MX2015005335A

MX2015005335A - Tramas de laminados enredados por fluido con proyecciones huecas y proceso y aparato para fabricarlas.

Info

Publication number: MX2015005335A
Application number: MX2015005335A
Authority: MX
Inventors: Niall Finn; Scott S C Kirby; Andy R Butler
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2015-07-14
Also published as: BR112015009434A2; EP2914766A4; EP3282045B1; KR20150081305A; EP2914766A1; KR101654496B1; AU2013340407A1; EP3282045A1; CN104769173A; US20140121626A1; WO2014068492A1; IL238450A0; US9327473B2; NZ708476A; CN104769173B; MX341237B; AU2013340407B2; BR112015009434B1; RU2603611C1; EP2914766B1

Abstract

La presente invención se dirige a una trama de laminados enredados por fluido y al proceso y aparato para su formación así como también a los usos finales para la trama de laminados enredados por fluido. La trama de laminados incluye una capa de soporte y una trama de proyecciones no tejidas que tienen una pluralidad de proyecciones que, preferentemente, son huecas. Como resultado del proceso de enredado por fluido, el fluido enredador se dirige a través de la capa de soporte y hacia la trama de proyecciones que se sitúa sobre una superficie de conformación. La fuerza del fluido enredador provoca que las dos capas se unan entre sí y el fluido provoca que una porción de las fibras en la trama de proyecciones se empujen dentro de las aberturas presentes en la superficie de conformación y conformen así las proyecciones huecas. El laminado resultante tiene un número de usos que incluyen, pero sin limitarse a, materiales de limpieza tanto húmedos como secos, así como también su incorporación en varias porciones de artículos absorbentes para el cuidado personal y su uso en empaques especialmente empaque de alimentos donde el control de fluidos es un problema.

Description

TRAMAS DE LAMINADOS ENREDADOS POR FLUIDO CON PROYECCIONES HUECAS Y PROCESO Y APARATO PARA FABRICARLAS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los materiales de tramas no tejidas fibrosas se usan ampliamente en un número de aplicaciones que incluyen pero sin limitarse a las estructuras absorbentes y los productos de limpieza, muchos de los cuales son desechables. En particular, tales materiales se usan comúnmente en artículos absorbentes para el cuidado personal tales como pañales, calzones pañales, calzones de aprendizaje, productos para la higiene femenina, productos para la incontinencia en adultos, vendajes y productos de limpieza tales como toallas húmedas para bebés y para adultos. Comúnmente se usan también en productos de limpieza tales como toallas desechables húmedas y secas que pueden tratarse con compuestos limpiadores y otros que se diseñan para usarse a mano o junto con dispositivos limpiadores tales como mopas. Aun una aplicación adicional es con accesorios de belleza tales como almohadillas y toallitas limpiadoras y desmaquilladoras.

En muchas de estas aplicaciones, la voluminosidad y la mayor área superficial son atributos deseables. Esto es particularmente cierto con los materiales que entran en contacto con el cuerpo para los antes mencionados artículos absorbentes para el cuidado personal y productos de limpieza.

Ref . : 256431 Una de las funciones principales de los artículos absorbentes para el cuidado personal es absorber y retener los exudados corporales tales como la sangre, la menstruación, la orina y las deposiciones. Al proporcionar los no tejidos fibrosos con proyecciones huecas, pueden lograrse varios atributos a la vez. Primero, al proporcionar las proyecciones, puede hacerse que el laminado completo tenga un mayor grado de grosor a la vez que se minimiza el material usado. El mayor grosor del material sirve para mejorar la separación de la piel del usuario del núcleo absorbente, que por lo tanto mejora la probabilidad de piel más seca. Al proporcionar proyecciones, se crean áreas de contacto entre las proyecciones que pueden separar temporalmente los exudados de los puntos altos de las proyecciones mientras los exudados se absorben, que disminuyen así el contacto con la piel y proporcionan mejores beneficios para la piel. Segundo, al proporcionar tales proyecciones, la propagación de los exudados en el producto terminado puede disminuirse, por lo tanto se expone menos piel a la contaminación. Tercero, al proporcionar las proyecciones, los huecos pueden servir, ellos mismos, como depósitos de fluidos para almacenar temporalmente los exudados corporales y después más tarde permitir que los exudados se muevan verticalmente en las capas subyacentes del producto completo. Cuarto, al disminuir el contacto global con la piel, el laminado no tejido fibroso con tales proyecciones puede proporcionar un tacto más blando para la piel que contacta y así mejora la estética táctil de la capa y del producto completo. Quinto, cuando tales materiales se usan como materiales de revestimiento que contactan el cuerpo para productos tales como pañales, calzones pañales, calzones de aprendizaje, productos para la incontinencia en adultos y productos para la higiene femenina, el material de revestimiento también cumple la función de actuar como un material limpiador cuando se retira el producto. Este es especialmente el caso con la menstruación y las deposiciones de baja viscosidad tal como se encuentran comúnmente junto con tales productos. Nuevamente aquí, tales materiales pueden proporcionar beneficio adicional desde una perspectiva de limpieza y contención.

En el contexto de los productos de limpieza, nuevamente las proyecciones pueden proporcionar mayor área superficial total para recolectar y contener el material retirado de la superficie que se limpia. Además, los compuestos limpiadores y otros pueden cargarse dentro de las proyecciones huecas para almacenarse y después durante el uso, liberarse estos compuestos limpiadores y otros sobre la superficie que se limpia.

Se han hecho otros intentos de proporcionar las tramas no tejidas fibrosas que proporcionen los atributos antes mencionados y cumplan las tareas mencionadas anteriormente. Uno de esos métodos ha sido el uso de varios tipos de gofrado para crear voluminosidad. Esto funciona en parte, sin embargo se requieren altos pesos base para crear una estructura con topografía significativa. Además, es inherente del proceso de gofrado que el grosor inicial se pierda debido al hecho de que el gofrado, por su naturaleza, es un proceso de compresión y unión. Además, para "fijar" los gofrados en una tela no tejida las secciones densificadas por lo general se funden para crear puntos de soldadura que típicamente son impermeables al fluido. Por lo tanto se pierde una parte del área para que el fluido atraviese el material. Además, la "fijación" de la tela puede provocar que el material se endurezca y se haga áspero al tacto.

Otro método para proporcionar los atributos antes mencionados ha sido conformar las tramas fibrosas sobre superficies de conformación tridimensionales. Las estructuras resultantes por lo general tienen poca flexibilidad a bajos pesos base (si se supone que se usan fibras blandas con los atributos estéticos deseables) y la topografía se degrada significativamente cuando se enrollan en un rollo y se hacen pasar por los procesos de conversión subsiguientes. Esto se resuelve en parte en el proceso de conformación tridimensional al permitir que la forma tridimensional se llene con fibra. Sin embargo, por lo general esto se consigue a un mayor coste debido al uso de más material y a costa de la suavidad, así como también el hecho de que el material resultante se hace poco atractivo estéticamente para ciertas aplicaciones.

Otro método para proporcionar los atributos antes mencionados ha sido perforar una trama fibrosa. En dependencia del proceso, esto puede generar una trama bidimensional plana o una trama con cierta voluminosidad donde la fibra desplazada se empuja hacia fuera del plano de la trama original. Por lo general, se limita el grado de la voluminosidad, y bajo suficiente carga, la fibra desplazada puede empujarse de regreso hacia su posición original que resulta en al menos el cierre parcial de la abertura. Los procesos de perforación que intentan "fijar" la fibra desplazada fuera del plano de la trama original son propensos, además, a degradar la suavidad de la trama inicial. Otro problema con los materiales perforados es que cuando se incorporan en los productos finales dado que esto frecuentemente se hace con el uso de adhesivos, debido a su estructura abierta, los adhesivos frecuentemente penetrarán fácilmente a través de las aberturas en el no tejido desde su superficie expuesta inferior hacia la superior, y así crean problemas no deseados tales como la acumulación de adhesivo en el proceso de conversión o crean uniones no intencionadas entre las capas dentro del producto terminado.

Como resultado, aun existe una necesidad tanto de un material como de un proceso y un aparato que proporcionen características tridimensionales que satisfagan las necesidades mencionadas anteriormente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a los laminados enredados por fluido que tienen una capa no tejida fibrosa con proyecciones que, preferentemente, son huecas y que se extienden desde una superficie del laminado así como también al proceso y aparato para fabricar tales laminados y su incorporación en los productos finales.

La trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención, a la vez que puede tener otras capas incorporadas en ella, incluye una capa de soporte que tiene una primera y una segunda superficies opuestas y un grosor, y una trama de proyecciones no tejidas que comprende una pluralidad de fibras y que tienen superficies opuestas interior y exterior y un grosor. La segunda superficie de la capa de soporte contacta la superficie interior de la trama de proyecciones y una primera pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones forman una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior de la trama de proyecciones. Una segunda pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones se enredan con la capa de soporte para formar la resultante trama de laminados enredados por fluido.

La porción de la trama de proyecciones del laminado con sus proyecciones proporciona una amplia variedad de atributos que la hacen adecuada para un número de usos finales. En las modalidades preferidas todas o al menos una porción de las proyecciones definen interiores huecos.

La capa de soporte puede hacerse de una variedad de materiales que incluyen una trama de fibras continuas tal como un material unido por hilado o puede hacerse de tramas de fibras cortas de fibras más cortas. La trama de proyecciones puede hacerse, además, tanto de tramas de fibras continuas como de tramas de fibras cortas aunque es deseable que la trama de proyecciones tenga menos unión entre fibras o enredo de fibras que la capa de soporte para facilitar la formación de las proyecciones.

La capa de soporte y la trama de proyecciones cada una puede hacerse en una variedad de pesos base en dependencia de la aplicación de uso final particular. Un atributo único del laminado y del proceso es la capacidad de fabricar laminados a los que se consideran que son bajos pesos base para aplicaciones que incluyen, pero sin limitarse a, productos absorbentes para el cuidado personal y componentes para empaques de alimentos. Por ejemplo, las tramas de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención pueden tener pesos base totales entre aproximadamente 25 y aproximadamente 100 gramos por metro cuadrado (g/m2) y la capa de soporte puede tener un peso base de entre aproximadamente 5 y aproximadamente 40 gramos por metro cuadrado mientras que la trama de proyecciones puede tener un peso base de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 60 gramos por metro cuadrado. Tales intervalos de pesos base son posibles debido a la manera en que se forma el laminado y al uso de dos capas diferentes con funciones diferentes con respecto al proceso de formación. Como resultado, los laminados pueden fabricarse en configuraciones comerciales que hasta ahora no se consideraban posibles debido a la incapacidad de procesar las tramas individuales y formar las proyecciones deseadas.

La trama de laminados de acuerdo con la presente invención puede incorporarse en artículos absorbentes para una amplia variedad de usos que incluyen, pero sin limitarse a, pañales, calzones pañales, calzones de aprendizaje, dispositivos para la incontinencia, productos para la higiene femenina, vendajes y toallitas. Por lo general tales productos incluirán un revestimiento del lado del cuerpo o material en contacto con la piel, un material orientado hacia la prenda también denominado como una lámina posterior y un núcleo absorbente dispuesto entre el revestimiento orientado hacia el cuerpo y la lámina posterior. A este respecto, tales artículos absorbentes pueden tener al menos una capa que se fabrica, al menos en parte, de la trama de laminados enredados por fluido de la presente invención, que incluye, pero sin limitarse a, una de las superficies externas del artículo absorbente. Si la superficie externa es la superficie en contacto con el cuerpo, la trama de laminados enredados por fluido puede usarse sola o en combinación con otras capas del material absorbente. Además, la trama de laminados enredados por fluido puede incluir hidrogel conocido también como material superabsorbente, preferentemente, en la porción de la capa de soporte del laminado. Si la trama de laminados debe usarse como una superficie externa en el lado de la prenda del artículo absorbente, puede ser deseable unir una capa impermeable a los líquidos tal como una capa de película a la primera superficie o exterior de la capa de soporte y posicionar esta capa impermeable a los líquidos del lado de adentro del artículo absorbente de manera que las proyecciones de la trama de proyecciones estén en el lado externo del artículo absorbente. Este mismo tipo de configuración también puede usarse en el empaque de alimentos para absorber los fluidos del contenido del empaque.

También es muy común que tales artículos absorbentes tengan una capa opcional la cual normalmente se denomina como una capa de "afluencias" o de "transferencia" dispuesta entre el revestimiento orientado hacia el cuerpo y el núcleo absorbente. Cuando tales productos tienen la forma de, por ejemplo, pañales y dispositivos para la incontinencia en adultos, también pueden incluir las que se denominan "orejas" localizadas en las regiones delantera y/o posterior de la cintura en los lados laterales de los productos. Estas orejas se usan para asegurar el producto alrededor del torso del portador, por lo general junto con adhesivo y/o sistemas de sujeción mecánica de ganchos y lazos. En ciertas aplicaciones, los sistemas de sujeción se conectan a los extremos distales de las orejas y se unen a lo que se denomina como un "parche delantero" o "zona de colocación de cinta" localizada en la porción delantera de la cintura del producto. La trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención puede usarse para todo o una porción de uno cualquiera o más de estos componentes y productos.

Cuando tales artículos absorbentes tienen la forma de, por ejemplo, un calzón de aprendizaje, calzón tipo pañal u otro producto que se diseñe para ponerse y llevarse puesto como la ropa interior, tales productos por lo general incluirán los que se denominan "paneles laterales" que unen las regiones delantera y posterior de la cintura del producto. Tales paneles laterales pueden incluir tanto porciones elásticas como no elásticas y las tramas de laminados enredados por fluido de la presente invención pueden usarse también como todo o una porción de estos paneles laterales.

Por lo siguente, tales artículos absorbentes pueden tener al menos una capa, toda o una porción de la cual, comprende la trama de laminados enredados por fluido de la presente invención.

Además, se describen en la presente un número de configuraciones de equipos y procesos para conformar tramas de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención. Un tal proceso incluye las etapas de proceso de proporcionar una superficie de conformación de proyecciones que define una pluralidad de agujeros de conformación en ella con los agujeros de conformación que se separan entre sí y que tienen áreas de contacto entre ellos. La superficie de conformación de proyecciones puede moverse en una dirección de la máquina a una velocidad de la superficie de conformación de proyecciones. Un dispositivo de enredado por fluido de proyecciones también se proporciona el cual tiene una pluralidad de chorros de fluido de proyecciones capaces de emitir una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones desde los chorros de fluido de proyecciones en una dirección hacia la superficie de conformación de proyecciones.

Una capa de soporte que tiene una primera y una segunda superficies opuestas y una trama de proyecciones no tejidas que tienen una pluralidad de fibras y las superficies interior y exterior opuestas se proporcionan después. La trama de proyecciones se alimenta sobre la superficie de conformación de proyecciones con la superficie exterior de la trama de proyecciones posicionada adyacente a la superficie de conformación de proyecciones. La segunda superficie de la capa de soporte se alimenta sobre la superficie interior de la trama de proyecciones. Una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones del fluido enredador desde la pluralidad de chorros de fluido de proyecciones se dirigen en una dirección desde la primera superficie de la capa de soporte hacia la superficie de conformación de proyecciones para provocar que a) una primera pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones en una vecindad de los agujeros de conformación en la superficie de conformación de proyecciones se dirijan dentro de los agujeros de conformación para formar una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior de la trama de proyecciones, y b) una segunda pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones se enrede con la capa de soporte para formar una trama de laminados. Este enredo puede ser el resultado de que las fibras de la trama de proyecciones se enreden con la capa de soporte o, cuando la capa de soporte también es una estructura fibrosa, las fibras de la capa de soporte se enreden con las fibras de la trama de proyecciones o una combinación de los dos procesos de enredado descritos. Además, la primera y la segunda pluralidades de fibras en la trama de proyecciones pueden ser la misma pluralidad de fibras, especialmente cuando las proyecciones se separan poco dado que las mismas fibras, si son de suficiente longitud, pueden tanto formar las proyecciones como enredarse con la capa de soporte.

Después de la formación de las proyecciones en la trama de proyecciones y la unión de la trama de proyecciones con la capa de soporte para formar la trama de laminados, la trama de laminados se retira de la superficie de conformación de proyecciones. En ciertas ejecuciones del proceso y el aparato es deseable que la dirección de la pluralidad de chorros de fluido provoque la formación de proyecciones que sean huecas.

En un diseño preferido, la superficie de conformación de proyecciones comprende un tambor de texturización aunque también es posible formar la superficie de conformación a partir de un sistema de correas o un sistema de correas y alambres. En ciertas ejecuciones es deseable que las áreas de contacto de la superficie de conformación de proyecciones no sea permeable a los fluidos, en otras situaciones pueden ser permeables, especialmente cuando la superficie de conformación es un alambre de conformación poroso. Si se desea, la superficie de conformación puede formarse con áreas elevadas además de los agujeros a fin de formar depresiones y/o aberturas en las áreas de contacto de la trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

En ejecuciones alternativas del equipo, la trama de proyecciones y/o la capa de soporte pueden alimentarse en el proceso de conformación de proyecciones a la misma velocidad que se mueve la superficie de conformación de proyecciones o a una velocidad mayor o menor. En ciertas ejecuciones del proceso, es deseable que la trama de proyecciones se alimente sobre la superficie de conformación de proyecciones a una velocidad que es mayor que la velocidad a la que se alimenta la capa de soporte sobre la trama de proyecciones. En otras situaciones, puede ser deseable alimentar tanto la trama de proyecciones como la capa de soporte sobre la superficie de conformación de proyecciones a una velocidad que es mayor que la velocidad de la superficie de conformación de proyecciones. Se ha encontrado que sobrealimentar material en el proceso proporciona estructura fibrosa adicional dentro de la trama de proyecciones para la formación de las proyecciones. La velocidad a la que se alimenta el material en el proceso se denomina la relación de sobrealimentación. Se ha encontrado que pueden hacerse proyecciones particularmente bien formadas cuando la relación de sobrealimentación se encuentra entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 50 por ciento que significa que la velocidad a la cual se alimenta el material en el proceso y aparato se encuentra entre aproximadamente el 10 por ciento y aproximadamente el 50 por ciento más rápida que la velocidad de la superficie de conformación de proyecciones. Esto es particularmente ventajoso con respecto a la sobrealimentación de la trama de proyecciones en el proceso y aparato.

En una forma alternativa del proceso y equipo, se proporciona una etapa de laminado previo antes de la etapa de conformación de proyecciones. En esta modalidad, el equipo y proceso se proporcionan con una superficie de conformación de laminado que es permeable a los fluidos. La superficie de conformación de laminado puede moverse en una dirección de la máquina a una velocidad de conformación de laminado. Como con la otra modalidad del proceso y equipo, se proporciona una superficie de conformación de proyecciones que define una pluralidad de agujeros de conformación en ella con los agujeros de conformación que se separan entre sí y que tienen áreas de contacto entre ellos. La superficie de conformación de proyecciones también puede moverse en la dirección de la máquina a una velocidad de la superficie de conformación de proyecciones. El equipo y el proceso incluyen, además, un dispositivo de enredado por fluido de laminado que tiene una pluralidad de chorros de fluido de laminado capaces de emitir una pluralidad de chorros de fluido de laminado a presión del fluido enredador desde los chorros de fluido de laminado en una dirección hacia la superficie de conformación de laminado y un dispositivo de enredado por fluido de proyecciones que tienen una pluralidad de chorros de fluido de proyecciones capaces de emitir una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones de un fluido enredador desde los chorros de fluido de proyecciones en una dirección hacia la superficie de conformación de proyecciones.

Como con el otro proceso y equipo, se proporcionan después una capa de soporte que tiene una primera y una segunda superficies opuestas y una trama de proyecciones que tiene una pluralidad de fibras y superficies interior y exterior opuestas. La capa de soporte y la trama de proyecciones se alimentan sobre la superficie de conformación de laminado en cuyo punto una pluralidad de chorros de fluido de laminado a presión del fluido enredador se dirigen desde la pluralidad de chorros de fluido de laminado hacia la capa de soporte y la trama de proyecciones para provocar que al menos una porción de las fibras desde la trama de proyecciones se enrede con la capa de soporte para formar una trama de laminados.

Después de que la trama de laminados se forma, se alimenta sobre la superficie de conformación de proyecciones con la superficie exterior de la trama de proyecciones que es adyacente a la superficie de conformación de proyecciones. Después una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones del fluido enredador desde la pluralidad de chorros de fluido de proyecciones se dirigen hacia la trama de laminados en una dirección desde la primera superficie de la capa de soporte hacia la superficie de conformación de proyecciones para provocar que una primera pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones en una vecindad de los agujeros de conformación en la superficie de conformación de proyecciones se dirija dentro de los agujeros de conformación para formar una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior de la trama de proyecciones. La trama de laminados enredados por fluido asi formada se retira después de la superficie de conformación de proyecciones.

En el proceso que emplea una etapa de laminado antes de la etapa de conformación de proyecciones, el laminado puede tener lugar ya sea con la capa de soporte que es la capa que está en contacto directo con la superficie de conformación de laminado o con la trama de proyecciones que está en contacto directo con la superficie de conformación de laminado. Cuando la capa de soporte se alimenta sobre la superficie de conformación de laminado, su primera superficie será adyacente a la superficie de conformación de laminado y así la superficie interior de la trama de proyecciones se alimenta de este modo sobre la segunda superficie de la capa de soporte. Como resultado, la pluralidad de chorros de fluido de laminado a presión del fluido enredador que emanan de los chorros de fluido de laminado a presión se dirigen desde la superficie exterior de la trama de proyecciones hacia la superficie de conformación de laminado para provocar que al menos una porción de las fibras desde la trama de proyecciones se enrede con la capa de soporte para formar la trama de laminados.

Como con el primer proceso, la superficie de conformación de proyecciones puede comprender un tambor de texturización y en ciertas aplicaciones es deseable que las áreas de contacto de la superficie de conformación de proyecciones no sean permeables a los fluidos con respecto al fluido enredador que se usa. También es deseable que la pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones provoquen la formación de proyecciones que son huecas. Además, la trama de proyecciones puede alimentarse sobre la capa de soporte a una velocidad que es mayor que la velocidad a la que se alimenta la capa de soporte sobre la superficie de conformación de laminado. Alternativamente, tanto la trama de proyecciones como la capa de soporte pueden alimentarse sobre la superficie de conformación de laminado a una velocidad que es mayor que la velocidad de la superficie de conformación de laminado. La relación de sobrealimentación para el material que se alimenta en la porción de conformación de laminado del proceso puede estar entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 50 por ciento. Una vez que la trama de laminados se ha formado, puede alimentarse sobre la superficie de conformación de proyecciones a una velocidad que es mayor que la velocidad de la superficie de conformación de proyecciones.

En algunas aplicaciones, puede ser deseable que las proyecciones tengan mayor rigidez y resistencia a la abrasión tal como cuando la trama de laminados se usa como una almohadilla limpiadora o donde las proyecciones y el laminado completo verán fuerzas de compresión más verticales. En tales situaciones, puede ser deseable formar la trama de proyecciones con fibras que pueden unir o unirse entre sí tales como mediante el uso, por ejemplo, de fibras bicomponentes. Alternativamente o además de esto, la unión química tal como a través del uso de resinas acrílicas puede usarse para unir las fibras juntas. En tales situaciones, la trama de laminados puede someterse a procesamiento adicional tal como una etapa de unión en donde el laminado recién formado se somete a un proceso de unión térmica u otro no compresivo que funde toda o una porción de las fibras en las proyecciones y, si se desea, en las áreas circundantes juntas para darle al laminado más rigidez estructural.

Esta y otras modalidades de la presente invención se exponen en más detalle más abajo.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Una descripción completa y realizable de la presente invención, que incluye el mejor modo de la misma se expone más particularmente en el resto de la descripción, que incluye referencias a las figuras adjuntas, en las cuales: La Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 es una sección transversal del material mostrado en la Figura 1 tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1.

La Figura 2A es una vista en sección transversal del material de acuerdo con la presente invención tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1 que muestra las posibles direcciones de los movimientos de las fibras dentro del laminado debido al proceso de enredado por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3 es una vista lateral esquemática de un aparato y proceso de acuerdo con la presente invención para conformar una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3A es una vista despiezada de una porción representativa de una superficie de conformación de proyecciones de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4 es una vista lateral esquemática de un aparato y proceso alternativo de acuerdo con la presente invención para conformar una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 4A es una vista lateral esquemática de un aparato y proceso alternativo de acuerdo con la presente invención para conformar una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención que es una adaptación del aparato y proceso mostrado en la Figura 4 así como también en las Figuras 5 y 7 subsiguientes.

La Figura 5 es una vista lateral esquemática de un aparato y proceso alternativo de acuerdo con la presente invención para conformar una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 6 es una vista lateral esquemática de un aparato y proceso alternativo de acuerdo con la presente invención para conformar una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 7 es una vista lateral esquemática de un aparato y proceso alternativo de acuerdo con la presente invención para conformar una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 8 es una fotomicrografía a un ángulo de 45 grados que muestra una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

Las Figuras 9 y 9A son fotomicrografías que muestran en sección transversal una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 10 es una vista en corte en perspectiva de un artículo absorbente en el cual puede usarse una trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención.

La Figura 11 es un gráfico que representa el grosor de la tela como una función de la relación de sobrealimentación de la trama de proyecciones en el proceso de conformación.

La Figura 12 es un gráfico que representa la extensión de la tela a una carga de 10 N como una función de la relación de sobrealimentación de la trama de proyecciones en el proceso de conformación tanto para los laminados de acuerdo con la presente invención como para las tramas de proyecciones no apoyadas.

La Figura 13 es un gráfico que representa la carga en Newton por 50 milímetros de ancho como una función de la extensión en por ciento que compara tanto un laminado de acuerdo con la presente invención como una trama de proyecciones no apoyada.

La Figura 14 es un gráfico que representa la carga en Newton por 50 mm de ancho como una función de la deformación en por ciento para una serie de laminados de acuerdo con la presente invención mientras se varía la relación de sobrealimentación.

La Figura 15 es un gráfico que representa la carga en Newton por 50 mm de ancho como una función de la extensión en por ciento para una serie de tramas de proyecciones de 45 g/m2 mientras se varía la relación de sobrealimentación.

La Figura 16 es una foto en vista superior de una muestra designada como el código 3-6 en la Tabla 1 de la descripción.

La Figura 16A es una foto de una muestra designada como el código 3-6 en la Tabla 1 de la descripción tomada a un ángulo de 45 grados.

La Figura 17 es una foto en vista superior de una muestra designada como el código 5-3 en la Tabla 1 de la descripción.

La Figura 17A es una foto de una muestra designada como el código 5-3 en la Tabla 1 de la descripción tomada a un ángulo de 45 grados.

La Figura 18 es una foto que muestra la yuxtaposición de una porción de una tela con y sin una capa de soporte que refuerza la trama de proyecciones que se ha procesado simultáneamente en la misma máquina.

El uso repetido de los caracteres de referencia en la presente descripción y en las figuras pretende representar las características o elementos iguales o análogos de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Como se usa en la presente el término "tela o trama no tejida" se refiere a una trama que tiene una estructura de fibras individuales, filamentos o hebras (denominadas colectivamente como "fibras" en aras de la simplicidad) que se entrecruzan, pero no de una manera identificable como en una tela de puntos. Las telas o tramas no tejidas se han formado a partir de muchos procesos tales como por ejemplo, procesos de fusión por soplado, procesos de unión por hilado, procesos de cardado de tramas, etc.

Como se usa en la presente, el término "trama fusionada por soplado" generalmente hace referencia a una trama no tejida que se forma mediante un proceso en el cual un material termoplástico fundido se extrude a través de una pluralidad de capilares troquelados finos, comúnmente circulares, como fibras fundidas en chorros de gases (por ejemplo, aire) a alta velocidad que atenúa las fibras del material termoplástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser hasta el diámetro de las microfibras. Después de eso, las fibras fusionadas por soplado se transportan por un chorro de gases a alta velocidad y se depositan sobre una superficie de recolección para formar una trama de fibras fusionadas por soplado distribuidas aleatoriamente. Tal proceso se describe, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos núm.3,849,241 de Butin, y otros, la cual se incorpora en la presente en su totalidad como referencia a la misma para todos los propósitos. En términos generales, las fibras fusionadas por soplado pueden ser microfibras que son prácticamente continuas o discontinuas, generalmente de diámetro menor que 10 mieras, y generalmente adherentes cuando se depositan sobre una superficie colectora.

Como se usa en la presente, el término "trama de unión por hilado" generalmente se refiere a una trama que contiene fibras prácticamente continuas de diámetro pequeño. Las fibras se forman mediante la extrusión de un material termoplástico fundido a partir de una pluralidad de capilares finos, comúnmente circulares, de una hilera con el diámetro de las fibras extrudidas que se reduce después rápidamente mediante, por ejemplo, extracción por evacuación y/u otros mecanismos de unión por hilado bien conocidos. La producción de tramas de unión por hilado se describe e ilustra, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos núms.4,340,563 de Appel, y otros, 3,692,618 de Dorschner, y otros, 3,802,817 de Matsuki, y otros, 3,338,992 de Kinncy, 3,341,394 de Kinney, 3,502,763 de Hartman, 3,502,538 de Levy, 3,542,615 de Dobo, y otros, y 5,382,400 de Pike, y otros, las cuales se incorporan en la presente en su totalidad como referencia a las mismas para todos los propósitos. Las fibras unidas por hilado generalmente no son adherentes cuando se depositan sobre una superficie colectora. Las fibras unidas por hilado a veces pueden tener diámetros de menos que aproximadamente 40 mieras, y frecuentemente de entre aproximadamente 5 hasta aproximadamente 20 mieras. Para proporcionar a las tramas integridad adicional las tramas así formadas pueden someterse a téenicas adicionales de unión de las fibras si así se desea. Ver, por ejemplo, la patente de Estados Unidos núm. 3,855,046 de Hansen y otros, la cual se incorpora en la presente en su totalidad como referencia a la misma para todos los propósitos.

Como se usa en la presente, el término "trama cardada" generalmente se refiere a una trama que contiene fibras cortas naturales o sintéticas que por lo general tienen longitudes de fibra de menos que 100 milímetros. Las balas de fibras cortas se someten a un proceso de apertura para separar las fibras que se envían después hacia un proceso de cardado que separa y peina las fibras para alinearlas en la dirección de la máquina después de lo cual las fibras se depositan sobre un alambre en movimiento para su procesamiento adicional. Tales tramas comúnmente se someten a algún tipo de proceso de unión tal como unión térmica mediante el uso de calor y/o presión. Además, o en lugar de ello, las fibras pueden someterse a procesos de unión con adhesivos para unir las fibras juntas tal como mediante el uso de adhesivos en polvo. Aun más, la trama cardada puede someterse al enredado por fluido tal como el hidroenredado para entrecruzar más las fibras y así mejorar la integridad de la trama cardada. Las tramas cardadas debido a la alineación de las fibras en la dirección de la máquina, una vez unidas, por lo general tendrán más resistencia en la dirección de la máquina que la resistencia en la dirección transversal de la máquina.

Como se usa en la presente, el término "enredado por fluido" y "enredada por fluido" generalmente se refiere a un proceso de formación para aumentar adicionalmente el grado de enredo de las fibras dentro de una trama no tejida fibrosa dada o entre tramas no tejidas fibrosas y otros materiales a fin de hacer más difícil la separación de las fibras individuales y/o las capas como resultado del enredo. Generalmente esto se realiza mediante el apoyo de la trama no tejida fibrosa sobre algún tipo de superficie de conformación o de transporte la cual tiene al menos algún grado de permeabilidad al fluido incidente a presión. Un chorro de fluido a presión (comúnmente múltiples chorros) se dirige después contra la superficie de la trama no tejida que se opone a la superficie apoyada de la trama. El fluido a presión contacta las fibras y empuja porciones de las fibras en la dirección del flujo del fluido que así desplaza toda o una porción de una pluralidad de las fibras hacia la superficie apoyada de la trama. El resultado es un enredo adicional de las fibras en la que se puede denominar dirección Z de la trama (su grosor) con respecto a su dimensión más plana, su plano X-Y. Cuando dos o más tramas distintas u otras capas se colocan adyacentes entre sí sobre la superficie de conformación/transporte y se someten al fluido a presión, el resultado deseado generalmente es que algunas de las fibras de al menos una de las tramas se empujan hacia dentro de la trama o capa adyacente que provoca así el enredo de las fibras entre las interfaces de las dos superficies a fin de resultar en el pegado o unión de las tramas/capas juntas debido al mayor enredo de las fibras. El grado de unión o enredo dependerá de un número de factores que incluyen, pero sin limitarse a, los tipos de fibras que se usan, sus longitudes de fibra, el grado de unión inicial o enredo de la trama o tramas antes de someterlas al proceso de enredado por fluido, el tipo de fluido que se usa (líquidos, tales como agua, vapor o gases, tales como aire), la presión del fluido, el número de chorros de fluido, la velocidad del proceso, el tiempo de permanencia del fluido y la porosidad de la trama o tramas/otras capas y la superficie de conformación/transporte. Uno de los procesos más comunes de enredado por fluido se denomina como hidroenredado el cual es un proceso bien conocido para los expertos en la materia de las tramas no tejidas. Los ejemplos de proceso de enredado por fluido pueden encontrarse en la patente de Estados Unidos núm. 4,939,016 de Radwanski y otros, la patente de Estados Unidos núm. 3,485,706 de Evans, y las patentes de Estados Unidos núms.4,970,104 y 4,959,531 de Radwanski, cada una de las cuales se incorpora en la presente en su totalidad como referencia a la misma para todos los propósitos.

Se hará referencia ahora a las modalidades de la invención, uno o más ejemplos de la cual se exponen más abajo. Cada ejemplo se proporciona a manera de una explicación de la invención, no como una limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la materia que pueden hacerse varias modificaciones y variaciones en la invención sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como una modalidad pueden usarse en otra modalidad para dar aun otra modalidad adicional. Así, se pretende que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones como que están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes. Cuando se dan intervalos para los parámetros, se pretende que cada uno de los extremos del intervalo también se incluye dentro del intervalo dado. Un experto en la téenica debe entender que la presente discusión es una descripción de modalidades ilustrativas solamente y no pretende ser limitante de los aspectos más amplios de la presente descripción, cuyos aspectos más amplios son construcciones ilustrativas incorporadas.

Trama de laminados enredados por fluido con proyecciones El resultado de los procesos y aparato descritos en la presente es la generación de una trama de laminados enredados por fluido con proyecciones que se extienden hacia fuera y lejos de al menos una superficie destinada a ser externa del laminado. En las modalidades preferidas las proyecciones son huecas. Una modalidad de la presente invención se muestra en las Figuras 1, 2, 2A, 8, 9 y 9A de las figuras. Una trama de laminados enredados por fluido 10 se muestra con las proyecciones 12 que para muchas aplicaciones deseablemente son huecas. La trama 10 incluye una capa de soporte 14 (que en las Figuras 1, 2 y 2A se muestra como una trama de soporte no tejida fibrosa 14) y una trama de proyecciones no tejida fibrosa 16. La capa de soporte 14 tiene una primera superficie 18 y una segunda superficie opuesta 20 así como también un grosor 22. La trama de proyecciones 16 tiene una superficie interior 24 y una superficie exterior opuesta 26 así como también un grosor 28. La interfaz entre la capa de soporte 14 y la trama de proyecciones 16 se muestra en el número de referencia 27 y es deseable que las fibras de la trama de proyecciones 16 crucen la interfaz 27 y se enreden y se acoplen con la capa de soporte 14 a fin de formar el laminado 10. Cuando la capa o trama de soporte 14 también es un no tejido fibroso, las fibras de esta capa pueden cruzar la interfaz 27 y enredarse con las fibras en la trama de proyecciones 16. El laminado completo 10 se denomina una trama de laminados enredados por fluido debido a la naturaleza fibrosa de la porción de trama de proyecciones 16 del laminado 10 mientras que se entiende que la capa de soporte 14 se denomina como una capa dado que puede comprender material de trama no fibrosa tal como material no tejido pero también puede comprender o incluir otros materiales tales como, por ejemplo, películas, gasas y espumas. Generalmente para las aplicaciones de uso final descritas en la presente, los pesos base para la trama de laminados enredados por fluido 10 variarán entre aproximadamente 25 y aproximadamente 100 g/m2 aunque los pesos base fuera de este intervalo pueden usarse en dependencia de la aplicación de uso final particular.

Proyecciones huecas Aunque las proyecciones 12 pueden rellenarse con fibras de la trama de proyecciones 16 y/o la capa de soporte 14, generalmente es deseable para las proyecciones 12 que sean generalmente huecas, especialmente cuando tales laminados 10 se usan en relación con estructuras absorbentes. Las proyecciones huecas 12 deseablemente tienen extremos cerrados 13 que carecen de agujeros o aberturas. Tales agujeros o aberturas deben distinguirse de la separación intersticial normal entre fibras que comúnmente se encuentra en las tramas no tejidas fibrosas. En algunas aplicaciones, sin embargo, puede ser deseable aumentar la presión y/o el tiempo de permanencia de los chorros de fluido incidentes en el proceso de enredado como se describe más abajo para crear uno o más agujeros o aberturas (no mostrados) en una o más de las proyecciones huecas 12. Tales aberturas pueden formarse en los extremos 13 o las paredes laterales 11 de las proyecciones 12 así como también tanto en los extremos 13 como en las paredes laterales 11 de las proyecciones 12.

Las proyecciones huecas 12 mostradas en las Figuras son redondas cuando se observan desde arriba con puntas o extremos un poco en forma de domos o curvas 13 como se ven cuando se observan en la sección transversal. La forma real de las proyecciones 12 puede variarse en dependencia de la forma de la superficie de conformación hacia la cual se empujan las fibras desde la trama de proyecciones 16. Así, aunque sin limitar las variaciones, las formas de las proyecciones 12 pueden ser, por ejemplo, redondas, ovaladas, cuadradas, rectangulares, triangulares, rómbicas, etc. Tanto el ancho como la profundidad de las proyecciones huecas 12 pueden variarse como lo pueden la separación y el patrón de las proyecciones 12. Además, varias formas, tamaños y separación de las proyecciones 12 pueden utilizarse en la misma trama de proyecciones 16.

Las proyecciones 12 en la trama de laminados 10 se localizan en y emanan desde la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16. Cuando las proyecciones 12 son huecas, tendrán extremos abiertos 15 que se localizan hacia la superficie interior 24 de la trama de proyecciones 16 y se cubren por la segunda superficie 20 de la capa o trama de soporte 14 o la superficie interior 24 de la trama de proyecciones 16 en dependencia de la cantidad de fibra que se ha usado desde la trama de proyecciones 16 para formar las proyecciones 12. Las proyecciones 12 se rodean por las áreas de contacto 19 que se forman también desde la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16 aunque el grosor de las áreas de contacto 19 se comprende tanto de la trama de proyecciones 16 como de la capa de soporte 14. Esta área basal 19 puede ser relativamente llana y aplanada como se muestra en la Figura 1 o puede tener variabilidad topográfica integrada en ella. Por ejemplo, el área basal 19 puede tener una pluralidad de formas tridimensionales formadas en ella mediante la conformación de la trama de proyecciones 16 sobre una superficie de conformación de formas tridimensionales tal como se describe en la patente de Estados Unidos núm. 4,741,941 de Englebert y otros concedida a Kimberly-Clark Worldwide e incorporada en la presente como referencia en su totalidad para todos los propósitos. Por ejemplo, las áreas de contacto 19 pueden proporcionarse con depresiones 23 que se extienden de manera completa o parcial en la trama de proyecciones 16 y/o la capa de soporte 14. Además, las áreas de contacto 19 pueden someterse a gofrado que puede impartirle textura superficial y otros atributos funcionales al área basal 19. Aun más, las áreas de contacto 19 y el laminado 10 como un todo pueden proporcionarse con aberturas 25 que se extienden a través del laminado 10 a fin de facilitar adicionalmente el movimiento de los fluidos (tales como los líquidos y sólidos que componen los exudados corporales) hacia y a través del laminado 10. Como resultado de los procesos de enredado por fluido descritos en la presente, generalmente no es deseable que la presión del fluido usada para formar las proyecciones 12 sea de suficiente fuerza como para empujar las fibras desde la capa de soporte 14 para que se expongan sobre la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16.

Aunque es posible variar la densidad y el contenido de fibra de las proyecciones 12, generalmente es deseable que las proyecciones 12 sean "huecas". Con referencia a las Figuras 9 y 9A, puede verse que cuando las proyecciones 12 son huecas, tienden a formar una lámina 17 de las fibras de la trama de proyecciones 16. La lámina 17 define un espacio interior hueco 21 que tiene una menor densidad de fibras en comparación con la densidad de la lámina 17 de las proyecciones 12. Por "densidad" se entiende el conteo o contenido de fibras por unidad de volumen seleccionada dentro de una porción del espacio interior hueco 21 o la lámina 17 de la proyección 12. El grosor de la lámina 17 así como también su densidad pueden variar dentro de una proyección particular o individual 12 y también pueden variar como entre diferentes proyecciones 12. Además, el tamaño del espacio interior hueco 21 así como también su densidad pueden variar dentro de una proyección particular o individual 12 y también pueden variar como entre diferentes proyecciones 12. Las fotomicrografías de las Figuras 9 y 9A revelan una menor densidad o conteo de fibras en el espacio interior hueco 21 en comparación con la porción de la lámina 17 de la proyección ilustrada 12. Como resultado, si hay al menos alguna porción de un espacio interior hueco 21 de una proyección 12 que tiene una menor densidad de fibras que al menos alguna porción de la lámina 17 de la misma proyección 12, entonces la proyección se considera como "hueca". A este respecto, en algunas situaciones, puede no haber una demarcación bien definida entre la lámina 17 y el espacio interior hueco 21 pero, si con suficiente ampliación de una sección transversal de una de las proyecciones, puede verse que al menos alguna porción del espacio interior hueco 21 de la proyección 12 tiene una menor densidad que alguna porción de la lámina 17 de la misma proyección 12, entonces la proyección 12 se considera como "hueca". Además, si al menos una porción de las proyecciones 12 de una trama de laminados enredados por fluido 10 son huecas, la trama de proyecciones 16 y el laminado 10 se consideran como "huecos" o como que tienen "proyecciones huecas". Por lo general la porción de las proyecciones 12 que son huecas serán mayores o iguales que el 50 por ciento de las proyecciones 12 en un área seleccionada de la trama de laminados enredados por fluido 10, alternativamente mayor o igual que el 70 por ciento de las proyecciones en un área seleccionada de la trama de laminados enredados por fluido 10 y alternativamente mayor o igual que el 90 por ciento de las proyecciones 10 en un área seleccionada de la trama de laminados enredados por fluido 10.

Como será más evidente en relación con la descripción de los procesos expuestos más abajo, la trama de laminados enredados por fluido 10 es el resultado del movimiento de las fibras en la trama de proyecciones 16 en una y a veces dos o más direcciones. Con referencia a las Figuras 2A y 3A, si la superficie de conformación de proyecciones 130 sobre la cual se coloca la trama de proyecciones 16 es continua excepto por los agujeros o aberturas de conformación 134 usados para formar las proyecciones huecas 12, entonces la fuerza de los chorros de enredado por fluido que golpean y rebotan del área de superficie continua 136 de la superficie de conformación de proyecciones 130 correspondiente a las áreas de contacto 19 de la trama de proyecciones 16 puede provocar una migración de fibras adyacentes a la superficie interior 24 de la trama de proyecciones 16 en la capa de soporte 14 adyacente a su segunda superficie 20. Esta migración de fibras en la primera dirección se representa por las flechas 30 mostradas en la Figura 2A. Con el objetivo de formar las proyecciones huecas 12 que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16, debe haber una migración de fibras en una segunda dirección como se muestra por las flechas 32. Esta migración en la segunda dirección es la que provoca que las fibras desde la trama de proyecciones 16 se muevan fuera y lejos de la superficie exterior 26 para formar las proyecciones huecas 12.

Cuando la capa de soporte 14 es una trama fibrosa no tejida, en dependencia del grado de la integridad de la trama y la resistencia y tiempo de permanencia del fluido enredador desde los chorros de fluido a presión, también puede haber un movimiento de las fibras de la trama de soporte hacia la trama de proyecciones 16 como se muestra por las flechas 31 en la Figura 2A. El resultado neto de estos movimientos de las fibras es la creación de un laminado 10 con buena integridad general y el laminado de la capa y la trama (14 y 16) en su interfaz 27 que permite así el procesamiento y manejo adicional del laminado 10.

Capa de soporte y trama de proyecciones Como implica el nombre, la capa de soporte 14 se destina para soportar la trama de proyecciones 16 que contiene las proyecciones 12. La capa de soporte 14 puede hacerse a partir de un número de estructuras siempre que la capa de soporte 14 sea capaz de soportar la trama de proyecciones 16. Las principales funciones de la capa de soporte 14 son proteger la trama de proyecciones 16 durante la formación de las proyecciones 12, para que pueda unirse o enredarse con la trama de proyecciones 16 y para ayudar en el procesamiento adicional de la trama de proyecciones 16 y la trama de laminados enredados por fluido 10 resultante. Los materiales adecuados para la capa de soporte 14 pueden incluir, pero sin limitarse a, telas o tramas no tejidas, materiales de gasa, materiales de mallas, productos a base de pulpa de papel/celulosa/madera los cuales pueden considerarse un subconjunto de las telas o tramas no tejidas así como también materiales de espuma, películas y combinaciones de los anteriores siempre que el material o materiales seleccionados sean capaces de resistir el proceso de enredado por fluido. Un material particularmente muy adecuado para la capa de soporte 14 es una trama fibrosa no tejida hecha a partir de una pluralidad de fibras depositadas aleatoriamente que pueden ser fibras cortas tales como se usan, por ejemplo, en tramas cardadas, tramas tendidas al aire, etc. o pueden ser fibras más continuas tales como se encuentran en, por ejemplo, tramas fusionadas por soplado o de unión por hilado. Debido a las funciones que la capa de soporte 14 debe realizar, la capa de soporte 14 debe tener un mayor grado de integridad que la trama de proyecciones 16. A este respecto, la capa de soporte 14 debe ser capaz de quedar prácticamente intacta cuando se somete al proceso de enredado por fluido discutido en mayor detalle más abajo. El grado de integridad de la capa de soporte 14 debe ser tal que el material que forma la capa de soporte 14 resista ser impulsado dentro y rellenar las proyecciones huecas 14 de la trama de proyecciones 16. Como resultado, cuando la capa de soporte 14 es una trama fibrosa no tejida, es deseable que tenga un mayor grado de unión entre fibras y/o enredo de fibras que las fibras en la trama de proyecciones 16. Aunque es deseable hacer que las fibras de la capa de soporte 14 se enreden con las fibras de la trama de proyecciones 16 adyacentes a la interfaz 27 entre las dos capas, generalmente se desea que las fibras de esta capa de soporte 14 no se integren o enreden en la trama de proyecciones 16 hasta un grado tal que grandes porciones de estas fibras entren dentro de las proyecciones huecas 12.

Una función de la capa de soporte 14 es facilitar el procesamiento adicional de la trama de proyecciones 16. Por lo general las fibras usadas para formar la trama de proyecciones 16 son más caras que las usadas para formar la capa de soporte 14. Como resultado, es deseable conservar pequeño el peso base de la trama de proyecciones 16. Al hacer eso, sin embargo, se hace difícil procesar la trama de proyecciones 16 después de su formación. Al unir la trama de proyecciones 16 a una capa de soporte 14 subyacente, el procesamiento adicional, enrollado y desenrollado, almacenamiento y otras actividades pueden hacerse más eficazmente.

Con el objetivo de que resista este grado más alto de movimiento de la fibra, como se mencionó anteriormente, es deseable que la capa de soporte 14 tenga un mayor grado de integridad que la trama de proyecciones 16. Este grado más alto de integridad puede alcanzarse de un número de maneras. Una es la unión entre fibras que puede lograrse mediante la unión térmica o por ultrasonidos de las fibras entre sí con o sin el uso de presión como en unión por aire pasante, unión por puntos, unión con polvos, unión química, unión con adhesivos, gofrado, unión por calandrado, etc. Además, pueden añadirse otros materiales a la mezcla fibrosa tales como adhesivos y/o fibras bicomponentes. El enredado previo de la capa de soporte no tejida fibrosa 14 también puede usarse tal como, por ejemplo, al someter la trama a hidroenredado, perforación con agujas, etc. antes de que esta trama 14 se una a la trama de proyecciones 16. Las combinaciones de los anteriores también son posibles. Aun otros materiales tales como espumas, gasas y mallas pueden tener suficiente integridad inicial como para no necesitar procesamiento adicional. En muchos casos el nivel de integridad puede observarse visualmente debido, por ejemplo, a la observación con el ojo normal de tales téenicas como la unión por puntos que se usa comúnmente con las tramas no tejidas fibrosas tales como las tramas de unión por hilado y las tramas que contienen fibras cortas. La ampliación adicional de la capa de soporte 14 también puede revelar el uso de enredado por fluido o el uso de unión térmica y/o con adhesivos para unir las fibras juntas. En dependencia de si las muestras de las capas individuales (14 y 16) están disponibles, pueden realizarse pruebas de tracción en cualquiera o ambas de las direcciones de máquina y transversal de la máquina para comparar la integridad de la capa de soporte 14 con esa de la trama de proyecciones 16. Ver por ejemplo la prueba D5035-11 de ASTM la cual se incorpora en la presente en su totalidad para todos los propósitos.

El tipo, peso base, resistencia y otras propiedades de la capa de soporte 14 pueden seleccionarse y variarse en dependencia del uso final particular del laminado resultante 10. Cuando el laminado 10 debe usarse como parte de un artículo absorbente tal como un artículo absorbente para el cuidado personal, toallita, etc., generalmente es deseable que la capa de soporte 14 sea una capa que es permeable a los fluidos, tenga buena resistencia en húmedo y en seco, sea capaz de absorber fluidos tales como exudados corporales, posiblemente retener los fluidos durante un cierto periodo de tiempo y después liberar los fluidos hacia una o más capas subyacentes. A este respecto, los no tejidos fibrosos tales como las tramas de unión por hilado, las tramas fusionadas por soplado y las tramas cardadas tales como las tramas tendidas al aire, las tramas unidas por cardado y los materiales de coforma se adecúan particularmente bien como capas de soporte 14. Los materiales de espuma y los materiales de gasa también son muy adecuados. Además, la capa de soporte 14 puede ser un material de múltiples capas debido al uso de varias capas o al uso de procesos de formación de múltiples bancos como se usan comúnmente para fabricar tramas de unión por hilado y tramas fusionadas por soplado así como también combinaciones de capas de tramas fusionadas por soplado y de unión por hilado. En la formación de tales capas de soporte 14, pueden usarse tanto materiales naturales como sintéticos solos o en combinación para fabricar el material. Generalmente para las aplicaciones de uso final descritas en la presente, los pesos base de la capa de soporte 14 variarán entre aproximadamente 5 y aproximadamente 40 g/m2 aunque pueden usarse pesos base fuera de este intervalo en dependencia de la aplicación de uso final particular.

El tipo, el peso base y la porosidad de la trama de soporte 14 afectarán las condiciones del proceso necesarias para formar las proyecciones 12 en la trama de proyecciones 16 . Los materiales de mayor peso base aumentarán la fuerza de enredado de los chorros de fluido enredador necesarios para formar las proyecciones 12 en la trama de proyecciones 16.

Sin embargo, las capas de soporte de mayor peso base 14 también proporcionarán mayor soporte para la trama de proyecciones 16 dado que un problema principal con la trama de proyecciones 16 por sí misma es que es demasiado elástica para mantener la forma de las proyecciones 12 después del proceso de formación. La trama de proyecciones 16 por sí misma se alarga indebidamente en la dirección de la máquina debido a las fuerzas mecánicas ejercidas sobre ella por los subsiguientes procesos de enrollado y conversión lo cual disminuye y distorsiona las proyecciones 12. Además, sin la capa de soporte 14, las proyecciones 12 en la trama de proyecciones 16 colapsan debido a las presiones de enrollado y los pesos compresivos que experimenta la trama de proyecciones 16 en el proceso de enrollado y la subsiguiente conversión y no se recuperan hasta el grado que lo hacen con la capa de soporte 14.

La capa de soporte 14 puede someterse a tratamiento adicional y/o aditivos para modificar o mejorar sus propiedades. Por ejemplo, pueden añadirse tensioactivos y otros productos químicos tanto internamente como externamente a los componentes que forman toda o una porción de la capa de soporte 14 para modificar o mejorar sus propiedades. Los compuestos comúnmente denominados como hidrogeles o superabsorbentes que absorben muchas veces su peso en líquidos pueden añadirse a la capa de soporte 14 en forma tanto de partículas como de fibras.

La trama de proyecciones 16 se hace de una pluralidad de fibras depositadas aleatoriamente que pueden ser fibras cortas tales como las que se usan, por ejemplo, en tramas cardadas, tramas tendidas al aire, tramas de coformas, etc. o pueden ser fibras más continuas tales como las que se encuentran en, por ejemplo, tramas fusionadas por soplado o de unión por hilado. Las fibras en la trama de proyecciones 16 deseablemente deben tener menos unión entre fibras y/o enredo de fibras y así menos integridad en comparación con la integridad de la capa de soporte 14, especialmente cuando la capa de soporte 14 es una trama fibrosa no tejida. Las fibras en la trama de proyecciones 16 pueden no tener unión inicial entre fibras para los propósitos de permitir la formación de las proyecciones huecas 12 como se explicará en más detalle más abajo en relación con la descripción de una o más de las modalidades del proceso y aparato para conformar la trama de laminados enredados por fluido 10. Alternativamente, cuando tanto la capa de soporte 14 como la trama de proyecciones 16 son ambas tramas no tejidas fibrosas, la trama de proyecciones 16 tendrá menos integridad que la trama de soporte 14 debido a que la trama de proyecciones 16 tiene, por ejemplo, menos unión entre fibras, menos adhesivo o menos enredado previo de las fibras que forman la trama 16.

La trama de proyecciones 16 debe tener una suficiente capacidad de cantidad de movimiento de la fibra para permitir que el proceso de enredado por fluido descrito más abajo sea capaz de mover las fibras de la trama de proyecciones 16 fuera del plano X-Y de la trama de proyecciones 16 como se muestra en la Figura 1 y en la dirección perpendicular o Z (la dirección de su grosor 28) de la trama 16 a fin de que sea capaz de formar las proyecciones huecas 12. Si se usan estructuras de fibras más continuas tales como tramas fusionadas por soplado o de unión por hilado, es deseable que tengan poca o ninguna unión previa de la trama de proyecciones 16 antes del proceso de enredado por fluido. Las fibras más largas tales como se generan en procesos de fusión por soplado y de unión por hilado (las cuales frecuentemente se denominan como fibras continuas para diferenciarlas de las fibras cortas) por lo general requerirán más fuerza para desplazar las fibras en la dirección Z que las más cortas, fibras cortas que por lo general tienen longitudes de fibra de menos que 100 milímetros (mm) y más típicamente longitudes de fibra en el intervalo de 10 a 60 mm. Por el contrario, las tramas de fibras cortas tales como las tramas cardadas y las tramas tendidas al aire pueden tener algún grado de unión inicial o enredo de las fibras debido a su longitud más corta. Tales fibras más cortas requieren menos fuerza del fluido de los chorros de enredado por fluido para moverlas en la dirección Z para formar las proyecciones huecas 12. Como resultado, debe encontrarse un equilibrio entre la longitud de fibra, el grado de unión inicial de las fibras, la fuerza del fluido, la velocidad de la trama y el tiempo de permanencia a fin de poder crear las proyecciones huecas 12 sin formar, a menos que se desee, las aberturas en las áreas de contacto 19, las proyecciones huecas 12, ni forzar demasiado el material en el espacio interior hueco 21 de las proyecciones 12 que hace así las proyecciones 12 demasiado rígidas para algunas aplicaciones de uso final.

Generalmente, la trama de proyecciones 16 tendrá un peso base que varía entre aproximadamente 10 y aproximadamente 60 g/m2 para los usos descritos en la presente pero los pesos base fuera de este intervalo pueden usarse en dependencia de la aplicación de uso final particular. Las tramas unidas por hilado por lo general tendrán pesos base de entre aproximadamente 15 y aproximadamente 50 gramos por metro cuadrado (g/m2) cuando se usan como la trama de proyecciones 16. Los diámetros de las fibras variarán entre aproximadamente 5 y aproximadamente 20 mieras. Las fibras pueden ser fibras de un único componente formadas a partir de una única composición polimérica o pueden ser fibras bicomponentes o muíticomponentes en donde una porción de la fibra tiene un menor punto de fusión que los otros componentes a fin de permitir la unión entre las fibras a través del uso de calor y/o presión. También pueden usarse fibras huecas. Las fibras pueden formarse a partir de cualesquiera formulaciones poliméricas típicamente usadas para formar tramas de unión por hilado. Los ejemplos de tales polímeros incluyen, pero sin limitarse a, polipropileno (PP), poliéster (PET), poliamida (PA), polietileno (PE) y ácido poliláctico (PLA). Las tramas de unión por hilado pueden someterse a téenicas de unión posformación y enredado si es necesario mejorar la procesabilidad de la trama antes de someterla al proceso de conformación de proyecciones.

Las tramas fusionadas por soplado por lo general tendrán pesos base de entre aproximadamente 20 y aproximadamente 50 gramos por metro cuadrado (g/m2) cuando se usan como la trama de proyecciones 16. Los diámetros de las fibras variarán entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 5 mieras. Las fibras pueden ser fibras de un único componente formadas a partir de una única composición polimérica o pueden ser fibras bicomponentes o muíticomponentes en donde una porción de la fibra tiene un menor punto de fusión que los otros componentes a fin de permitir la unión entre las fibras a través del uso de calor y/o presión. Las fibras pueden formarse a partir de cualesquiera formulaciones poliméricas típicamente usadas para formar las tramas de unión por hilado antes mencionadas. Los ejemplos de tales polímeros incluyen, pero sin limitarse a, PP, PET, PA, PE y PLA.

Las tramas cardadas y tendidas al aire usan fibras cortas que por lo general variarán de longitud entre aproximadamente 10 y aproximadamente 100 milímetros. El denier de las fibras variará entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 6 denier en dependencia del uso final particular. Los pesos base variarán entre aproximadamente 20 y aproximadamente 60 g/m2. Las fibras cortas pueden hacerse de una amplia variedad de polímeros que incluyen, pero sin limitarse a, PP, PET, PA, PLA, algodón, rayón, lino, lana, cáñamo y celulosa regenerada tal como, por ejemplo, viscosa. Las mezclas de fibras también pueden utilizarse tal como las mezclas de fibras bicomponentes y de fibras de único componente así como también las mezclas de fibras macizas y fibras huecas. Si se desea unirlas, puede realizarse de un número de maneras que incluyen, por ejemplo, unión por aire pasante, unión por calandrado, unión por puntos, unión química y unión con adhesivos tal como unión con polvos. Si se necesita, para mejorar adicionalmente la integridad y la procesabilidad de tales tramas antes del proceso de conformación de proyecciones, pueden someterse a procesos de enredado previo para aumentar el enredo de las fibras dentro de la trama de proyecciones 16 antes de la formación de las proyecciones 12. El hidroenredado es particularmente ventajoso a este respecto.

Aunque los anteriores tipos de tramas no tejidas y procesos de formación son adecuados para su uso junto con la trama de proyecciones 16, se anticipa que también pueden usarse otras tramas y procesos de formación siempre que las tramas sean capaces de formar las proyecciones huecas 12.

Descripción del proceso Para formar los materiales de acuerdo con la presente invención, debe emplearse un proceso de enredado por fluido. Puede usarse cualquier número de fluidos para unir la capa de soporte 14 y la trama de proyecciones 16 juntas, que incluyen tanto líquidos como gases. La teenología más comúnmente usada a este respecto se denomina tecnología de hidroligado o hidroenredado la cual usa agua a presión como el fluido para enredar.

Con referencia a la Figura 3 se muestra una primera modalidad de un proceso y aparato 100 para conformar una trama de laminados enredados por fluido 10 con proyecciones huecas 12 de acuerdo con la presente invención. El aparato 100 incluye una primera banda de transporte 110, un rodillo de accionamiento de la banda de transporte 120, una superficie de conformación de proyecciones 130, un dispositivo de enredado por fluido 140, un rodillo opcional de sobrealimentación 150, y un sistema de eliminación de fluido 160 tal como un dispositivo de vacío u otro convencional de succión. Tales dispositivos de vacío y los otros medios se conocen bien por los expertos en la materia. La banda de transporte 110 se usa para llevar la trama de proyecciones 16 hacia el aparato 100. Si se va a hacer cualquier enredado previo sobre la trama de proyecciones 16 antes del proceso mostrado en la Figura 3, la banda de transporte 110 puede ser porosa. La banda de transporte 110 se desplaza en una primera dirección (que es la dirección de la máquina) como se muestra por la flecha 112 a una primera rapidez o velocidad VI. La banda de transporte 110 puede accionarse por el rodillo de accionamiento de la banda de transporte 120 u otros medios adecuados como se conocen bien por los expertos en la materia.

La superficie de conformación de proyecciones 130 como se muestra en la Figura 3 tiene la forma de un tambor de texturización 130, una vista parcialmente despiezada de la superficie que se muestra en la Figura 3A. La superficie de conformación de proyecciones 130 se mueve en la dirección de la máquina como se muestra por la flecha 131 en la Figura 3 a una rapidez o velocidad V3. Se acciona y su velocidad se controla por cualquier medio de accionamiento adecuado (no mostrado) tal como motores eléctricos y engranajes como se conoce bien por los expertos en la materia. El tambor de texturización 130 representado en las Figuras 3 y 3A consiste de una superficie de conformación 132 que contiene un patrón de agujeros de conformación 134 que se corresponde a la forma y patrón de las proyecciones deseadas 12 en la trama de proyecciones 16. Los agujeros de conformación 134 se separan por un área basal 136. Los agujeros de conformación 134 pueden ser de cualquier forma y cualquier patrón. Como puede verse de las Figuras que representan los laminados 10 de acuerdo con la presente invención, las formas de los agujeros son redondas pero debe entenderse que pueden usarse cualquier número de formas y combinación de formas en dependencia de la aplicación de uso final. Los ejemplos de posibles formas de agujeros incluyen, pero sin limitarse a, óvalos, cruces, cuadrados, rectángulos, rombos, hexágonos y otros polígonos. Tales formas pueden formarse en la superficie del tambor por fundición, perforación, troquelado, corte con láser y corte con chorros de agua. La separación de los agujeros de conformación 134 y por tanto el grado del área basal 136 también pueden variarse en dependencia de la aplicación final particular de la trama de laminados enredados por fluido 10. Además, el patrón de los agujeros de conformación 134 en el tambor de texturización 130 puede variarse en dependencia de la aplicación final particular de la trama de laminados enredados por fluido 10. El material que forma el tambor de texturización 130 puede ser cualquier número de materiales adecuados usados comúnmente para tales tambores de conformación que incluyen, pero sin limitarse a, lámina metálica, plásticos y otros materiales poliméricos, hule, etc. Los agujeros de conformación 134 pueden formarse en una lámina del material 132 que se hace después un tambor de texturización 130 o el tambor de texturización 130 puede moldearse o fundirse a partir de los materiales adecuados o imprimirse con teenología de impresión 3D. Por lo general, el tambor perforado 130 se ajusta de manera extraíble en y sobre una lámina porosa interior opcional del tambor 138 de manera que pueden usarse diferentes superficies de conformación 132 para diferentes diseños de productos finales. La lámina porosa interior del tambor 138 interactúa con el sistema de eliminación de fluido 160 el cual facilita arrastrar el fluido enredador y las fibras hacia abajo en los agujeros de conformación 134 en la superficie exterior del tambor de texturización 132 y formar así las proyecciones huecas 12 en la trama de proyecciones 16. La lámina porosa interior del tambor 138 también actúa como una barrera para inhibir más movimiento de la fibra hacia abajo en el sistema de eliminación de fluido 160 y otras porciones del equipo que disminuye así la suciedad del equipo. La lámina porosa interior del tambor 138 gira en la misma dirección y a la misma velocidad que el tambor de texturización 130. Además, para controlar adicionalmente la altura de las proyecciones 12, puede variarse la distancia entre la lámina interior del tambor 138 y el tambor de texturización 130. Generalmente la separación entre la superficie interior de la superficie de conformación de proyecciones 130 y la superficie exterior de la lámina interior del tambor 138 variarán entre aproximadamente 0 y aproximadamente 5 mm. Otros intervalos pueden usarse en dependencia de la aplicación de uso final particular y las características deseadas de la trama de laminados enredados por fluido 10.

La profundidad de los agujeros de conformación 134 en el tambor de texturización 130 u otra superficie de conformación de proyecciones 130 puede ser entre 1 mm y 10 mm pero, preferentemente, entre alrededor de 3 mm y 5 mm para producir proyecciones 12 con la forma más útil en las aplicaciones comunes previstas. El tamaño de la sección transversal de los agujeros puede ser entre aproximadamente 2 mm y 10 mm pero, preferentemente, es entre 3 mm y 6 mm como se mide a lo largo del eje principal y la separación de los agujeros de conformación 134 de centro a centro puede ser entre 3 mm y 10 mm pero, preferentemente, entre 4 mm y 7 mm. El patrón de la separación entre agujeros de conformación 134 puede variarse y seleccionarse en dependencia del uso final particular. Algunos ejemplos de patrones incluyen, pero sin limitarse a, patrones de filas y/o columnas alineadas, patrones asimétricos, patrones hexagonales, patrones ondulados y patrones que representan imágenes, figuras y objetos.

Las dimensiones de la sección transversal de los agujeros de conformación 134 y su profundidad influyen en la sección transversal y la altura de las proyecciones 12 producidas en la trama de proyecciones 16. Generalmente, deben evitarse las figuras huecas con esquinas definidas o estrechas en el borde delantero de los agujeros de conformación 134 como se observa en la dirección de la máquina 131 dado que a veces pueden disminuir la capacidad de retirar de manera segura la trama de laminados enredados por fluido 10 de la superficie de conformación 132 sin dañar las proyecciones 12. Además, el grosor/profundidad de los agujeros en el tambor de texturización 130 generalmente tenderá a corresponderse con la profundidad o altura de las proyecciones huecas 12. Debe indicarse, sin embargo, que cada uno de la profundidad de los agujeros, la separación, el tamaño, la forma y los otros parámetros pueden variarse independientemente uno de otro y pueden variarse basado en el uso final particular de la trama de laminados enredados por fluido 10 que se forma.

Las áreas de contacto 136 en la superficie de conformación 132 del tambor de texturización 130 por lo general son continuas a fin de que no pase el fluido enredador 142 que emana de los chorros de fluido a presión contenidos en los dispositivos de enredado por fluido 140 pero en algunos casos puede ser deseable hacer las áreas de contacto 136 permeables a los fluidos para texturizar adicionalmente la superficie expuesta de la trama de proyecciones 16. Alternativamente, áreas seleccionadas de la superficie de conformación 132 del tambor de texturización 130 pueden ser permeables a los fluidos y otras áreas impermeables. Por ejemplo, una zona central (no mostrada) del tambor de texturización 130 puede ser permeable a los fluidos mientras que las regiones laterales (no mostradas) en cualquier lado de la región central pueden ser impermeables a los fluidos. Además, las áreas de contacto 136 en la superficie de conformación 132 pueden tener áreas elevadas (no mostradas) formadas en o unidas a la misma para formar las abolladuras opcionales 23 y/o las aberturas 25 en la trama de proyecciones 16 y la trama de laminados enredados por fluido 10.

En la modalidad del aparato 100 mostrada en la Figura 3, la superficie de conformación de proyecciones 130 se muestra en forma de un tambor de texturización. Debe apreciarse sin embargo que pueden usarse otros medios para crear la superficie de conformación de proyecciones 130. Por ejemplo, pueden usarse una banda o alambre porosos (no mostrados) que incluyen los agujeros de conformación 134 formados en la banda o el alambre en los lugares apropiados. Alternativamente, pueden usarse bandas engomadas flexibles (no mostradas) que son impermeables a los chorros de enredado por fluido a presión para proteger los agujeros de conformación 134. Tales bandas y alambres se conocen bien por los expertos en la materia como lo son los medios para accionar y controlar la velocidad de tales bandas y alambres.

Un tambor de texturización 130 es más conveniente para la formación de la trama de laminados enredados por fluido 10 de acuerdo con la presente invención porque puede hacerse con las áreas de contacto 136 que son lisas e impermeables al fluido enredador 142 y lo cual no deja un patrón de onda de alambre sobre la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16 como lo tienden a hacer las bandas de alambres.

Una alternativa para una superficie de conformación 132 con una profundidad de agujero que define la altura de las proyecciones es una superficie de conformación 132 que es más delgada que la altura deseada de las proyecciones pero que se separa de la superficie de la lámina porosa interior del tambor 138 sobre la que se envuelve. La separación entre el tambor de texturización 130 y la lámina porosa interior del tambor 138 puede lograrse por cualquier medio que, preferentemente, no interfiera de cualquier otra manera con el proceso de conformación de las proyecciones huecas 12 y la extracción del fluido enredador del equipo. Por ejemplo, un medio es un alambre o filamento duro que puede insertarse entre el tambor de texturización exterior 130 y la lámina porosa interior del tambor 138 como un separador o envolverse alrededor de la lámina porosa interior del tambor 138 por debajo del tambor de texturización 130 para proporcionar la separación apropiada. Para una profundidad de la lámina de la superficie de conformación 132 de menos que 2 mm puede ser más difícil retirar la trama de proyecciones 16 y el laminado 10 del tambor de texturización 130 porque el material fibroso de la trama de proyecciones 16 puede expandirse o moverse por el flujo del fluido enredador en el área sobresaliente por debajo del tambor de texturización 130 que a su vez puede distorsionar la trama de laminados enredados por fluido 10 resultante. Se ha encontrado, sin embargo, que al usar una capa de soporte 14 junto con la trama de proyecciones 16 como parte del proceso de formación, puede disminuirse mucho la distorsión de la trama de dos capas de laminados enredados por fluido 10 resultante. El uso de la trama de soporte 14 generalmente facilita la extracción más limpia de la trama de laminados enredados por fluido 10 porque la menos extensible capa de soporte 14, más estable dimensionalmente recibe la carga mientras el laminado enredado por fluido 10 se retira del tambor de texturización 130. La mayor tensión que puede aplicarse a la capa de soporte 14, en comparación con una única trama de proyecciones 16, significa que mientras el laminado enredado por fluido 10 se mueve lejos del tambor de texturización 130, las proyecciones 12 pueden salir de los agujeros de conformación 134 suavemente en una dirección aproximadamente perpendicular a la superficie de conformación 132 y coaxialmente con los agujeros de conformación 134 en el tambor de texturización 130. Además, al usar la capa de soporte 14, pueden aumentarse las velocidades de procesamiento.

Para formar las proyecciones 12 en la trama de proyecciones 16 y laminar la capa de soporte 14 y la trama de proyecciones 16 juntas, uno o más dispositivos de enredado por fluido 140 se separan por encima de la superficie de conformación de proyecciones 130. La teenología más comúnmente usada a este respecto se denomina tecnología de hidroligado o hidroenredado que usa agua a presión como el fluido para enredar. Mientras una trama o tramas no unidas o relativamente no unidas se alimentan en un dispositivo de enredado por fluido 140, una multitud de chorros de fluido a alta presión (no mostrados) desde uno o más dispositivos de enredado por fluido 140 mueven las fibras de las tramas y la turbulencia del fluido provoca que se enreden las fibras. Estos chorros de fluido, que en este caso son de agua, pueden provocar que las fibras se enreden adicionalmente dentro de las tramas individuales. Los chorros también pueden provocar el movimiento y enredo de las fibras en la interfaz 27 de dos o más tramas/capas que provoca así que las tramas/capas queden unidas juntas. Aun más, si las fibras en una trama, tal como la trama de proyecciones 16, se mantienen juntas sin apretar, pueden impulsarse fuera de su plano X-Y y así en la dirección Z (ver las Figuras 1 y 2A) para formar las proyecciones 12 que, preferentemente, son huecas. En dependencia del nivel de enredo necesario, puede usarse uno o una pluralidad de tales dispositivos de enredado por fluido 140.

En la Figura 3 se muestra un único dispositivo de enredado por fluido 140 pero en las Figuras siguientes donde se usan múltiples dispositivos 140 en varias regiones del aparato 100, estos se etiquetan con indicadores de letras tales como 140a, 140b, 140c, 140d y 140e. Cuando se usan múltiples dispositivos, la presión del fluido enredador en cada dispositivo de enredado por fluido 140 subsiguiente comúnmente es más alta que en el anterior de manera que la energía transmitida a las tramas/capas aumenta y así aumenta el enredo de fibras dentro de o entre las tramas/capas. Esto reduce la ruptura de la uniformidad general de la densidad superficial de la trama/capa por los chorros de fluido a presión a la vez que logra el nivel deseado de enredo y por lo tanto la unión de las tramas/capas y la formación de las proyecciones 12. El fluido enredador 142 de los dispositivos de enredado por fluido 140 emana de inyectores a través de paquetes o tiras de chorros (no mostrados) que consisten de una fila o filas de chorros de fluido a presión con pequeñas aberturas de un diámetro comúnmente entre 0.08 y 0.15 mm y una separación de alrededor de 0.5 mm en la dirección transversal de la máquina. La presión en los chorros puede estar entre aproximadamente 5 bar y aproximadamente 400 bar pero por lo general es menos que 200 bar excepto para las tramas pesadas de laminados enredados por fluido 10 y cuando se requiere fibrilación. Otros tamaños de chorros, separaciones, número de chorros y presiones de chorros pueden usarse en dependencia de la aplicación final particular. Tales dispositivos de enredado por fluido 140 se conocen bien para los expertos en la materia y están fácilmente disponibles de fabricantes tales como Fleissner de Alemania y Andritz-Perfojet de Francia.

Los dispositivos de enredado por fluido 140 por lo general tendrán los orificios de los chorros posicionados o separados entre aproximadamente 5 milímetros y aproximadamente 20 milímetros y más típicamente entre aproximadamente 5 y aproximadamente 10 milímetros desde la superficie de conformación de proyecciones 130 aunque la separación real puede variar en dependencia de los pesos base de los materiales sobre los que se actúa, la presión del fluido, el número de chorros individuales que se usa, la cantidad de vacío que se usa por medio del sistema de eliminación de fluido 160 y la velocidad a la cual se hace funcionar el equipo.

En las modalidades mostradas en las Figuras 3 a la 7 los dispositivos de enredado por fluido 140 son dispositivos de hidroenredado convencionales la construcción y operación de los cuales se conocen bien por los expertos en la materia.

Ver por ejemplo la patente de Estados Unidos núm.3, 485, 706 de Evans, el contenido de la cual se incorpora en la presente como referencia en su totalidad para todos los propósitos. Ver, además, la descripción del equipo de enredado hidráulico descrito por Honcycomb Systems, Inc., Biddeford, Maine, en el artículo titulado "Rotary Hydraulic Entanglement of Nonwovens", reimpreso de la conferencia INSIGHT '86 INTERNATIONAL ADVANCED FORMING/BONDING, el contenido del cual se incorpora en la presente como referencia en su totalidad para todos los propósitos.

De vuelta nuevamente a la Figura 3, la trama de proyecciones 16 se alimenta en el aparato y proceso 100 a una velocidad VI, la capa de soporte 14 se alimenta en el aparato y proceso 100 a una velocidad V2 y la trama de laminados enredados por fluido 10 sale del aparato y proceso 100 a una velocidad V3 que es la velocidad de la superficie de conformación de proyecciones 130 y también puede denominarse como la velocidad de la superficie de conformación de proyecciones. Como se explicará en mayor detalle más abajo, estas velocidades VI, V2, y V3 pueden ser las mismas todas o variarse para cambiar el proceso de formación y las propiedades de la trama de laminados enredados por fluido 10 resultante. La alimentación tanto de la trama de proyecciones 16 como de la capa de soporte 14 en el proceso a la misma velocidad (VI y V2) producirá una trama de laminados enredados por fluido 10 de acuerdo con la presente invención con las proyecciones deseadas huecas 12. La alimentación tanto de la trama de proyecciones 16 como de la capa de soporte 14 en el proceso a la misma velocidad que es más rápida que la velocidad en la dirección de la máquina (V3) de la superficie de conformación de proyecciones 130 también formará las proyecciones deseadas huecas 12.

También se muestra en la Figura 3 un rodillo opcional de sobrealimentación 150 que puede accionarse a una velocidad o rapidez Vf . El rodillo de sobrealimentación 150 puede funcionar a la misma velocidad que la velocidad VI de la trama de proyecciones 16 en cuyo caso Vf será igual a VI o puede funcionar a una mayor velocidad para tensar la trama de proyecciones 16 antes del rodillo de sobrealimentación 150 cuando se desea la sobrealimentación. La sobrealimentación se produce cuando una o ambas de las tramas/capas entrantes (16, 14) se alimentan sobre la superficie de conformación de proyecciones 130 a una mayor velocidad que la velocidad de la superficie de conformación de proyecciones de la superficie de conformación de proyecciones 130. Se ha encontrado que la mejor formación de proyecciones en la trama de proyecciones 16 puede afectarse mediante la alimentación de la trama de proyecciones 16 sobre la superficie de conformación de proyecciones 130 a una velocidad mayor que la velocidad entrante V2 de la capa de soporte 14. Además, sin embargo, se ha descubierto que las mejores propiedades y formación de proyecciones pueden realizarse mediante la variación de las velocidades de alimentación de las tramas/capas (16, 14) y también mediante el uso del rodillo de sobrealimentación 150 justamente antes del tambor de texturización 130 para suministrar una mayor cantidad de fibra por medio de la trama de proyecciones 16 por el movimiento subsiguiente por el fluido enredador 142 hacia abajo en los agujeros de conformación 134 en el tambor de texturización 130. En particular, al sobrealimentar la trama de proyecciones 16 sobre el tambor de texturización 130, puede lograrse mejor formación de proyecciones que incluye mayor altura de las proyecciones.

Con el objetivo de proporcionar un exceso de fibra de manera que la altura de las proyecciones 12 se maximice, la trama de proyecciones 16 puede alimentarse sobre el tambor de texturización 130 a una mayor velocidad de la superficie (VI) que a la que se desplaza el tambor de texturización 130 (V3). Con referencia a la Figura 3, cuando se desea la sobrealimentación, la trama de proyecciones 16 se alimenta sobre el tambor de texturización 130 a una velocidad VI mientras que la capa de soporte 14 se alimenta a una velocidad V2 y el tambor de texturización 130 se desplaza a una velocidad V3 que es más lenta que VI y puede ser igual a V2. El por ciento o relación de sobrealimentación, la relación a la cual la trama de proyecciones 16 se alimenta sobre el tambor de texturización 130, puede definirse como OF = [(VI / V3) - l]xl00 donde VI es la velocidad de entrada de la trama de proyecciones 16 y V3 es la velocidad de salida de la trama de laminados enredados por fluido 10 resultante y la velocidad del tambor de texturización 130. (Cuando el rodillo de sobrealimentación 150 se usa para aumentar la velocidad del material entrante sobre el tambor de texturización 130 debe indicarse que la velocidad VI del material después del rodillo de sobrealimentación 150 será más rápida que la velocidad VI antes del rodillo de sobrealimentación 150. Para calcular la relación de sobrealimentación, esta mayor velocidad VI es la que debe usarse). La buena formación de las proyecciones 12 se ha encontrado que se produce cuando la relación de sobrealimentación se encuentra entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 50 por ciento. Se indica también, que esta téenica y relación de sobrealimentación pueden usarse no solamente con respecto a la trama de proyecciones 16 sino para una combinación de la trama de proyecciones 16 y la capa de soporte 14 dado que se alimentan colectivamente sobre la superficie de conformación de proyecciones 130.

Con el objetivo de minimizar la longitud de la trama de proyecciones 16 que soporta su propio peso antes de someterse al fluido enredador 142 y evitar el arrugamiento y el doblado de la trama de proyecciones 16, el rodillo de sobrealimentación 150 puede usarse para llevar la trama de proyecciones 16 a la velocidad VI hasta una posición cerca de la zona de texturización 144 sobre el tambor de texturización 130. En el ejemplo ilustrado en la Figura 3, el rodillo de sobrealimentación 150 conduce fuera la banda de transporte 110 pero también es posible conducirla de manera separada a fin de no poner una tensión indebida sobre el material entrante de la trama de proyecciones 16. La capa de soporte 14 puede alimentarse en la zona de texturización 144 de manera separada desde la trama de proyecciones 16 y a una velocidad V2 que puede ser mayor, igual o menor que la velocidad del tambor de texturización V3 y mayor, igual o menor que la velocidad VI de la trama de proyecciones 16. Preferentemente, la capa de soporte 14 se atrae a la zona de texturización 144 por su acoplamiento por fricción con la trama de proyecciones 16 posicionada sobre el tambor de texturización 130 y así una vez sobre el tambor de texturización 130, la capa de soporte 14 tiene una velocidad de superficie cerca de la velocidad V3 del tambor de texturización 130 o puede alimentarse en la zona de texturización 144 a una velocidad cerca de la velocidad V3 del tambor de texturización. El proceso de texturización provoca cierta contracción de la capa de soporte 14 en la dirección de la máquina 131. La sobrealimentación lo mismo de la capa de soporte 14 que de la trama de proyecciones 16 puede ajustarse de acuerdo con los materiales particulares y el equipo y las condiciones que se usan de manera que el material en exceso que se alimenta en la zona de texturización 144 se consume y se evita así cualquier arrugamiento antiestético en la trama de laminados enredados por fluido 10 resultante. Como resultado, las dos tramas/capas (16, 14) comúnmente estarán bajo alguna tensión todo el tiempo independientemente del proceso de sobrealimentación. La velocidad de separación de la trama de laminados enredados por fluido 10 debe disponerse para que sea cercana a la velocidad del tambor de texturización V3 de manera que no se aplique excesiva tensión al laminado en su extracción del tambor de texturización 130 dado que tal tensión excesiva sería perjudicial para la claridad y el tamaño de las proyecciones.

Una modalidad alternativa del proceso y aparato 100 de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 4 en la cual los numerales de referencia similares se usan para elementos similares. En esta modalidad las principales diferencias son un enredado previo de la trama de proyecciones 16 para mejorar su integridad antes del procesamiento adicional por medio de un dispositivo de enredado por fluido para el enredado previo 140a; un laminado de la trama de proyecciones 16 a la capa de soporte 14 por medio de un dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b; y un aumento en el número de dispositivos de enredado por fluido 140 (denominados como dispositivos de enredado por fluido de proyecciones 140c, 140d y 140e) y así un agrandamiento de la zona de texturización 144 sobre el tambor de texturización 130 en la porción de conformación de proyecciones del proceso.

La trama de proyecciones 16 se suministra al proceso/aparato 100 por medio de la banda de transporte 110. Dado que la trama de proyecciones 16 se desplaza sobre la banda de transferencia 110 se somete a un primer dispositivo de enredado por fluido 140a para mejorar la integridad de la trama de proyecciones 16. Esto puede denominarse como enredado previo de la trama de proyecciones 16. Como resultado, esta banda de transporte 110 debe ser permeable a los fluidos para permitir que el fluido enredador 142 atraviese la trama de proyecciones 16 y la banda de transporte 110. Para extraer el fluido enredador suministrado 142, como en la Figura 3, un sistema de eliminación de fluido 160 tal como un dispositivo de extracción de fluido por vacío u otro convencional puede usarse por debajo de la banda de transporte 110. La presión del fluido desde el primer dispositivo de enredado por fluido 140a generalmente se encuentra en el intervalo de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 50 bar.

La capa de soporte 14 y la trama de proyecciones 16 se alimentan después a una superficie de conformación de laminado 152 con la primera superficie 18 de la trama o capa de soporte 14 que se orienta y contacta con la superficie de conformación de laminado 152 y la segunda superficie 20 de la capa de soporte 14 que contacta con la superficie interior 24 de la trama de proyecciones 16. (Ver las Figuras 2 y 4). Para enredar la capa de soporte 14 y la trama de proyecciones 16 juntas, se usa uno o más dispositivos de enredado por fluido de laminado 140b en relación con la superficie de conformación de laminado 152 para modificar el enredo de las fibras entre los materiales. Una vez más, se usa un sistema de eliminación de fluido 160 para eliminar el fluido enredador 142. Para distinguir el aparato en esta porción de laminado del aparato y proceso generales 100 de la subsiguiente porción de conformación de proyecciones donde se forman las proyecciones, este equipo y proceso se denominan equipo de laminado en contraposición con el equipo de conformación de proyecciones. Así, se hace referencia a que esta porción usa una superficie de conformación de laminado 152 y un dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b que usa chorros de fluido de laminado en contraposición con los chorros de conformación de proyecciones. La superficie de conformación de laminado 152 es móvil en la dirección de la máquina del aparato 100 a una velocidad de la superficie de conformación de laminado y debe ser permeable al fluido enredador que emana desde los chorros de fluido de laminado localizados en el dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b. El dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b tiene una pluralidad de chorros de fluido de laminado que son capaces de emitir una pluralidad de chorros de fluido de laminado a presión del fluido enredador 142 en una dirección hacia la superficie de conformación de laminado 152. La superficie de conformación de laminado 152, cuando está en la configuración de un tambor como se muestra en la Figura 4, puede tener una pluralidad de agujeros de conformación en su superficie separados por las áreas de contacto para hacerla permeable a los fluidos o puede hacerse a partir de alambre de conformación convencional que también es permeable. En esta porción del aparato 100, no es necesaria la unión completa de los dos materiales (14 y 16). Los parámetros del proceso para esta porción del equipo son similares a esos para la porción de conformación de proyecciones y la descripción del equipo y proceso en relación con la Figura 3. Así, las velocidades de los materiales y las superficies en la porción de conformación de laminado del equipo y proceso pueden variarse como se explicó anteriormente con respecto al equipo y proceso de conformación de proyecciones descritos con respecto a la Figura 3.

Por ejemplo, la trama de proyecciones 16 puede alimentarse en el proceso de conformación de laminado y sobre la capa de soporte 14 a una velocidad que es mayor que la velocidad a la que se alimenta la capa de soporte 14 sobre la superficie de conformación de laminado 152. Con respecto a las presiones del fluido enredador, las presiones más bajas de los chorros del fluido de laminado se desean en esta porción del equipo dado que el enredo adicional de las tramas/capas se producirá durante la porción de conformación de proyecciones del proceso. Como resultado, las presiones de conformación de laminado del dispositivo de enredado de laminado 140b comúnmente variarán entre aproximadamente 30 y aproximadamente 100 bar.

Cuando la pluralidad de chorros de fluido de laminado 142 en el dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b se dirigen en una dirección desde la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16 hacia la superficie de conformación de laminado 152, se provoca que al menos una porción de las fibras en la trama de proyecciones 16 se enreden con la capa de soporte 14 para formar una trama de laminados 10. Una vez que la trama de proyecciones 16 y la capa de soporte 14 se unen en un laminado 10, el laminado 10 abandona la porción de laminado del equipo y el proceso (elementos 140b y 152) y se alimenta en la porción de conformación de proyecciones del equipo y el proceso (elementos 130, 140c, 140d, 140e y opcionalmente 150). Como con el proceso mostrado en la Figura 3, el laminado 10 puede alimentarse sobre la superficie de conformación de proyecciones/tambor de texturización 130 a la misma velocidad que se desplaza el tambor de texturización 130 o puede sobrealimentarse sobre el tambor de texturización 130 mediante el uso del rodillo de sobrealimentación 150 o simplemente al provocar que el laminado 10 se desplace a una velocidad VI que es mayor que la velocidad V3 de la superficie de conformación de proyecciones 130. Como resultado, las variables del proceso descritas anteriormente con respecto a la Figura 3 de las figuras también pueden emplearse con el equipo y el proceso mostrados en la Figura 4. Además, como con el aparato y los materiales en la Figura 3, si el rodillo de sobrealimentación 150 se usa para aumentar la velocidad VI del laminado 10 cuando entre en contacto con la superficie de conformación de proyecciones 130, esta mayor velocidad VI después del rodillo de sobrealimentación 150 es la que debe usarse cuando se calcula la relación de sobrealimentación. El mismo método debe usarse cuando se calcula la relación de sobrealimentación con el resto de las modalidades mostradas en las Figuras 4a, 5, 6 y 7 si se emplea la sobrealimentación de material.

En la porción de conformación de proyecciones del equipo, una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones del fluido enredador 142 se dirigen desde los chorros de fluido de proyecciones localizados en los dispositivos de enredado por fluido de proyecciones (140c, 140d y 140e) hacia la trama de laminados 10 en una dirección desde la primera superficie 18 de la capa de soporte 14 hacia la superficie de conformación de proyecciones 130 para provocar que una primera pluralidad de las fibras de la trama de proyecciones 16 en la vecindad de los agujeros de conformación 134 localizados en la superficie de conformación de proyecciones 130 se dirija dentro de los agujeros de conformación 134 para formar la pluralidad de proyecciones 12 que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16 y formar así la trama de laminados enredados por fluido 10 de acuerdo con la presente invención. Como con los otros procesos, el laminado formado 10 se retira de la superficie de conformación de proyecciones 130 y, si se desea, puede someterse al mismo procesamiento adicional o uno diferente como se describió con respecto al proceso y el aparato en la Figura 3 tal como de secado para eliminar el exceso de fluido enredador o de unión adicional u otras etapas. En la porción de conformación de proyecciones de la proyección del equipo y aparato 100, las presiones de conformación desde los dispositivos de enredado por fluido de proyecciones (140c, 140d y 140e) comúnmente variarán entre aproximadamente 80 y aproximadamente 200 bar.

Una modificación adicional del proceso y aparato 100 de la Figura 4 se muestra en la Figura 4A. En las Figuras 4, así como también las subsiguientes modalidades del aparato y proceso mostrado en las Figuras 5 y 7, la trama de laminados enredados por fluido 10 se somete a una etapa de laminado previo por vía de la superficie de conformación de laminado 152 y un dispositivo o dispositivos de enredado por fluido de laminado 140b. En cada una de estas configuraciones (Figuras 4, 5 y 7), el material que está en contacto directo con la superficie de conformación de laminado 152 es la primera superficie 18 de la capa de soporte 14. Sin embargo, también es posible invertir la capa de soporte 14 y la trama de proyecciones 16 tal como se muestra en la Figura 4A de manera que la superficie exterior 26 de la trama de proyecciones 16 sea el lado que está en contacto directo con la superficie de conformación de laminado 152 y esta versión alternativa del aparato y proceso de las Figuras 4, 5 y 7 también está dentro del alcance de la presente invención así como también sus variaciones.

Aun otra modalidad alternativa del proceso y aparato 100 de acuerdo con la presente invención se muestra en la Figura 5. Esta modalidad es similar a esa mostrada en la Figura 4 excepto que solo la trama de proyecciones 16 se somete a enredado previo mediante el uso de los dispositivos de enredado por fluido 140a y 140b antes de que la trama de proyecciones 16 se alimente en la porción de conformación de proyecciones del equipo. Además, la capa de soporte 14 se alimenta en la zona de texturización 144 sobre la superficie de conformación de proyecciones/tambor 130 de la misma manera que en la Figura 3 aunque la zona de texturización 144 se suministra con múltiples dispositivos de enredado por fluido de proyecciones (140c, 140d y 140e).

La Figura 6 representa una modalidad adicional del proceso y aparato de acuerdo con la presente invención la cual, similar a la Figura 4, pone la trama de proyecciones 16 y la capa de soporte 14 en contacto mutuo para un tratamiento de laminado en una porción de laminado del equipo y proceso que utiliza una superficie de conformación de laminado 152 (que es el mismo elemento que la banda de transporte 110) y un dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b. Además, como la modalidad de la Figura 4, en la zona de texturización 144 de la porción de conformación de proyecciones del proceso y aparato 100, se usan múltiples dispositivos de enredado por fluido de proyecciones (140c y 140d).

La Figura 7 representa una modalidad adicional del proceso y aparato 100 de acuerdo con la presente invención. En la Figura 7, la diferencia principal es que la trama de proyecciones 16 experimenta un primer tratamiento con fluido enredador 142 por medio de un dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140c en la zona de texturización 144 antes de que la segunda superficie 20 de la capa de soporte 14 se ponga en contacto con la superficie interior 24 de la trama de proyecciones 16 para el enredado por fluido por medio del dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140d. De esta manera, una formación inicial de las proyecciones 12 comienza sin que la capa de soporte 14 esté en su lugar. Como resultado, puede ser deseable que el dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140c se opere a una presión más baja que el dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140d. Por ejemplo, el dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140c puede operarse en un intervalo de presiones de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 140 bar mientras que el dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 14Od puede operarse en un intervalo de presiones de aproximadamente 140 hasta aproximadamente 200 bar. Otras combinaciones e intervalos de presiones pueden seleccionarse en dependencia de las condiciones de operación del equipo y los tipos y pesos base de los materiales que se usan para la trama de proyecciones 16 y la capa de soporte 14.

En cada una de las modalidades del proceso y aparato 100, las fibras en la trama de proyecciones 16 están suficientemente desunidas y móviles dentro de la trama de proyecciones 16 de manera que el fluido enredador 142 que emana desde los chorros de fluido de proyecciones en la zona de texturización 144 puede mover un número suficiente de las fibras fuera del plano X-Y de la trama de proyecciones 16 en la vecindad de los agujeros de conformación 134 en la superficie de conformación de proyecciones 130 y empujar las fibras hacia abajo en los agujeros de conformación 134 y formar así las proyecciones huecas 12 en la trama de proyecciones 16 de la trama de laminados enredados por fluido 10. Además, al sobrealimentar al menos la trama de proyecciones 16 en la zona de texturización 144, puede lograrse mejor formación de proyecciones como se muestra por los ejemplos y fotomicrografías más abajo.

EJEMPLOS Para demostrar el proceso, aparato y materiales de la presente invención, se fabricaron una serie de tramas de laminados enredados por fluido 10 así como también tramas de proyecciones 16 sin capas de soporte 14. Las muestras se fabricaron en una línea de producción de hidroligado en Textor Technologies PTY LTD en Tullamarine, Australia de una manera similar a esa mostrada en la Figura 5 de las figuras con la excepción de que solo se empleó un dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140c para conformar las proyecciones 12 en la zona de texturización 144. Además, la trama de proyecciones 16 se humedeció previamente antes del proceso mostrado en la Figura 5 y antes del dispositivo de enredado por fluido de enredado previo 140a mediante el uso del equipo convencional. En este caso el humedecimiento previo se logró mediante el uso de un único conjunto de inyectores a una presión de 8 bar. El dispositivo de enredado por fluido de enredado previo 140a se estableció a 45 bar, el dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b se estableció a 60 bar mientras que la presión del único dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140c se varió como se expone en las Tablas 1 y 2 más abajo a presiones de 140, 160 y 180 bar en dependencia de la muestra particular que se ejecutó.

Para la banda de transporte 110 en la Figura 5 el dispositivo de enredado por fluido de enredado previo 140a se estableció a una altura de 10 mm por encima de la banda de transporte 110. Para la superficie de conformación de laminado 152 el dispositivo de enredado por fluido de laminado 140b se estableció a una altura de 12 mm por encima de la superficie 152 como se hizo con el dispositivo de enredado por fluido de proyecciones 140c con respecto a la superficie de conformación de proyecciones 130.

La superficie de conformación de proyecciones 130 fue un tambor de texturización de acero de 1.3 m de ancho que tiene un diámetro de 520 mm, un grosor del tambor de 3 mm y un patrón hexagonal muy compactado de agujeros de conformación redondos de 4 mm separados por 6 mm en una separación de centro a centro. La lámina porosa interior del tambor 138 era un alambre de malla de acero inoxidable tejido de malla 100 (100 alambres por pulgada en ambas direcciones/39 alambres por centímetro en ambas direcciones). La separación o distancia entre el exterior de la lámina 138 y el interior del tambor 130 fue de 1.5 mm.

Los parámetros del proceso que se variaron fueron los antes mencionados presiones del fluido enredador (140, 160 y 180 bar) y el grado de sobrealimentación (0 %, 11 %, 25 % y 43 %) mediante el uso de la antes mencionada relación de sobrealimentación de OF = [(Vi / V3) - l]xl00 donde VI es la velocidad de entrada de la trama de proyecciones 16 y V3 es la velocidad de salida del laminado resultante 10.

Todas las muestras se ejecutaron a una velocidad de salida de la línea o de separación (V3) de aproximadamente 25 metros por minuto (m/min). VI se informa en las Tablas 1 y 2 para las muestras en ellas. V2 se mantuvo constante para todas las muestras en las Tablas 1 y 2 a una velocidad igual a V3 o 25 metros por minuto. Las muestras terminadas se enviaron a través de un secador de línea para eliminar el exceso de agua como es común en el proceso de hidroenredado. Las muestras se recogieron después del secador y se etiquetaron entonces con un código (ver las Tablas 1 y 2) para que se correspondieran con las condiciones usadas del proceso .

Con respecto a los materiales fabricados, como se indica más abajo, algunos se fabricaron con una capa de soporte 14 y otros no y cuando se usó una capa de soporte 14, hubo tres variaciones que incluyen una trama de unión por hilado, una trama hidroligada y una trama cardada unida por aire pasante (TABCW, por sus siglas en inglés). La capa de soporte 14 de unión por hilado fue una trama unida por puntos de polipropileno de 17 gramos por metro cuadrado (g/m2) hecha de fibras de unión por hilado de polipropileno de 1.8 denier que subsiguientemente se unieron por puntos con un área total de unión por unidad de área de 17.5 %. La trama de unión por hilado se fabricó por Kimberly-Clark Australia de Milsons Point, Australia. El material de unión por hilado se suministró y se introdujo en el proceso en forma de rollo con un ancho de rollo de aproximadamente 130 centímetros. La trama hidroligada fue un material hidroligado de 52 g/m2 mediante el uso de una mezcla uniforme del 70 por ciento en peso de fibras cortas de 40 mm de largo, de viscosa de 1.5 denier y el 30 por ciento en peso de fibras cortas de 38 mm de largo, de poliéster (PET) de 1.4 denier fabricada por Textor Technologies PTY LTD de Tullamarine, Australia. El material hidroligado se formó previamente y se suministró en forma de rollo y tenía un ancho de rollo de aproximadamente 140 centímetros. La TABCW tenía un peso base de 40 g/m2 y comprendía una mezcla uniforme del 40 por ciento en peso de fibras cortas de 51 mm de largo, de poliéster (PET) de 6 denier y el 60 por ciento en peso de fibras cortas de 51 mm de largo, bicomponentes con envoltura de polietileno/núcleo de polipropileno de 3.8 denier fabricada por Textor Technologies PTY LTD de Tullamarine, Australia. En los datos más abajo (ver la Tabla 1) bajo el encabezado "capa de soporte" la trama de unión por hilado se identificó como "SB", la trama hidroligada se identificó como "SL" y la TABCW se identificó como "S". Donde no se usó capa de soporte 14, aparece el término "Ninguna". Los pesos base usados en los ejemplos no deben considerarse una limitación sobre los pesos base que pueden usarse dado que los pesos base para las capas de soporte pueden variarse en dependencia de las aplicaciones finales.

En todos los casos la trama de proyecciones 16 fue una trama de fibra corta cardada hecha de 100% de fibras cortas de 38 mm de largo, de poliéster de 1.2 denier disponible de la Huvis Corporación de Daejeon, Corea. La trama cardada se fabricó en línea con el proceso de hidroenredado por Textor Technologies PTY LTD de Tullamarine, Australia y tenía un ancho de aproximadamente 140 centímetros. Los pesos base variaron como se indica en las Tablas 1 y 2 y en el intervalo entre 28 g/m2 y 49.5 g/m2, aunque otros pesos base e intervalos pueden usarse en dependencia de la aplicación final. La trama de proyecciones 16 se identificó como la "trama card" en los datos más abajo en las Tablas 1 y 2.

El grosor de los materiales expuesto en las Tablas 1 y 2 más abajo así como también en la Figura 11 de las figuras se midió mediante el uso de un medidor de grosor Mitutoyo modelo número ID-C1025B con una presión del pie de 345 Pa (0.05 psi) . Las mediciones se tomaron a temperatura ambiente (aproximadamente 20 grados Celsius) y se informaron en milímetros mediante el uso de un pie redondo con un diámetro de 76.2 mm (3 pulgadas). Los grosores para las muestras seleccionadas (promedio de tres muestras) con y sin capas de soporte se muestran en la Figura 11 de las figuras.

La resistencia a la tracción de los materiales, definida como la carga máxima lograda durante la prueba, se midió tanto en la dirección de la máquina (MD, por sus siglas en inglés) como en la dirección transversal a la máquina (CMD, por sus siglas en inglés) mediante el uso de un dispositivo para pruebas de tracción Instron modelo 3343 que ejecuta un módulo de software Instron Series IX Rev . 1.16 con una celda de carga de +/- 1 kN . La distancia inicial de separación de las mordazas ("Longitud del medidor") se estableció a 75 milímetros y la velocidad de cruceta se estableció a 300 milímetros por minuto. El ancho de las mordazas fue de 75 milímetros. Las muestras se cortaron a 50 mm de ancho por 300 mm de longitud en la MD y cada resultado informado de la prueba de resistencia a la tracción fue el promedio de dos muestras por código. Las muestras se evaluaron a temperatura ambiente (aproximadamente 20 grados Celsius). El exceso de material se dejó que colgara fuera de los extremos y lados del aparato. Las resistencias y extensiones en CMD también se midieron y generalmente las resistencias en CMD fueron aproximadamente de un medio a un quinto de la resistencia en MD y las extensiones en CMD a la carga máxima fueron aproximadamente de dos a tres veces más altas que en la dirección MD . (Las muestras en CMD se cortaron con la dimensión larga que se tomó en la CMD). Las resistencias en MD se informaron en Newton por 50 mm de ancho de material. (Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2). Las extensiones en MD para el material a la carga máxima se informaron como el porcentaje de la Longitud del medidor inicial (la separación inicial de las mordazas).

Las mediciones de extensión también se hicieron y se informaron en la MD a una carga de 10 Newton (N). (Ver las Tablas 1 y 2 más abajo y la Figura 12). Las Tablas 1 y 2 muestran los datos basados al variar la capa de soporte que se usa, el grado de sobrealimentación que se usa y las variaciones en la presión del agua desde los chorros de agua de hidroenredado.

Como un ejemplo de las consecuencias de variar los parámetros del proceso, la alta sobrealimentación requiere suficiente presión en los chorros para conducir la trama de proyecciones 16 hacia el tambor de texturización 130 y así asumir el material en exceso que se sobrealimenta en la zona de texturización 144. Si no está disponible suficiente energía del chorro para superar la resistencia del material a la texturización, entonces el material se doblará y se traslapará él mismo y en el peor caso puede traslapar un rodillo antes de la zona de texturización 144 que requiere detener el proceso. Aunque los experimentos se realizaron a una velocidad de línea V3 de 25 m/min, esto no debe considerarse una limitación en cuanto a la velocidad de la línea dado que el equipo con similares materiales se corrió a velocidades de línea que variaron desde 10 hasta 70 m/min y las velocidades fuera de este intervalo pueden usarse en dependencia de los materiales que se corren.

Las siguientes tablas resumen los materiales, parámetros del proceso, y resultados de las pruebas. Para las muestras presentadas en la Tabla 1, las muestras se fabricaron con y sin capas de soporte. Los códigos de 1.1 a 3.6 usaron la antes mencionada capa de soporte de unión por hilado. Los códigos de 4.1 a 5.9 no tenían capa de soporte. Las presiones de los chorros para cada una de las muestras se enumeran en la Tabla. en 03 (ü T3 un en ai O tí T3 en 03 os 4-) .tí I— I tí en w <u tí ) en O en en -H tu Ti I— t 03 ? U tí tí 0) w B H tí Í-l tí 0) O a ft O k en tu 0) en t) o tí 03 -u a 0) 03 B u '03 tí tí 03 -H en en 51 tí o 03 ü I— i A OS CQ H 03 rQ <D tí u a m o o m < GM *Se hace notar que para los códigos de 4.1 hasta 5.9 el "Laminado" era una estructura de capa única dado que no estaba presente la capa de soporte.

Para la Tabla 2, las muestras de 6SL.1 hasta 6SL.6 se corrieron en el mismo equipo bajo las mismas condiciones como las muestras en la Tabla 1 con la antes mencionada capa de soporte hidroligada mientras que las muestras de 6S.1 hasta 6S.4 se corrieron con la antes mencionada capa de soporte de trama cardada unida por aire pasante. Las tramas de proyecciones ("tramas card") se fabricaron de la misma manera que las usadas en la Tabla 1.

Tabla 2. Parámetros experimentales y resultados de las pruebas de código 6, capas de soporte alternativas.

Como puede verse en las Tablas 1 y 2, el parámetro clave de calidad del grosor de la tela, que es una medida de la altura de las proyecciones como se indica por los valores del grosor, dependió predominantemente de la cantidad de sobrealimentación de la trama de proyecciones 16 en la zona de texturización 144. Con respecto a los datos mostrados en la Tabla 2 puede verse que las altas relaciones de sobrealimentación resultaron en mayor grosor. Además, a las mismas relaciones de sobrealimentación, las presiones de fluido más altas resultaron en valores del grosor más altos que a su vez indica una mayor altura de las proyecciones. La Tabla 2 presenta los resultados de las pruebas para las muestras fabricadas mediante el uso de capas de soporte alternativas. Los códigos 6S usaron una trama cardada unida por aire pasante de 40 g/m2 y los códigos 6SL usaron un material hidroligado de 52 g/m2. Estas muestras rindieron bien y tenían buena estabilidad y apariencia cuando se compararon con las muestras no apoyadas sin capas de soporte.

La Figura 11 de las figuras representa el grosor de la muestra en milímetros con respecto al porcentaje de sobrealimentación de la trama de proyecciones para un laminado (representado por un rombo) versus dos muestras que no tenían una capa de soporte (representadas por un cuadrado y un triángulo). Todos los valores informados fueron un promedio de tres muestras. Como puede verse de los datos en la Figura 11, cuando la sobrealimentación se aumentó, el grosor de la muestra también aumentó que demuestra la importancia y la conveniencia de usar la sobrealimentación.

La Figura 12 de las figuras es un gráfico que representa el porcentaje de la extensión de las muestras a una carga de 10 Newton con respecto a la cantidad de sobrealimentación de la trama de proyecciones para los materiales de la Tabla 1. Como puede verse del gráfico en la Figura 12, cuando no estuvo presente la capa de soporte, hubo un aumento drástico en la extensibilidad en la dirección de la máquina de la muestra resultante a medida que se aumentó el porcentaje de sobrealimentación de material en la zona de texturización. Por el contrario, la muestra con la capa de soporte de unión por hilado virtualmente no experimentó aumento en su porcentaje de extensión a medida que se aumentó la relación de sobrealimentación. Esto a su vez resultó en que la trama de proyecciones tiene proyecciones que son más estables durante el subsiguiente procesamiento y que pueden retener mejor su forma y altura.

Como puede verse de los datos y los gráficos, la sobrealimentación más alta y por lo tanto la mayor altura de las proyecciones también disminuyó la resistencia a la tracción en MD y aumentó la extensión en MD a la carga máxima. Esto fue porque la mayor texturización proporcionó más material (en las proyecciones) que no contribuyó inmediatamente a resistir la extensión y que genera la carga y permitió mayor extensión antes de alcanzar la carga máxima.

Un beneficio clave del laminado tanto de una trama de proyecciones como de una capa de soporte en comparación con la trama de proyecciones de capa única sin capa de soporte es que la capa de soporte puede disminuir la extensión excesiva durante el subsiguiente procesamiento y conversión que puede sacar la textura de la tela y reducir la altura de las proyecciones. Sin la capa de soporte 14 que se integra en el proceso de conformación de proyecciones, fue muy difícil formar tramas con proyecciones que pudieran continuar el procesamiento sin que las fuerzas y tensiones del proceso actuaran sobre la trama e impactaran negativamente sobre la integridad de las proyecciones, especialmente cuando se deseaban tramas de bajo peso base. Pueden usarse otros medios para estabilizar el material tales como unión térmica o con adhesivos o mayor enredo pero tienden a conducir a una pérdida de la suavidad de la tela y una mayor rigidez así como también a aumentar el coste. La trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención puede proporcionar suavidad y estabilidad simultáneamente. La diferencia entre los materiales texturizados apoyados y no apoyados se ilustra claramente en la última columna de la Tabla 1 la cual, para comparación, presenta la extensión de las muestras a una carga de 10 N. Los datos también se muestran en la Figura 12 de las figuras. Puede verse que la muestra apoyada por la capa de soporte de unión por hilado se extendió solo un pequeño por ciento a una carga aplicada de 10 Newton (N) y la extensión fue casi independiente de la sobrealimentación. Por el contrario la trama de proyecciones no apoyada se extendió en hasta 30 % a una carga de 10 Newton y la extensión a 10 N fue fuertemente dependiente de la sobrealimentación usada para texturizar la muestra. Las bajas extensiones a 10 N pueden lograrse para las tramas no apoyadas pero solo si tienen baja sobrealimentación, lo cual resulta en poca altura de las proyecciones es decir, poca texturización de la trama.

La Figura 13 de las figuras presenta un ejemplo de las curvas de carga y extensión obtenidas en las pruebas de tracción de muestras en la dirección de la máquina (MD) que es la dirección en la cual las cargas más altas son más probables de experimentarse al enrollar el material y en el procesamiento adicional y la conversión. Las muestras presentadas en la Figura 13 se fabricaron mediante el uso de una relación de sobrealimentación del 43 % y tenían aproximadamente la misma densidad por unidad de área (45 g/m2). Puede verse que la muestra que contiene la capa de soporte de unión por hilado tenía un módulo inicial mucho más alto, el inicio de la curva fue pronunciado en comparación con esa de la trama única de proyecciones, no apoyada por sí misma. Esta parte inicial más pronunciada de la curva para la muestra con la capa de soporte también fue recuperable dado que la muestra era elástica hasta el punto donde el gradiente comenzaba a disminuir. La muestra no apoyada tenía un módulo muy bajo y la deformación permanente y la pérdida de textura se producían a una baja carga. La Figura 13 de las figuras muestra las curvas de carga y extensión tanto para una tela apoyada como para una no apoyada. Se hace notar lo relativamente pronunciado de la parte inicial de la curva para la tela/laminado apoyado de acuerdo con la presente invención. Esto significa que la muestra no apoyada se estira relativamente fácil y se requiere una alta extensión para generar cualquier tensión en ella en comparación con la muestra apoyada. La tensión frecuentemente se requiere para la estabilidad en el procesamiento y conversión posteriores pero la muestra no apoyada es más probable que sufra la deformación permanente y la pérdida de textura como resultado de la alta extensión necesaria para mantener la tensión.

Las Figuras 14 y 15 de las figuras muestran un conjunto de curvas para un amplio intervalo de condiciones. Puede verse que las muestras con un bajo nivel de texturización a partir de baja sobrealimentación eran más rígidas y más resistentes (a pesar de ser ligeramente más livianas) pero la ausencia de textura las hacía no útiles en este contexto. Todas las muestras de laminados apoyados de acuerdo con la presente invención tenían gradientes iniciales más altos en comparación con las muestras no apoyadas.

El nivel de mejoría en la calidad general de la trama de laminados enredados por fluido 10 en comparación con una trama de proyecciones 16 sin capa de soporte 14 puede verse al comparar las fotos de los materiales mostradas en las Figuras 16, 16A, 17, 17A y 18. Las Figuras 16 y 16A son fotos de la muestra representada por el código 3-6 en la Tabla 1. Las Figuras 17 y 17A son fotos de la muestra representada por el código 5-3 en la Tabla 1. Estos códigos se seleccionaron dado que ambos tenían la más alta cantidad de sobrealimentación (43 %), y presión de los chorros (180 bar) mediante el uso de pesos base comparables de las tramas de proyecciones (38 g/m2 y 38.5 g/m2 respectivamente) y así el más alto potencial para la buena formación de las proyecciones. Como puede verse por la comparación de los dos códigos y las fotos acompañantes, la trama/laminado apoyado formó unas proyecciones mucho más robustas y visualmente discernibles y material uniforme que la misma trama de proyecciones sin una capa de soporte. También tuvo mejores propiedades como se muestra por los datos en la Tabla 1. Como resultado, el laminado apoyado de acuerdo con la presente invención es mucho más adecuado para el subsiguiente procesamiento y uso en productos tales como, por ejemplo, artículos absorbentes para el cuidado personal.

La Figura 18 es una foto en la interfaz de una trama de proyecciones con y sin una capa de soporte. Como puede verse en esta foto, la trama apoyada de proyecciones tiene un nivel de integridad mucho más alto. Esto es especialmente importante cuando el material debe usarse en aplicaciones finales tales como los artículos absorbentes para el cuidado personal donde es necesario (frecuentemente con el uso de adhesivos) unir la trama de proyecciones a las capas subyacentes del producto. Con la trama de proyecciones no apoyada, la pérdida de adhesivo a través de ella es una amenaza mucho mayor. Tal pérdida puede resultar en la suciedad del equipo de procesamiento y la adherencia no deseada de capas que provoca así excesivo tiempo de inactividad del equipo de fabricación. En funcionamiento, la trama de proyecciones no apoyada tiene más probabilidad de permitir que los fluidos absorbidos admitidos por el artículo absorbente (tales como sangre, orina, heces y menstruación) refluyan o "vuelvan a humedecer" la superficie superior del material que resulta así en un producto inferior.

Otra ventaja evidente de la observación visual de las muestras (no mostradas) fue la cobertura y el grado de llanura del reverso de la primera superficie 18 en el lado externo de la capa de soporte 14 y así del laminado 10 resultante del proceso de formación cuando se compara con la superficie interior 24 de una trama de proyecciones 16 que corrió a través del mismo proceso 100 sin una capa de soporte 14. Sin la capa de soporte 14, la superficie externa de la trama de proyecciones 16 opuesta a las proyecciones 12 era no uniforme y relativamente no plana. Por el contrario, la misma superficie externa de la trama de laminados enredados por fluido 10 de acuerdo con la presente invención con la capa de soporte 14 era más lisa y mucho más plana. Proporcionar tales superficies planas mejora la capacidad del laminado de adherirse a otros materiales en la conversión posterior. Como se indica en las modalidades ilustrativas del producto descritas más abajo, cuando las tramas de laminados enredados por fluido 10 de acuerdo con la presente invención se usan en artículos tales como artículos absorbentes para el cuidado personal, es importante tener superficies planas que interactúen fácilmente con las capas adyacentes en el contexto de unir el laminado a otras superficies a fin de permitir el paso rápido de los fluidos a través de las varias capas del producto. Si no está presente un buen contacto de superficie a superficie entre las capas, puede comprometerse la transferencia de fluido entre las capas adyacentes.

Modalidades de productos Las tramas de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención tienen una amplia variedad de usos finales posibles especialmente donde son importantes la adsorción de fluidos, la transferencia de fluidos y alejar fluidos. Particularmente dos áreas de uso aunque no limitantes implican el empaque de alimentos y otros artículos absorbentes tales como artículos absorbentes para el cuidado personal, vendajes y lo similar. En el empaque de alimentos, es deseable usar almohadillas adsorbentes dentro de los envases de alimentos para absorber los fluidos que emanan de los bienes envasados. Esto es particularmente cierto con productos de carne y mariscos. La naturaleza voluminosa de los materiales que se proporcionan en la presente es beneficiosa en que las proyecciones puede ayudar a separar los bienes envasados de los fluidos liberados que reposan en la parte inferior del envase. Además, el laminado puede unirse a un material impermeable a los líquidos tal como una capa de película en el primer lado 18 de la capa de soporte 14 por medio de adhesivos u otros medios de manera que los fluidos que entran en el laminado se contendrán en el mismo.

Los artículos absorbentes para el cuidado personal incluyen tales productos como pañales, calzones de aprendizaje, calzones pañales, productos para la incontinencia en adultos, productos para la higiene femenina, toallitas húmedas y secas, vendajes, almohadillas de lactancia, protectores de cama, almohadillas de cambio y lo similar. Los productos para la higiene femenina incluyen compresas sanitarias, almohadillas nocturnas, pantiprotectores, tampones y lo similar. Cuando tales productos se usan para absorber fluidos corporales tales como sangre, orina, menstruación, heces, fluidos de drenaje de heridas y sitios quirúrgicos, etc., los atributos comúnmente deseados de tales productos incluyen absorbencia de fluidos, suavidad, resistencia y separación de la parte afectada del cuerpo para promover una sensación más seca, más limpia y para facilitar el flujo de aire para la comodidad y el bienestar de la piel. Los laminados de acuerdo con la presente invención pueden diseñarse para proporcionar tales atributos. Las proyecciones huecas promueven la transferencia de fluidos y la separación del resto del laminado. Debido a que puede seleccionarse un material más ligero, más blando para el contacto con la piel que a su vez se soporta por un material de refuerzo más fuerte, también puede darse suavidad. Además, debido al volumen vacío creado por las áreas de contacto que rodean las proyecciones, se proporciona área para permitir la recolección de los materiales sólidos no absorbidos. Este volumen vacío a su vez puede ser útil cuando se retira el producto dado que la combinación de las proyecciones y las áreas vacías permite que el laminado se use en un modo de limpieza para secar y limpiar las superficies sucias de la piel. Estos mismos beneficios también pueden realizarse cuando el laminado se emplea como una toallita húmeda o seca lo cual hace al laminado deseable para productos tales como toallitas para el cuidado de bebés y adultos (húmedas y secas) , toallitas para limpieza doméstica, toallitas de baño y de belleza, toallitas y aplicadores cosméticos, etc. Además, en cualquiera o todas estas aplicaciones, el laminado 10 y en particular las áreas de contacto 19 pueden perforarse para facilitar más el flujo de los fluidos.

Los artículos absorbentes para el cuidado personal o simplemente los artículos absorbentes por lo general tienen ciertos componentes claves que pueden emplear los laminados de la presente invención. De vuelta a la Figura 10 allí se muestra un artículo absorbente 200 que en este caso es un diseño básico de pañal desechable. Por lo general tales productos 200 incluirán un revestimiento del lado del cuerpo o material en contacto con la piel 202, un material orientado hacia la prenda también denominado como una lámina posterior o deflector 204 y un núcleo absorbente 206 dispuesto entre el revestimiento orientado hacia el cuerpo 202 y la lámina posterior 204. Además, es muy común también que el producto tenga una capa opcional 208 que normalmente se denomina como una capa de afluencias o de transferencia dispuesta entre el revestimiento orientado hacia el cuerpo 202 y el núcleo absorbente 206. Otras capas y componentes también pueden incorporarse en tales productos como apreciarán fácilmente los expertos en la formación de tales productos.

La trama de laminados enredados por fluido 10 de acuerdo con la presente invención puede usarse como todo o una porción de uno cualquiera o todos estos componentes antes mencionados de tales productos para el cuidado personal 200 que incluye una de las superficies externas (202 o 204). Por ejemplo, la trama de laminados 10 puede usarse como el revestimiento orientado hacia el cuerpo 202 en cuyo caso es más deseable que las proyecciones 12 se orienten hacia fuera a fin de estar en una posición en contacto con el cuerpo en el producto 200. El laminado 10 también puede usarse como la capa de afluencias o transferencia 208 o en el núcleo absorbente 206 o una porción del núcleo absorbente 206. Finalmente, desde un punto de vista de suavidad y estética, el laminado 10 puede usarse como el lado más exterior de la lámina posterior 204 en cuyo caso puede ser deseable unir una película u otro material impermeable a los líquidos al primer lado 18 de la capa de soporte 14.

El laminado 10 también puede usarse para realizar varias funciones dentro de un artículo absorbente para el cuidado personal 200 tal como se muestra en la Figura 10. Por ejemplo, la trama de proyecciones 16 puede funcionar como el revestimiento orientado hacia el cuerpo 202 y la capa de soporte 14 puede funcionar como la capa de afluencias 208. A este respecto, los materiales en los ejemplos con las capas de soporte "S" son particularmente ventajosos para proporcionar tales funciones. Ver las Tablas 1 y 2.

Cuando tales productos tienen forma de pañales y dispositivos para la incontinencia en adultos, también pueden incluir las que se denominan "orejas" localizadas en las regiones delantera y/o posterior de la cintura en los lados laterales de los productos. Estas orejas se usan para asegurar el producto alrededor del torso del portador, por lo general junto con adhesivo y/o sistemas de sujeción mecánica de ganchos y lazos. En ciertas aplicaciones, los sistemas de sujeción se conectan a los extremos distales de las orejas y se unen a lo que se denomina como un "parche delantero" o "zona de colocación de cinta" localizada en la porción delantera de la cintura del producto. La trama de laminados enredados por fluido de acuerdo con la presente invención puede usarse para todo o una porción de uno cualquiera o más de estos componentes y productos.

Cuando tales artículos absorbentes tienen forma de un calzón de aprendizaje, calzón tipo pañal, calzón para incontinencia u otro producto que se diseñe para ponerse y llevarse puesto como la ropa interior, tales productos por lo general incluirán los que se denominan "paneles laterales" que unen las regiones delantera y posterior de la cintura del producto. Tales paneles laterales pueden incluir tanto porciones elásticas como no elásticas y las tramas de laminados enredados por fluido de la presente invención pueden usarse también como todo o una porción de estos paneles laterales.

Esta y otras modificaciones y variaciones a la presente invención pueden llevarse a la práctica por los expertos en la materia, sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención, que se expone más particularmente en las reivindicaciones adjuntas. Además, debe entenderse que los aspectos de las varias modalidades pueden intercambiarse tanto completamente como en parte. Además, los expertos en la materia apreciarán que la descripción que antecede es a manera de ejemplo solamente, y no pretende limitar la invención en la medida que se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un proceso para conformar una trama de laminados enredados por fluido que tiene proyecciones caracterizado porque comprende: proporcionar una superficie de conformación de proyecciones que define una pluralidad de agujeros de conformación en ella, los agujeros de conformación que se separan entre sí y que tienen áreas de contacto entre ellos, la superficie de conformación de proyecciones que puede moverse en una dirección de la máquina a una velocidad de la superficie de conformación de proyecciones, proporcionar un dispositivo de enredado por fluido de proyecciones que tiene una pluralidad de chorros de fluido de proyecciones capaces de emitir una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones de fluido enredador desde la pluralidad de chorros de fluido de proyecciones en una dirección hacia la superficie de conformación de proyecciones, proporcionar una capa de soporte, la capa de soporte que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuestas, proporcionar una trama de proyecciones no tejidas que comprende fibras, la trama de proyecciones que tiene una superficie interior y una superficie exterior opuestas, alimentar la trama de proyecciones sobre la superficie de conformación de proyecciones con la superficie exterior de la trama de proyecciones posicionada adyacente a la superficie de conformación de proyecciones, alimentar la segunda superficie de la capa de soporte sobre la superficie interior de la trama de proyecciones, dirigir la pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones de el fluido enredador desde la pluralidad de chorros de fluido de proyecciones en una dirección desde la primera superficie de la capa de soporte hacia la superficie de conformación de proyecciones para provocar que a) una primera pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones en una vecindad de los agujeros de conformación en la superficie de conformación de proyecciones se dirija dentro de los agujeros de conformación para formar una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior de la trama de proyecciones, y b) una segunda pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones se enrede con la capa de soporte para formar una trama de laminados, y retirar la trama de laminados de la superficie de conformación de proyecciones.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de conformación de proyecciones comprende un tambor de texturización.

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las áreas de contacto de la superficie de conformación de proyecciones no son permeables a los fluidos para el fluido enredador.

4. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la dirección de la pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones provoca la formación de proyecciones que son huecas.

5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trama de proyecciones se alimenta sobre la superficie de conformación de proyecciones a una velocidad que es mayor que una velocidad a la que la capa de soporte se alimenta sobre la trama de proyecciones.

6. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la trama de proyecciones se alimenta sobre la superficie de conformación de proyecciones a una velocidad que es mayor que una velocidad a la que la capa de soporte se alimenta sobre la trama de proyecciones.

7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trama de proyecciones se alimenta sobre la superficie de conformación de proyecciones a una relación de sobrealimentación de entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 50 por ciento.

8. Un proceso para conformar una trama de laminados enredados por fluido que tiene proyecciones huecas caracterizado porque comprende: proporcionar una superficie de conformación de laminado que es permeable a los fluidos, la superficie de conformación de laminado que puede moverse en una dirección de la máquina a una velocidad de la superficie de conformación de laminado, proporcionar una superficie de conformación de proyecciones que define una pluralidad de agujeros de conformación en ella, los agujeros de conformación que se separan entre sí y que tienen áreas de contacto entre ellos, la superficie de conformación de proyecciones que puede moverse en una dirección de la máquina a una velocidad de la superficie de conformación de proyecciones, proporcionar un dispositivo de enredado por fluido de laminado que tiene una pluralidad de chorros de fluido de laminado capaces de emitir una pluralidad de chorros a presión de fluido de laminado de un fluido enredador desde los chorros de fluido de laminado en una dirección hacia la superficie de conformación de laminado, proporcionar un dispositivo de enredado por fluido de proyecciones que tiene una pluralidad de chorros de fluido de proyecciones capaces de emitir una pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones de un fluido enredador desde los chorros de fluido de proyecciones en una dirección hacia la superficie de conformación de proyecciones, proporcionar una capa de soporte, la capa de soporte que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuestas, proporcionar una trama de proyecciones no tejidas que comprende fibras, la trama de proyecciones que tiene una superficie interior y una superficie exterior opuestas, alimentar la capa de soporte y la trama de proyecciones sobre la superficie de conformación de laminado, dirigir la pluralidad de chorros a presión de fluido de laminado desde la pluralidad de chorros de fluido de laminado hacia la capa de soporte y la trama de proyecciones para provocar que al menos una porción de las fibras desde la trama de proyecciones se enrede con la capa de soporte para formar una trama de laminados, alimentar la trama de laminados sobre la superficie de conformación de proyecciones con la superficie exterior de la trama de proyecciones adyacente a la superficie de conformación de proyecciones, dirigir la pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones de el fluido enredador desde la pluralidad de chorros de fluido de proyecciones hacia la trama de laminados en una dirección desde la primera superficie de la capa de soporte hacia la superficie de conformación de proyecciones para provocar que una primera pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones en una vecindad de los agujeros de conformación en la superficie de conformación de proyecciones se dirijan dentro de los agujeros de conformación para formar una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior de la trama de proyecciones, y retirar la trama de laminados de la superficie de conformación de proyecciones.

9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la capa de soporte se alimenta sobre la superficie de conformación de laminado con la primera superficie adyacente a la superficie de conformación de laminado, la superficie interior de la trama de proyecciones se alimenta sobre la segunda superficie de la capa de soporte, y la pluralidad de chorros a presión de fluido de laminado se dirigen desde la pluralidad de chorros de fluido de laminado en una dirección desde la superficie exterior de la trama de proyecciones hacia la superficie de conformación de laminado para provocar que al menos una porción de las fibras de la trama de proyecciones se enreden con la capa de soporte para formar una trama de laminados.

10. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la superficie de conformación de proyecciones comprende un tambor de texturización.

11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque las áreas de contacto de la superficie de conformación de proyecciones no son permeables a los fluidos para el fluido enredador.

12. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la dirección de la pluralidad de chorros a presión de fluido de proyecciones provoca la formación de proyecciones que son huecas.

13. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la trama de proyecciones se alimenta sobre la capa de soporte a una velocidad que es mayor que una velocidad a la que la capa de soporte se alimenta sobre la superficie de conformación de laminado.

14. El proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la trama de proyecciones se alimenta sobre la capa de soporte a una velocidad que es mayor que una velocidad a la que la capa de soporte se alimenta sobre la superficie de conformación de laminado.

15. Una trama de laminados enredados por fluido caracterizada porque comprende: una capa de soporte, la capa de soporte que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuestas, una trama de proyecciones no tejidas que comprende fibras, la trama de proyecciones que tiene una superficie interior y una superficie exterior opuestas, la segunda superficie de la capa de soporte que contacta la superficie interior de la trama de proyecciones, una primera pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones que forman una pluralidad de proyecciones que se extienden hacia fuera desde la superficie exterior de la trama de proyecciones, y una segunda pluralidad de las fibras en la trama de proyecciones que se enredan con la capa de soporte para formar una trama de laminados.

16. La trama de laminados enredados por fluido de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque al menos una porción de las proyecciones son huecas.

17. Un artículo absorbente que tiene al menos una capa, caracterizado porque la al menos una capa del artículo comprende, al menos en parte, la trama de laminados enredados por fluido de conformidad con la reivindicación 15.

18. Un artículo absorbente que tiene al menos una capa, caracterizado porque la al menos una capa del artículo comprende, al menos en parte, la trama de laminados enredados por fluido de conformidad con la reivindicación 16.

19. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el artículo se selecciona del grupo que consiste de un pañal, un calzón tipo pañal, un calzón de aprendizaje, un dispositivo para la incontinencia, un producto de higiene femenina, un vendaje o una toallita.

20. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el artículo se selecciona del grupo que consiste de un pañal, un calzón tipo pañal, un calzón de aprendizaje, un dispositivo para la incontinencia, un producto de higiene femenina, un vendaje o una toallita.