado de entre 10% y 25%; • una densidad de grabado de entre 8 y 12 figuras/cm2 • una profundidad de grabado máxima de 0.65 mm Por último la tela se tensiona por medio de rodillos que comprenden un resorte de tensión, o rodillos con controles de tensión neumáticos para darle la tensión requerida para poder ser embobinada y cortada.
Ahora bien la tela no tejida resultante del proceso anterior comprende una serie de características téenicas que la hace ideal para el exterior de los artículos absorbentes desechables, esto es, suavidad al tacto, fácil adhesión a la capa impermeable y características mecánicas adecuadas para tener una buena procesabilidad durante la laminación. En la siguiente tabla se dan las propiedades mecánicas de la tela no tejida del invento: La suavidad de la tela no tejida del presente invento fue evaluada mediante una prueba sensoria, de la siguiente manera: • Se vendaron los ojos de las personas encuestadas • Se colocaron delante de ellas dos muestras de pañal desechadle: o Muestra A: pañal desechable con una capa exterior formada de un laminado compuesto por la tela no tejida del invento y un polietileno de baja densidad; la tela no tejida con un peso base de 17 g/m2 ; o Muestra B: pañal desechable con una capa exterior formada de un laminado compuesto por la tela no tejida utilizada actualmente en nuestro productos, con un peso base de 17 g/m2 y el mismo polietileno de baja densidad que la muestra A.
• Se les pidió que sintieran con sus manos la capa exterior de las muestras A y B y que indicaran cuál sentían más suave.
Los resultados fueron los siguientes: o TOTAL DE PERSONAS ENCUESTADAS: 100 O PERSONAS QUE CALIFICARON LA MUESTRA "A" COMO LA MÁS SUAVE AL TACTO: 32 (64%) o PERSONAS QUE CALIFICARON LA MUESTRA "B" COMO LA MÁS SUAVE AL TACTO: 18 (32%) De acuerdo a lo anterior, se concluye que la tela no tejida del invento es más suave al tacto con una factibilidad estadística del 90%.
Si bien la invención ha sido descrita en función de las modalidades preferidas, será evidente para los expertos en la materia que se pueden hacer variaciones y modificaciones sin desviarse del alcance de la presente invención.

Claims (10)

Reivindicaciones
1. Una tela no tejida para ser laminada a una capa de polietileno, caracterizada porque: a. esta formada por una mezcla de fibras de polipropileno hidrófobas e hidrófilas; b. ee fabrica por medio de un proceso de cardado seguido de unión térmica c. durante la unión térmica, la tela se pasa entre dos rodillos aplicándole calor y presión y es grabada en al menos el 15% de su área d. tiene un peso base mínimo de 13 gr/m2
2. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque la mezcla de fibras hidrófilas e hidrófobas va del 10:90 al 90:10
3. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque durante la unión térmica se aplica una presión de entre 18 y 25 toneladas
4. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque la densidad del grabado va de 8 a 12 figuras grabadas/cm2
5. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque la unión térmica se realiza mediante dos rodillos, uno superior y uno inferior, tal que el rodillo superior tiene protuberancias con el patrón de grabado.
6. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación5, caracterizada porque las protuberancias tienen una altura máxima de 0.65 mm.
7. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una resistencia a la tensión longitudinal mínima de 1000gr/2.54 cm
8. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una resistencia a la tensión transversal mínima de 90 gr/2.54 cm
9. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una elongación longitudinal mínima del 50%
10. Una tela no tejida tal como la descrita en la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una elongación transversal mínima del 100%
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