MXPA00002409A - Articulo limpiador de multiples capas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un articulo limpiador Desechable. El articulo limpiador es desechable tiene al menos dos capas. La primera capa tiene una extensibilidad en húmedo mayor que la de la segunda capa. La primera capa puede ser una trama de fibras celulósicas, crepada en seco y con perforaciones y la segunda puede ser una trama ni tejida que comprende fibras sintéticas. Porciones seleccionadas de la primera capa están unidas a la segunda capa para inhibir la extensión en húmedo de la primera capa en el plano de la primera capa.

Description

ARTICULO LIMPIADOR DE MÚLTIPLES CAPAS CAMPO DK LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con artículos limpiadores desechables y, más particularmente, con artículos limpiadores desechables que tienen un substrato que comprende múltiples capas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los artículos limpiadores desechables son bien conocidos en la técnica. Estos artículos limpiadores normalmente tienen un substrato que incluye uno o más materiales o capas . El substrato puede estar prehumedecido con un agente humectante antes de su uso o, en forma alternativa, puede combinarse con un líquido en el punto de uso del articulo. Los artículos limpiadores prehumedecidos también se les refiere como "toallitas limpiadoras húmedas" y "toalletas" . Las particularidades deseables de estos artículos limpiadores incluyen textura, calibre (espesor) y densidad aparente (volumen por unidad de peso) . Es deseable un valor de textura relativamente elevado para ayudar a la limpieza de las superficies. Los valores de calibre y densidad aparente relativamente elevados son deseables para proporcionarle volumen al artículo para la recepción y contención de líquidos. Un método para impartirle a un artículo limpiador textura y densidad aparente, es mediante la combinación de capas de hojas que tienen propiedades diferentes. La Patente de los Estados Unidos 4,469,735 otorgada el 4 de septiembre de 1984 a Trokhan, revela un producto de papel tisú de múltiples hojas que tiene una hoja de papel restrictor microcontraído en húmedo y una hoja de papel restringido crepado en seco. Las porciones de la hoja restringida se adhieren a la hoja restrictora. Cuando el producto de múltiples hojas se moja, las porciones no adheridas de la hoja restringida se fruncen en la dirección Z para proporcionar textura y densidad aparente. En tanto que la estructura de la Patente de los Estados Unidos 4,469,735, proporciona la ventaja de textura y densidad aparente con el mojado, las estructuras de la patente '735 han reportado calibres en húmedo (espesores) que son menores que los correspondientes calibres en seco. De conformidad con lo anterior, sería deseable proporcionar un artículo limpiador desechable el cual con el mojado muestre un aumento en la textura y en la densidad aparente . Adicionalmente, sería deseable proporcionar un artículo limpiador desechable que tenga un mayor calibre en húmedo que el calibre en seco del artículo.

Adicionalmente, sería deseable proporcionar un artículo limpiador desechable que tenga una capa de papel perforada, es decir, con aberturas, y que, con el mojado, proporciona un aumento en la textura y en la densidad aparente . Además, sería deseable proporcionar un artículo limpiador desechable que, con el mojado de un lado tiene un aumento en la textura y en la densidad aparente, al tiempo que conserva una superficie suave y relativamente lisa en el otro lado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un artículo limpiador desechable de múltiples capas. El artículo limpiador incluye al menos dos capas u hojas. La primera capa preferentemente está perforada y la primera capa puede extenderse cuando se moja la primera capa. La segunda capa se extiende menos, es decir, es menos extensible cuando se moja, que la primera capa. Las porciones seleccionadas de la primera capa se unen a la segunda capa para inhibir la extensión en húmedo de la primera capa en el plano de la primera capa . Cuando se moja la primera capa, la segunda capa restringe la extensión de la primera capa en el plano de la primera capa. Como resultado, se deforman porciones de la P1010 primera capa, tal como por ejemplo, mediante abarquillamiento o fruncido, en dirección Z (perpendicular al plano de la primera capa) . La primera capa tiene, de preferencia, una extensibilidad en húmedo de al menos aproximadamente 4 por ciento, con más preferencia, de al menos aproximadamente el 10 por ciento y con la mayor preferencia, de al menos aproximadamente 20 por ciento según se mide utilizando la "Prueba de Extensibilidad en Húmedo" que se proporciona más adelante. La primera capa puede acortarse o reducirse, por ejemplo, por crepado, para proporcionar la extensibilidad en húmedo deseada. En una modalidad, la primera capa comprende una trama de papel perforada tendida en húmedo, que se reduce en al menos aproximadamente 30 por ciento mediante crepado en seco. La segunda capa tiene una extensibilidad en húmedo menor a la de la primera capa. La extensibilidad en húmedo de la primera capa menos la extensibilidad en húmedo de la segunda capa es de preferencia, de al menos aproximadamente 4 por ciento, con más preferencia, de al menos aproximadamente 10 por ciento y con la mayor preferencia, de al menos aproximadamente 20 por ciento. La segunda capa puede comprender una trama no tej ida de fibras naturales, fibras sintéticas o combinaciones de las mismas. En una modalidad, la segunda capa comprende una trama no P1010 tejida e hidroenmarañada de fibras de rayón y de poliéster. El artículo limpiador desechable puede tener una proporción de calibre en húmedo a calibre en seco mayor de 1.0 y, más preferentemente, de al menos aproximadamente 1.1 y con la mayor preferencia, de al menos aproximadamente 1.4, en donde la proporción del calibre húmedo a seco es una medida relativa del espesor en húmedo y en seco del artículo. La proporción de calibre en húmedo y en seco se mide conformidad con el procedimiento que se expone más adelante. Preferentemente, porciones seleccionadas de la primera capa están unidas a la segunda capa en un patrón de unión o enlace predeterminado, para proporcionar una multitud de regiones no unidas de la primera capa. En una modalidad, las capas primera y segunda se unen utilizando un adhesivo de fusión térmica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una ilustración de una vista en planta de una modalidad de un artículo limpiador de la presente invención, el artículo limpiador incluye una primera capa extensible y una segunda capa menos extensible, en donde la primera capa se muestra orientada hacia el observador y se ha retirado una porción de la primera capa para mostrar una red continua de conjuntos de P1010 líneas de adhesivo que se intersectan, generalmente paralelas, que sirven para unir la primera capa a la segunda capa, la región unida o ligada define en general regiones no unidas con forma de diamante . La Figura 2 es una ilustración de otra modalidad de un artículo limpiador de la presente invención, el artículo limpiador incluye una primera capa extensible y una segunda capa menos extensible, en donde la primera capa se muestra orientada al observador y se ha retirado una porción de la primera capa para mostrar una red continua de adhesivo que sirve para unir la primera capa a la segunda capa, la región unida define regiones no unidas generalmente de forma circular. La Figura 3 es una ilustración de la vista en planta de otra modalidad de un artículo limpiador de la presente invención, el artículo limpiador incluye una primera capa extensible y una segunda capa menos extensible, en donde la primera capa se muestra orientada al observador y en donde se ha retirado una porción de la capa perforada para mostrar zonas de adhesivo separadas, generalmente paralelas y que se extienden en forma generalmente paralela a las direcciones de máquina de la capa perforada y de la capa no tejida. La Figura 4 es una ilustración de una porción del artículo limpiador que se muestra en la Figura 1, la Figura P1010 4 está aumentada con respecto a la Figura 1, para ilustrar las perforaciones preferidas en la primera capa extensible y las crestas de crepado de la capa perforada. La Figura 5A es una ilustración en sección transversal del artículo limpiador de la presente invención, tomada a lo largo de la dirección indicada mediante la línea 5-5 de la Figura 1 y que muestra al artículo antes de mojar la primera capa. La Figura 5B es una ilustración en sección transversal tomada a lo largo de la dirección indicada por la linea 5-5 de la Figura 1 y que muestra al artículo después del mojado de la primera capa. La Figura 6 es una ilustración de una máquina papelera que puede ser utilizada para fabricar una trama de papel celulósico. La Figura 7 es una ilustración de un elemento formador que puede ser utilizado para formar la trama de papel celulósico con aberturas o perforaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndonos a las Figuras 1 a 3 , la presente invención comprende un artículo limpiador desechable 20 de múltiples capas. Las Figuras 1 a 3 ilustran una modalidad de dos capas o de dos hojas de la presente invención. De manera alternativa, el artículo limpiador desechable puede P1010 incluir más de dos capas . El artículo limpiador desechable 20 comprende un substrato designado en forma general mediante el número de referencia 22. El substrato 22 comprende una primera capa 100 y una segunda capa 200. La primera capa 100 es extensible y, en particular, es extensible cuando se moja, es decir, la primera capa es extensible en húmedo. Por "extensible en húmedo" se quiere decir que un material tiene tendencia a alargarse o extirarse en al menos una dirección cuando se moja. En general, por "mojado" se refiere al mojado con soluciones acuosas, incluyendo agua, que tienen la capacidad de inducir la extensión de la primera capa extensible. Por ejemplo, el agua relaja el crepado en el papel reducido, provocando de esta manera la extensión del papel en al menos una dirección en el plano del papel . En tanto que no se desea estar limitados por la teoría, el relajamiento del crepado puede ser un resultado de la pérdida de enlazas de hidrógeno dentro de la estructura del papel, debida a la presencia de agua. Sin embargo, se consideraría que cualquier fluido, mezcla o solución podría provocar este relajamiento del crepado al "mojar" el artículo. La segunda capa 200 es relativamente menos extensible que la primera capa 100, incluso cuando está mojada. La extensibilidad se mide de conformidad con la "Prueba de Extensibilidad en Húmedo" que se describe más pioio adelante y se reporta como porcentaje. Porciones seleccionadas de la primera capa 100 están unidas, directa o indirectamente, a la segunda capa 200 para inhibir la extensión en húmedo de la primera capa en el plano de la primera capa. En las Figuras 1 y 2, porciones seleccionadas de la primera capa 100 están unidas a la segunda capa 200 para proporcionar regiones unidas continuas, designadas como 110, que definen regiones discretas no unidas 114. En una modalidad preferida que se muestra en la Figura 1, las regiones unidas 110 se muestran como una red continua de líneas que se intersectan y forman regiones no unidas 114 generalmente con forma de diamante. La anchura y separación de las líneas que se intersectan de las regiones unidas 110 puede ajustarse para proporcionar un patrón deseado, es decir, un tamaño y separación deseados de las regiones no unidas 114 con forma de diamante. Según se utiliza en la presente, por "red continua" se hace referencia a un patrón macroscópico de la capa adhesiva, es decir, el patrón parece continuo y define distintas regiones discretas no unidas. El patrón también puede ser esencialmente continuo, lo que significa que la red puede estar comprendida de sitios unidos discretos y con poca separación, que como un todo forman un patrón continuo que define regiones discretas no unidas. La red continua de líneas que se intersectan puede ser virtualmente cualquier patrón, que resulte en regiones no unidas de formas geométricas virtualmente ilimitadas, que incluyen, por ejemplo, cuadrados, rectángulos y triángulos. También, la red no necesita ser totalmente continua ni estar limitada a un patrón de líneas rectas o uniformes sino que puede, por ejemplo, ser una red que resulta en formas geométricas circulares, ovaladas u otras formas geométricas no poligonales. Puede utilizarse un adhesivo, por ejemplo, un adhesivo de fusión térmica, designado mediante el número de referencia 300 en las Figuras 1 a 3, para unir a la primera capa 100 con la segunda capa 200. En forma alternativa, en tanto que normalmente se prefiere una red continua, está contemplado que un patrón de unión discontinuo o esencialmente continuo, proporcione también el deseado aumento de calibre, de conformidad con la presente invención. Por ejemplo, las áreas unidas que comprenden círculos abiertos u otras figuras cerradas pueden ser suficientes para permitir que las regiones no unidas aumenten el calibre. Al igual que en el caso de redes continuas, los sitios de unión adyacentes, deben ser menores de aproximadamente una pulgada entre sí más preferentemente, de 0.5 pulgadas y con la mayor preferencia, menos de 0.1 pulgadas. Sin desear estar limitados por la teoría, en principio, mientras más se aproxime un patrón de unión particular a una red continua, P1010 serán más pronunciados los beneficios de la presente invención. Cuando la primera capa se moja, existe una tendencia de la primera capa 100 a expandirse a lo largo de una o más direcciones en el plano de la primera capa. (El plano de la primera capa es paralelo al plano de la Figura 1) . Sin embargo, debido a la extensibilidad en húmedo relativamente menor de la segunda capa 200, la segunda capa restringe o limita la extensión de la primera capa 100 en el plano de la primera capa. Como resultado, las regiones no unidas 114 de la primera capa 100 se deforman, tal como puede ser, mediante abarquillamiento o fruncido en la dirección Z, perpendicular al plano de la primera capa 100. La Figura 5A es una ilustración en sección transversal del artículo limpiador 20, por ejemplo, según se muestra en la Figura 1, antes del mojado de la primera capa 100. Según se muestra en la Figura 5A, el artículo limpiador generalmente es plano antes del mojado. La Figura 5B es una ilustración en sección transversal, similar a la de la Figura 5A pero que, muestra al artículo 20 después del mojado. La Figura 5B muestra la deformación fuera del plano de la primera capa 100 después del mojado del artículo 20. La dirección Z se indica en las Figuras 5A y 5B. La deformación de la primera capa 100 mojada, proporciona al artículo 100 crestas elevadas 120 que aumentan la textura en húmedo, el calibre en húmedo (espesor y la densidad aparente en húmedo del artículo 20. Las crestas 120 elevadas también proporcionan bolsillos o cavidades 150 ubicadas entre las porciones no unidas de la primera capa 100 y las porciones subyacentes de la segunda capa 200. En particular, el artículo 20 tiene una proporción de calibre en húmedo a calibre en seco que es mayor de 1.0 y, preferentemente, de al menos aproximadamente 1.1 y con la mayor preferencia, de al menos aproximadamente 1.4. La proporción o relación del calibre en húmedo al calibre en seco es una medida del espesor del artículo 20, cuando está mojado, relativa al espesor del artículo 20 seco antes del mojado. La proporción del calibre en húmedo al calibre en seco se mide de conformidad con el procedimiento "Proporción del Calibre en Húmedo al Calibre en Seco" que se proporciona más adelante. En una modalidad preferida, según se muestra en la Figura 1, la primera capa 100 tiene aberturas, es decir, está perforada, la primera capa 100 comprende una multitud de aberturas 102 que se extienden a través del espesor de la primera capa 100. Las aberturas o perforaciones, en tanto que no son necesarias para poner en práctica la presente invención, contribuyen en gran medida a la textura y densidad aparente deseadas del artículo limpiador 20. En las Figuras 1 a 3, las aberturas 102 se muestran, por P1010 claridad, solamente en una porción de la primera capa 100. Cuando se utiliza una primera capa perforada, la deformación de la primera capa 100 mojada le proporciona nuevamente al artículo 100 crestas elevadas 120 que aumentan la textura en húmedo, el calibre en húmedo (espesor) y la densidad aparente en húmedo del artículo 20. Sin embargo, en esta modalidad, las crestas elevadas 120 tienen aberturas 102 que proporcionan una trayectoria de flujo a través de la cual pueden entrar los líquidos y/o las partículas pequeñas a las cavidades 150, que se muestran en la Figura 5A. Adicionalmente, si el artículo 20 es utilizado con un agente formador de espuma o lo incluye, tal como puede ser un tensoactivo, las aberturas 102 pueden ayudar a la incorporación de aire durante el proceso de formación de espuma, mejorando de esta manera la generación de espuma. Por ejemplo, una- porción del artículo 20 puede estar recubierta con una composición tensoactiva o estar tratada de alguna manera con una composición tensoactiva. El artículo 20 puede mojarse con agua para activar al tensoactivo y el flujo de aire generado a través de las aberturas 102 durante el uso del artículo (por ejemplo, durante el lavado o el frotado) puede ayudar a generar espuma . El tamaño y número de las perforaciones o PX010 aberturas 102 puede tener influencia sobre la velocidad de generación de espuma y sobre la calidad de la espuma producida. Un número relativamente pequeño de aberturas 102 relativamente grandes tenderá a reducir el tiempo requerido para generar espuma pero, producirá burbujas de espuma relativamente grandes con una apariencia translúcida. Por otra parte, un número relativamente mayor de aberturas 102 relativamente más pequeñas tenderá a reducir el tamaño de la burbuja, aumentando de esta manera la cremosidad y opacidad de la espuma pero a expensas de aumentar el tiempo requerido para generar la espuma. Entre aproximadamente 4 y aproximadamente 100 aberturas por pulgada proporcionarán generalmente la velocidad de formación de espuma y la calidad de espuma preferidas. Se reconoce otra ventaja cuando la primera capa 100 está perforada. Según se muestra en la Figura 5B, además de la formación de las crestas elevadas 120, la extensión en húmedo de la primera capa 100 alrededor de las aberturas 102 forma lo que puede describirse mejor como las cúspides 106 o irregularidades superficiales formadas por las aberturas 102. Las cúspides 106 proporcionan una textura añadida a la superficie de la toallita limpiadora 22 en el lado de la primera superficie perforada 100. Esta textura adicional puede modificarse según sea necesario mediante el ajuste del tamaño y separación de las aberturas P1010 1S 102. También se representa en la Figura 3 otra variante de la configuración de regiones unidas y no unidas. En la modalidad mostrada, las regiones unidas 110 son regiones separadas, generalmente paralelas que se extienden prácticamente a lo largo de toda la longitud del artículo 20 y definen regiones no unidas 114 de la primera capa 100, separadas y generalmente unidas. En la Figura 3, las regiones no unidas regiones 114 se extienden prácticamente a lo largo de toda la longitud del artículo 20. Un adhesivo, designado mediante el número de referencia 300 en las Figuras 1 y 2, puede utilizarse para unir la primera capa 100 a la segunda capa 200. En una modalidad actualmente preferida, una toallita limpiadora 20 de la presente invención comprende una primera capa de papel celulósico perforada unida a un no tejido sintético en una red continua de líneas que se intersectan y que definen regiones no unidas con forma de diamante. Esta combinación de materiales y del método y patrón de unión, proporciona una toalla limpiadora preferida que muestra un aumento en la textura y en la densidad aparente de un lado después del mojado, en tanto que mantiene una suavidad relativamente lisa en el otro lado y tiene un calibre en húmedo mayor que el calibre en seco.

P1010 Además de la anterior descripción, se ha encontrado que un paso de procesamiento adicional que incluye el calentamiento del substrato después de la unión mejora adicionalmente la textura y la densidad aparente, así como las cualidades estéticas generales de la toallita limpiadora. Sin estar limitados por la teoría, se considera que el proceso del calentamiento provoca que el adhesivo termoplástico se contraiga, provocando de esta manera la deformación fuera del plano (dirección Z) de la primera capa, así como de la segunda capa. Mediante la contracción en el plano, del artículo limpiador, las dos capas experimentan un aumento, en dirección Z, en el calibre, que proporciona un aumento en el calibre global con una agradable apariencia o aspecto de acolchado. Por ejemplo, una toallita limpiadora que ha sido unida con adhesivo, con un adhesivo de fusión térmica de etilenvinilacetato (llamado en lo sucesivo EVA) (un adhesivo adecuado es un adhesivo de fusión térmica que se consigue en forma comercial como H138-2-01 de Ato-Findley Adhesives de au atosa, isconsin) , puede aumentar el calibre entre el 10 y el 20% después de un tratamiento térmico post-laminación. En este caso, se aplica el adhesivo de fusión térmica adecuado y el artículo resultante se enfría hasta temperatura ambiente. Entonces puede realizarse el tratamiento térmico, por ejemplo, P1010 elevando la temperatura hasta aproximadamente 100 grados Celsius durante 20 segundos, que es suficiente para iniciar la contracción de la red polimérica. En tanto que no se desea estar limitados por la teoría, se considera que para este proceso sea efectivo, el patrón de unión debe ser una red continua o esencialmente continua. Los sitios de unión discretos pueden no contraer en forma suficiente para mejorar la apariencia del artículo.

PRIMERA CAPA; Refiriéndonos con mayor detalle a los componentes del artículo 20, los materiales adecuados a partir de los cuales puede formarse la primera capa 100 incluyen tramas de papel tendidas en húmedo y reducidas (tal como puede ser, mediante crepado) . Otros materiales adecuados pueden incluir materiales tejidos, materiales no tejidos, espumas, guatas y lo similar. La primera capa 100 debe construirse de modo que tenga una extensibilidad en húmedo de al menos 4 por ciento, más preferentemente de al menos aproximadamente 10 por ciento y aún con más preferencia, de al menos aproximadamente 20 por ciento. En una modalidad, la primera capa tiene una extensibilidad en húmedo de al menos aproximadamente 25 por ciento. De preferencia, la diferencia entre la extensibilidad en húmedo de la primera capa y la extensibilidad en húmedo de la segunda capa (la extensibílidad en húmedo de la segunda capa substraída de la extensibilidad en húmedo de la primera capa) es al menos de aproximadamente 4 por ciento, más preferentemente, de al menos aproximadamente 10 por ciento y aún con más preferencia de al menos aproximadamente 25 por ciento. Las fibras o filamentos de la primera capa 100 pueden ser naturales (por ejemplo, fibras celulósicas tales como fibras de pulpa de madera, borras de algodón y fibras de bagazo) o sintéticas (por ejemplo, poliolefinas, poliamidas o poliésteres) o combinaciones de las mismas. En una modalidad preferida, la primera capa 100 comprende una trama de papel tendida en húmedo de fibras de pulpa de madera celulósica que se reduce al menos aproximadamente 4 por ciento, más preferentemente al menos aproximadamente 10 por ciento y con una preferencia aun mayor al menos aproximadamente 20 por ciento, mediante crepado en seco. Refiriéndonos a la Figura 4, se muestra una primera capa perforada 100 que comprende crestas de crepado 105 que corresponden al acortamiento de la primera capa 100. La dirección de la máquina (MD) y la dirección transversal a la máquina (CD) se indican en las Figuras 1 a 4. La dirección de la máquina corresponde a la dirección de manufactura de la trama de papel de la primera capa 100. Las crestas de crepado 105 generalmente son perpendiculares P1010 a la dirección de máquina y, son generalmente paralelas a la dirección transversal a la máquina de la trama papelera de la primera capa 100. La trama de papel de la primera capa 100 puede tener un peso base de entre aproximadamente 15 hasta aproximadamente 65 gramos por metro cuadrado. En una modalidad preferida, el peso base de la primera capa 100 está entre aproximadamente 25 hasta aproximadamente 45 gramos por metro cuadrado y en una modalidad más preferida, el peso base está entre aproximadamente 32 hasta aproximadamente 35 gramos por metro cuadrado. En tanto que no se desea estar ligados por la teoría, se considera que la resistencia de papel puede alterar en forma significativa la apariencia total del artículo completo. La cantidad de entrada de crepado a la primera capa es directamente proporcional a la cantidad de expansión plana y, de esta manera, de la cantidad de calibre generado con el mojado. Sin embargo, si la resistencia en húmedo del artículo de papel es insuficiente, los "abarquillamientos" pueden colapsarse para formar un producto más "arrugado" que tiene menos calibre. Por lo tanto, pueden ser ajustados tanto el crepado como la resistencia en húmedo para proporcionar una cantidad de textura basada en el uso pretendido del artículo. Las mediciones del estallamiento en húmedo se P1010 realizaron con un Probador de Estallamiento Thwing-Albert número de modelo 1300-77, que probó la carga pico de un substrato completamente mojado. La prueba utilizó una bola de 0.5 pulgadas de diámetro, una velocidad de 5 pulgadas/minuto de la bola y sujetó la muestra de prueba alrededor de un círculo de 3.5 pulgadas de diámetro, perpendicular al movimiento de la bola. Las resistencias al estallamiento en húmedo de la carga pico están entre 100 y 1200 gramos por hoja. Más preferentemente, entre 400 y 700 gramos por hoja y con la máxima preferencia entre 500 y 600 gramos por hoja. En una modalidad más preferida, la primera capa 100 comprende una trama de papel tendida en húmedo perforada de fibras de pulpa de madera celulósicas . Las aberturas 102 pueden formarse en la primera capa 100 en cualquier forma adecuada. Por ejemplo, las aberturas 102 pueden formarse en la primera capa 100 durante la formación de la trama de papel de la primera capa 100 o, en forma alternativa, después que se fabricó la trama de papel de la primera capa 100. En una modalidad, la trama de papel de la primera capa 100 se produce de conformidad con las enseñanzas de una o más de las siguientes Patentes de los Estados Unidos, mismas patentes que están incorporadas en la presente como referencia: Patente de los Estados Unidos 5,245,025 otorgada el 14 de septiembre de 1993 a Trokhan et P1010 al.; Patente de los Estados Unidos 5,277,761 otorgada el 11 de enero de 1994 a Phan et al.; y Patente de los Estados Unidos 5,654,076 otorgada el 5 de agosto de 1997 a Trokhan et al. En particular, la Patente de los Estados Unidos 5,277,761, en la Columna 10 revela la formación de una trama de papel que tiene perforaciones. Antes de mojar la primera capa, la primera capa crepada 100 puede tener entre aproximadamente 4 y aproximadamente 300 aberturas 102 por pulgada cuadrada y, con mayor preferencia, entre aproximadamente 4 y aproximadamente 100 aberturas 102 por pulgada cuadrada. El mojado de una trama de papel crepada provoca que la trama, si no está restringida, se expande en al menos una dirección, tal como la dirección de máquina, de modo que el número de aberturas 102 por pulgada cuadrada después del mojado puede ser menor que el número de perforaciones por pulgada cuadrada antes del mojado. De manera similar, cuando las perforaciones se forman en la trama de papel y la trama de papel se crepa posteriormente, el número de perforaciones por pulgada cuadrada antes del crepado será menor que el número de perforaciones por pulgada cuadrada después del crepado. De conformidad con lo anterior, las referencias a las dimensiones de la de papel se refieren a las dimensiones después del crepado y antes del mojado. Las aberturas 102 pueden comprender entre P1010 aproximadamente 15 y aproximadamente 75 por ciento de la superficie total de la primera capa 100. Las aberturas 102 que se muestran en la Figura 4 están bilateralmente alternadas (alternadas tanto en dirección de máquina como en dirección transversal a la máquina) en un patrón de repetición no aleatorio. En una modalidad, la primera capa 100 comprende una trama de papel que está crepada en seco 30 por ciento (30 por ciento de reducción o acortado) con una extensibilidad en húmedo mayor de aproximadamente 25 por ciento y que tiene de aproximadamente 40 hasta aproximadamente 50 aberturas 102 por pulgada cuadrada, las aberturas 102 tienen una longitud 103 (Figura 4) de aproximadamente 0.10 a aproximadamente 0.18 pulgadas y una anchura 104 de aproximadamente 0.07 a aproximadamente 0.15 pulgadas y una distancia 106 entre perforaciones de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.08 pulgadas. La trama de papel se fabrica formando primero una pasta papelera acuosa. La pasta comprende fibras papeleras y puede comprender adicionalmente varios aditivos. La Patente de los Estados Unidos 5,223,096, otorgada el 29 de junio de 1993 a Phan et al. se incorpora en la presente como referencia con el fin de revelar diversas pulpas de madera y aditivos papeleros. Una trama de papel adecuada para la fabricación de la primera capa 100 puede manufacturarse de conformidad P1010 con la siguiente descripción. Se preparó una pasta papelera a partir de agua y pulpa Kraft muy refinada derivada de maderas suaves del norte (northern softwoods o NSK por sus siglas en inglés) , la pasta papelera tiene una consistencia de fibras de aproximadamente 0.2 por ciento (el peso de las fibras secas dividido entre el peso total de la pasta es igual a 0.002) . Un aditivo para la resistencia en seco, tal como puede ser carboximetilcelulosa (CMC) se añadió a la pasta del 100% de NSK en una cantidad aproximadamente 5 libras de sólidos de CMC por tonelada de fibras papeleras secas. Un aditivo para la resistencia en húmedo tal como puede ser, Kymene 557H (que puede obtenerse de Hercules, Inc. de Wilmington, Del.), se añadió a la pasta en una cantidad de aproximadamente 28 libras de sólidos de Kymene por tonelada de fibras papeleras secas . Refiriéndonos a la Figura 6, la pasta se depositó desde una tina de cabeza 500 de una máquina manufacturera de papel en un elemento formador 600 a una consistencia de fibras de aproximadamente 0.2 por ciento. El elemento formador 600 tiene la forma de una banda continua en la Figura 6. La pulpa de fibras papeleras se depositó sobre el elemento formador 600 y se drenó el agua de la pulpa a través del elemento formador 600 para formar una trama embrionaria de fibras papeleras designadas mediante el P1010 número de referencia 543 en la Figura 6. La Figura 7 muestra una porción del elemento formador 600. El elemento formador 600 tiene dos caras mutuamente opuestas. La cara que se muestra en la Figura 7 es la cara que hace contacto con las fibras papeleras de la trama que está formándose . Una descripción de un elemento formador del tipo que se muestra en la Figura 7 se proporciona en las anteriormente referidas Patentes de los Estados Unidos 5,245,025; 5,277,761 y 5,654,076. El elemento formador 600 tiene miembros de restricción de flujo en forma de protuberancias 659. El elemento formador 600 que se muestra comprende un arreglo que tiene un patrón de protuberancias 659 unido a una estructura de refuerzo 657, que puede comprender un elemento foraminado, tal como una malla tejida u otra estructura perforada. Las protuberancias 659 se extienden por encima de la estructura de refuerzo 657. Un elemento formador 600 adecuado tiene aproximadamente 37 protuberancias 659 por pulgada cuadrada de superficie del elemento formador 600, en donde las protuberancias 659 cubren aproximadamente 35 de la superficie del elemento formador 600, según se observa en la Figura 7, y las protuberancias se extienden 0.0255 pulgadas por encima de la superficie de la estructura de refuerzo 657. Las protuberancias pueden tener una longitud P1010 X en dirección de máquina de aproximadamente 0.1511 pulgadas y una anchura Y en dirección transversal a la máquina de aproximadamente 0.0924 pulgadas. La estructura de refuerzo 657 prácticamente es permeable a fluidos, en tanto que las protuberancias 659 son prácticamente impermeables a fluidos. De conformidad con lo anterior, conforme el líquido drena de la pasta papelera a través del elemento formador, las fibras papeleras de la pasta serán retenidas sobre la estructura de refuerzo 657, dejando perforaciones en la trama embrionaria 543 que corresponden de manera general en tamaño, forma y ubicación al tamaño, forma y ubicación de las protuberancias 659. Refiriéndonos de nuevo a la Figura 6, la trama embrionaria 543 se transfiere a un fieltro de desaguado 550, convencional, con la ayuda de una zapata de captación de vacío 560. La trama 543 se transfiere al fieltro 550 a una consistencia de fibras de aproximadamente 4 por ciento.

La trama 543 es transportada en el fieltro 550 hasta una línea o punto de agarre 570, formada entre un rodillo de presión al vacío 572 y un tambor secador Yankee 575. La trama 543 se seca sobre el tambor Yankee 575 hasta una consistencia de fibras de aproximadamente 96 por ciento, en cuyo punto, la trama es crepada del tambor Yankee 575 con una cuchilla raspadora o doctor blade 577 que tiene un P1010 ángulo en chaflán de aproximadamente 25 grados y un ángulo de impacto de aproximadamente 81 grados. La trama se embobina en un carrete a una velocidad (pies lineales por segundo) que es 25 por ciento más lenta que la velocidad superficial del tambor Yankee (la velocidad del carrete es igual a 0.75 veces la velocidad del Yankee) para reducir o acortar la trama en aproximadamente 25 por ciento. La trama reducida puede tener un peso base de aproximadamente 33 gramos por metro cuadrado y un espesor de aproximadamente 12 a 13 milésimas de pulgada (de 0.012 a 0.013 pulgadas) según se mide con una presión de confinamiento de 95 gramos por pulgada cuadrada y una pata de carga que tiene un diámetro de 2 pulgadas. La resultante trama reducida puede utilizarse para formar una primera capa 100 que tiene una extensibilidad en húmedo de al menos aproximadamente 25 por ciento.

SEGUNDA CAPA: La primera capa 100 está unida a la segunda capa 200 para restringir o limitar la extensión de porciones seleccionadas de la primera capa 100 cuando la primera capa se moje. La segunda capa 200 tiene una extensibilidad en húmedo menor que la de la primera capa 100. Los materiales adecuados a partir de los cuales puede formarse la segunda capa 200 incluyen materiales P1010 tejidos, materiales no tejidos, espumas, guatas y lo similar. Los materiales particularmente preferidos son tramas no tejidas que tienen fibras o filamentos distribuidos aleatoriamente, como en los procesos de "tendido al aire" o ciertos procesos de "tendido en húmedo" o con un grado de orientación, como en ciertos procesos de "tendido en húmedo" y "cardado". Un material a partir del cual puede formarse la segunda capa 200 es una trama no tejida, formada mediante el hidroenmarañado de las fibras. Una trama hidroenmarañada adecuada es una trama hidroenmarañada no tejida que comprende aproximadamente 50 por ciento en peso de fibras de rayón y aproximadamente 50 por ciento en peso de fibras de poliéster y que tiene un peso de aproximadamente 62 gramos por metro cuadrado. Una trama no tejida hidroenmarañada adecuada se tiene disponible en forma comercial de PGI Non ovens de Benson, N.C. con la designación Chicopee 9931.

UNION; Porciones seleccionadas de la prímera capa 100 se unen directamente (o en forma indirecta, tal como puede ser, a través de un tercer componente) a la segunda capa 200 en un patrón de unión predeterminado para proporcionar una multitud de regiones unidas y no unidas de la primera capa 100. En • las Figuras 1 a 3, las regiones unidas están designadas como 110 y las regiones no unidas están designadas como 114. Cada una de las capas primera 100 y segunda 200 puede tener una dirección de máquina las capas primera y segunda pueden unirse de modo que la dirección de máquina de la primera capa generalmente esté paralela a la dirección de máquina de la segunda capa. La primera capa 100 y la segunda capa 200 pueden unirse utilizando cualquier método adecuado, incluyendo de manera enunciativa la unión con adhesivo, la unión mecánica, la unión térmica, la unión mecánico-térmica, la unión ultrasónica y combinaciones de las mismas. En particular, en una modalidad preferida, se aplica adhesivo mediante métodos de impresión, tales como impresión rotográfica o de huecograbado, impresión rotográfica inversa, impresión por serigrafía, impresión flexográfica y lo similar. En una modalidad preferida, el adhesivo de fusión térmica EVA puede imprimirse por serigrafía en un patrón de rejilla o celosía, de manera general según se muestra en la Figura 1. Una impresora flexográfica adecuada es una ITW Dynatec Modelo SP-117. Un tamiz adecuada para esa impresora es un tamiz de 40 mallas Galvano fabricado por Rothtec Engraving Corp., New Bedford, MA. El adhesivo preferentemente es insoluble en agua, P1010 de modo que el artículo 20 puede mojarse con agua sin deslaminación de las capas primera y segunda. El adhesivo también es preferentemente tolerante a los tensoactivos. Mediante el término "tolerante a los tensoactivos" se quiere decir que las características de unión del adhesivo no serán degradadas por la presencia de tensoactivos. Los adhesivos adecuados incluyen a los adhesivos de fusión térmica basados en el EVA (etilen vinil acetato) . Un adhesivo adecuado es un adhesivo de fusión térmica que se tiene disponible en forma comercial como H1382-01 de Ato-Findley Adhesives de Wauwatos, Wisconsin. Con referencia a las Figuras 1 y 2 , el adhesivo de fusión térmica puede aplicarse a la segunda capa no tejida 200 en una red continua que define una multitud discontinua de regiones no unidas 114. En una modalidad preferida, según se muestra en la Figura 1, el adhesivo se aplica como líneas paralelas y separadas en una primera dirección, intersectada por líneas separadas y paralelas en una segunda dirección. Las líneas que se intersectan forman patrones con forma de diamante de regiones no unidades en la toallita limpiadora final. En la modalidad que se muestra en la Figura 1, el adhesivo de fusión térmica puede aplicarse en líneas que tienen una anchura de aproximadamente 0.01 pulgadas a aproximadamente 0.5 pulgadas, de preferencia de aproximadamente 0.05 a P1010 aproximadamente 0.07 pulgadas. La separación entre líneas adyacentes de adhesivo puede ser de aproximadamente 0.2 pulgadas a aproximadamente 2.0, de preferencia de aproximadamente aproximadamente 0.4 a aproximadamente 0.6 pulgadas . En una modalidad preferida, el laminado resultante que tiene una red continua de una multitud de regiones no unidas, puede tener un calibre en seco promedio de aproximadamente 27.80 milésimas de pulgada (0.028 pulgadas) , un calibre en húmedo promedio de aproximadamente 39.39 milésimas de pulgada (0.039 pulgadas), y una relación de calibre en húmedo a calibre en seco de aproximadamente 1.42. El calibre en seco, el calibre en húmedo y la relación de calibre en húmedo a calibre en seco se miden según se describe más adelante bajo el subtítulo "Proporción de Calibre en Húmedo a Calibre en Seco" . Con referencia a la Figura 3, el adhesivo de fusión térmica puede aplicarse a la segunda capa no tejida 200 en bandas que se extienden generalmente en forma paralela a la dirección de máquina de la segunda capa no tejida 200. El adhesivo de fusión térmica puede aplicarse en franjas 310 que tienen una anchura W (Figura 3) de aproximadamente 0.125 pulgadas a aproximadamente 1 pulgada. La separación D entre franjas de adhesivo adyacentes puede ser de aproximadamente 0.125 pulgadas a aproximadamente 2 P1010 pulgadas. En la Figura 3, se muestran cuatro franjas 310A, 310B, 310C y 310D. Cuando se aplican como franjas, líneas o bandas paralelas, el adhesivo puede aplicarse a la segunda capa no tejida 200 utilizando un aplicador de recubrimiento de ranura. Un aplicador de recubrimiento de ranura adecuado es un fundidor térmico de la serie MX de Nordson con cabezal de extrusión disponible comercialmente en Nordson Company de Norcross, Ga. El adhesivo H1382-01 anteriormente referido puede aplicarse a la segunda capa 200 a una temperatura de aproximadamente 350 grados Fahrenheit, en un nivel de aplicación de aproximadamente 0.03 gramos de adhesivo por pulgada cuadrada. Inmediatamente después de la aplicación del adhesivo a la segunda capa no tejida 200, la segunda capa no tejida 200 y la primera capa de papel 100 pueden unirse al prensar juntas a las dos capas 100 y 200 con el adhesivo colocado entre la segunda capa 200 y la primera capa 100. Un medio adecuado para prensar juntas a las dos capas 100 y 200 es haciendo pasar las dos capas a través de una superficie de agarre o retención formada entre dos rodillos, con rodillos cargados para proporcionar una presión de agarre adecuada para la unión. En una modalidad preferida, el laminado que resulta de las capas primera y segunda puede tener un P1010 calibre en seco promedio de aproximadamente 28.5 milésimas de pulgada (0.0285 pulgadas), un calibre en húmedo promedio de aproximadamente 32.1 milésimas de pulgada (0.0321 pulgadas) y una relación de calibre en húmedo a calibre en seco de aproximadamente 1.1. El calibre en seco, el calibre en húmedo y la relación de calibre en húmedo a calibre en seco se miden según se describe más adelante bajo el subtítulo "Relación de Calibre en Húmedo a Calibre en Seco" .

PRUEBA DE EXTENSIBILIDAD EN HÚMEDO La extensibilidad en húmedo de una capa, tal como puede ser la capa 100 o la capa 200, se determinó utilizando el procedimiento siguiente. Las muestras se acondicionan a 70 grados Fahrenheit y a una humedad relativa del 50 por ciento durante dos horas previas a la prueba . En primer lugar, se determina la dirección de la mayor extensibilidad en húmedo en el plano de la capa. Para tramas de papel crepadas en seco, esta dirección será paralela a la dirección de máquina y generalmente perpendicular a las crestas de crepado. Si la dirección de la mayor extensibilidad en húmedo no se conoce, puede determinarse la dirección cortando siete muestras de una lámina con las longitudes de P1010 las muestras orientadas entre 0 grados y 90 grados, inclusive, con respecto a una línea de referencia dibujada en la lámina. Las muestras se miden entonces conforme se expone más adelante para determinar la dirección de la mayor extensibilidad en húmedo. Una vez que se determinó la dirección de la mayor extensibilidad en húmedo se cortan 8 muestras que tengan una longitud de aproximadamente 7 pulgadas medidas en forma paralela a la dirección de la mayor extensibilidad en húmedo y una anchura de al menos 1 pulgada. Las muestras se cortan de porciones no unidas de las capas 100 y 200 o, si del artículo 20 no pueden cortarse porciones no unidas que tengan las dimensiones anteriores, entonces se cortan las muestras de las capas 100 y 200 antes de unir a las capas. En cada muestra se colocan dos marcas, tal como puede ser con una pluma de tinta. Las marcas están separadas 5 pulgadas conforme se miden paralelas a la dirección de la mayor extensibilidad en húmedo. Esta longitud de 5 pulgadas es la longitud de prueba en seco inicial de la muestra. Cada muestra se moja perfectamente sumergiendo la muestra en agua destilada durante 30 segundos en un baño de agua. Cada muestra se retira del baño de agua e inmediatamente se soporta colgándola verticalmente de modo que una línea a través de las dos marcas generalmente es P1010 vertical. La muestra mojada se soporta de modo que el soporte no interfiera con la extensión entre las dos marcas (por ejemplo, con una prensa o pinza que no haga contacto con la muestra entre las dos marcas) . La longitud de prueba en húmedo de la muestra es la distancia entre las dos marcas . La distancia se mide en un plazo menor a los 30 segundos después de retirar a la muestra del baño de agua. Para cada muestra, el porcentaje de extensión en húmedo se calcula como sigue. Extensión en Húmedo de la Muestra = (longitud de la prueba en húmedo - longitud de prueba en seco inicial) / (longitud de prueba en seco inicial) xlOO Por ejemplo, para una longitud de prueba en húmedo medida de 6.5 pulgadas y una longitud de prueba en seco inicial de 5.0 pulgadas, la extensión en húmedo es ((6.5-5)/5) x 100 = 30 por ciento. La extensibilidad en húmedo de las muestras es el promedio de 8 valores calculados de extensión en húmedo de muestra.

RELACIÓN DE CALIBRE EN HÚMEDO A CALIBRE EN SECO; La relación del calibre en húmedo al calibre en seco se mide utilizando un Aparato de Pruebas de Espesor electrónico de Thwing-Albert Instrument Co., Modelo II, P1010 utilizando el procedimiento siguiente. Las muestras se acondicionan a 70 grados Fahrenheit y 50 por ciento de humedad relativa durante dos horas previas a la prueba. El calibre en seco del artículo 20 se mide utilizando una presión de confinación de 95 gramos por pulgada cuadrada y una pata de carga que tiene un diámetro de 2 pulgadas. El calibre en seco se midió en ocho muestras. Para cada muestra, el calibre se midió con una pata de carga centrada sobre una región no unida de la primera capa 100. Se promediaron las ocho medidas de calibre para proporcionar un calibre en seco promedio. Cada muestra se mojó entonces sumergiendo la muestra en un baño de agua destilada durante 30 segundos. La muestra se retiró entonces del baño de agua y se drenó colgándola verticalmente durante aproximadamente cinco segundos. El calibre de la muestra mojada se midió en un plazo menor a los 30 segundos después de retirar a la muestra del baño. El calibre en húmedo se midió en el mismo lugar en el que previamente se había medido el calibre en seco. Se promediaron ocho mediciones del calibre en húmedo para proporcionar un calibre en húmedo promedio. La relación del calibre en húmedo al calibre en seco es el calibre en húmedo promedio dividido entre el calibre en seco promedio.

P1010

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES ; 1. Un artículo limpiador desechable de múltiples capas, caracterizado por: una primera capa perforada o con aberturas, preferentemente una trama de papel crepado, la primera capa puede extenderse es decir, es extensible, en un plano de la primera capa cuando la primera capa está mojada; y una segunda capa,' de preferencia una trama no tejida, la segunda capa es menos extensible cuando está mojada que la primera capa; en donde porciones seleccionadas de la primera capa están unidas, preferentemente mediante unión con adhesivo, a la segunda capa para inhibir la extensión en húmedo de la primera capa en el plano de la primera capa.
2. 2. El artículo según la reivindicación 1, en donde la primera capa tiene una extensibilidad en húmedo de al menos 4 por ciento, de preferencia de al menos aproximadamente 10 por ciento y con más preferencia, de al menos aproximadamente 20 por ciento y con una preferencia aun mayor, de al menos aproximadamente 25 por ciento.
3. 3. El artículo según la reivindicación 1 ó 2, en donde la diferencia entre la extensibilidad en húmedo de la primera capa y la extensibilidad en húmedo de la segunda capa es de al menos aproximadamente 4 por ciento, de preferencia de al menos aproximadamente 10 por ciento y con P1010 más preferencia, de al menos aproximadamente 25 por ciento.
4. 4. El artículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde porciones seleccionadas de la primera capa están unidas de manera adhesiva a la segunda capa para proporcionar una multitud de regiones unidas separadas y una multitud de regiones no unidas separadas .
5. 5. El artículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde las porciones seleccionadas de la primera capa están unidas en forma adhesiva a la segunda capa para proporcionar una región unida de red continua que define una multitud de regiones no unidas discretas.
6. 6. El artículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que tiene una relación de calibre en húmedo a calibre en seco mayor de aproximadamente 1.0 y, preferentemente mayor de aproximadamente 1.4.
7. 7. El artículo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado adicionalmente por un agente formador de espuma.
8. 8. Un artículo limpiador desechable de múltiples capas caracterizado por: una primera capa celulósica, la primera capa es extensible en un plano de la primera capa cuando la primera capá se moja; y P1010 una segunda capa no tejida sintética, la segunda capa es menos extensible cuando se moja que la primera capa; en donde porciones seleccionadas de la primera capa están unidas a la segunda capa, para inhibir la extensión en húmedo de la primera capa en el plano de la primera capa.
9. 9. El artículo según la reivindicación 8, en donde porciones seleccionadas de la primera capa están unidas en forma adhesiva a la segunda capa para proporcionar una región unida de red continua que define una multitud de regiones no unidas discretas.
10. 10. Un método para fabricar un artículo limpiador desechable de múltiples capas, el método se caracteriza por los pasos de: proporcionar una primera capa, de preferencia una trama de papel crepado con aberturas o perforaciones, la primera capa es extensible en un plano de la primera capa cuando la primera capa se moja; y proporcionar una segunda capa, de preferencia una trama no tejida, la segunda capa es menos extensible cuando está mojada que la primera capa; unir porciones seleccionadas de la primera capa a la segunda capa, de tal forma que, con el mojado, se inhibe la extensión en húmedo de la primera capa en el plano de la primera capa. P1010