MXPA01011065A

MXPA01011065A - Materiales que tienen fibras y dobleces en la direccion-z y metodo para producir los mismos.

Info

Publication number: MXPA01011065A
Application number: MXPA01011065A
Authority: MX
Inventors: Robert James Gerndt
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2002-06-04
Also published as: DE10084563T1; WO2000066057B1; CO5160398A1; GB0125798D0; KR20020002440A; BR0010019A; DE10084563B4; GB2364070A; US6867156B1; GB2364070B; AR023810A1; AU4652700A; KR100747385B1; WO2000066057A1

Abstract

Un metodo para producir un material que tiene ondas en la direccion-z en la cual una capa de fibras continuas es transportada sobre una primera superficie movil a un punto de presion formado por la primera superficie movil y una segunda superficie movil la cual se esta desplazando a una velocidad mas lenta que la de la primera superficie movil, resultando en la formacion de una pluralidad de rizos en la direccion-z en las fibras dando esponjosidad al material y un patron de onda que produce lomos sobre ambas superficies principales de la tela no tejida resultante. El metodo permite el facil ajuste de tiempo real de los parametros de fabricacion para producir una variedad de materiales. El metodo ademas produce no tejidos esponjados a una tasa comercialmente viable.

Description

MATERIALES QUE TIENEN FIBRAS Y DOBLECES EN LA DIRECCIÓN-Z Y MÉTODO PARA PRODUCIR LOS MISMOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención Esta invención se refiere a un método para producir materiales, incluyendo películas y no tejidos, que tienen lomos o dobleces en la dirección- z sobre por lo menos una superficie del material. Esta invención se refiere además a un material no tejido y esponjado producido de fibras continuas en las cuales el carácter esponjado del material no tejido es el resultado de las fibras que comprenden el tejido que tiene una orientación en la dirección- z, por lo que una pluralidad de lomos o dobleces son formados sobre por lo menos una superficie de la tela no tejida. Estos materiales son particularmente adecuados para usarse en un rango amplio de aplicaciones incluyendo el manejo de fluido (surgimiento) , el filtrado de aire y de líquido, el aislamiento acústico y térmico, el material de empaque, los absorbentes, y los materiales de limpieza. Más particularmente, éstos materiales son adecuados para usarse como capas espaciadoras y de surgimiento, materiales de filtración y capas absorbentes en productos absorbentes para el cuidado personal incluyendo los pañales desechables, las prendas para incontinencia, y los productos para el cuidado de la mujer tales como almohadillas sanitarias y toallas, y en máscaras para la ^^^^^jj^^^d^^^gA^^^^g^^^ cara, trajes quirúrgicos, envolturas estériles y cubiertas quirúrgicas .

DISCUSIÓN DEL ARTE RELACIONADO Los artículos para el cuidado personal absorbentes tales como las almohadillas y las toallas sanitarias, los pañales desechables, las almohadillas para el cuidado del incontinente y similares son ampliamente usadas, y se ha hecho mucho esfuerzo para mejorar su efectividad y funcionalidad. Estos artículos generalmente incluyen un material absorbente de líquido respaldado por una hoja de barrera impermeable al líquido. Para incrementar el sentido de comodidad, el material absorbente tiene una cara de un material la cual enmascara por lo menos la superficie de cara al cuerpo del producto. El propósito de éste material de cubierta es el de ayudar a contener estructuralmente el material absorbente y el proteger al usuario del contacto directo continuo con la humedad del material absorbente previamente humedecido. El material de cubierta es típicamente de una tela no tejida de peso relativamente bajo. El funcionamiento del producto mejorado ha sido obtenido en éstos productos a través de la incorporación de un material de manejo de surgimiento colocado entre el material de cubierta y el material absorbente. El material de manejo de surgimiento está hecho de un material de tela no tejida de baja densidad, que es grueso, y de un peso base relativamente alto. ^^?t¡^^^^^^^^^^^j ^^^^^^^^^^^^^^^i^^^^^^^^^^^^?j^^^^^^^^¡^^^^^^^^ En las telas no tejidas, las fibras que comprende el tej ido están generalmente orientadas en el plano x-y del tejido y el material de tela no tejida resultante es relativamente delgado, ésto es carece de esponjosidad o de un grosor significante. La esponjosidad o el grosor en una tela no tejida adecuada para usarse en artículos absorbentes para el cuidado personal promueve la comodidad (suavidad) para el usuario, el manejo de surgimiento y la distribución de fluido a las capas adyacentes.

A fin de impartir esponjosidad o grosor a una tela no tejida, es generalmente deseable el que por lo menos una parte de las fibras que comprende el tejido estén orientadas en la dirección-z. Convencionalmente, tales telas no tejidas esponjadas son producidas usando fibras básicas. Véase por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América número 4.837.067 la cual enseña un bloque aislante térmico no tejido que comprende fibras básicas estructurales y fibras básicas unidoras las cuales están enredadas y las cuales están esencialmente paralelas a las caras del bloque en las partes de cara y esencialmente perpendiculares a las caras del bloque, y la patente de los Estados Unidos de América número 4.590.114 la cual enseña un bloque que incluye un por ciento principal de fibras de pulpa de madera termomecánica estabilizadas mediante la inclusión de un por ciento menor de fibras termoplásticas incluyendo fibras termoplásticas de longitud básica. Alternativamente, los procesos de formación de alto esponjado convencionales descansan sobre procesos de preformación tales como el rizado de fibra formado sobre un tambor o alambre plano, y los procesos de formación posterior tales como el crepado o el fruncido del tejido formado.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN En contradistinción al arte conocido, la presente invención no forma primero un tejido de material y lo pliega.

Más bien, las fibras son rizadas en sí mismas sin ser primero formadas en un tejido de material. Estos rizos de nivel de fibra, que corren desde una primera superficie principal del tejido a una segunda superficie principal, son agregados en la dirección transversal a la máquina para formar estructuras arrugadas algunas veces llamadas aquí "ondas" o "dobleces" para distinguirlos de los "pliegues" los cuales se refieren a estructuras en el material de malla o de tejido preformado que se ha doblado sobre sí mismo. Una "longitud de onda" puede ser generalmente considerada el tránsito de un rizo entre sus puntos continuos sucesivos sobre una superficie principal del tejido.

Por tanto, es un objeto de la invención el proporcionar un material de tela no tejida que comprende fibras esencialmente continuas en oposición a las fibras básicas ^^^^^? ^^^^^^^^^^¡¡^^^^^^^i^^^¿^^^lj^^^^¡&éy.?tS,ÍÍ tradicionalmente usadas en la fabricación de tales materiales no tej idos .

Es aún otro objeto de ésta invención el proporcionar un método para producir los materiales no tejidos que tienen partes con orientación en la dirección- z.

Estos y otros objetos de ésta invención son examinados por un método para producir un material que tiene dobleces en la dirección-z que comprenden el transportar un material de base esencialmente no formado y plano de fibras esencialmente continuas, y agregar materiales si se desea, sobre una primera superficie en movimiento en un punto de presión formado por la primera superficie móvil y una segunda superficie móvil, la segunda superficie móvil se desplaza a una velocidad más lenta que la de la primera superficie móvil, resultando en la formación de una pluralidad de dobleces en la dirección-z sobre por lo menos una superficie del material . El método de ésta invención lleva un material por medio de una superficie móvil a un espacio confinado (el punto de presión) y remueve éste del espacio confinado por medio de una segunda superficie móvil, por lo que la tasa de remoción del material del espacio confinado es más lenta que la entrada de material a la superficie confinada, resultando en la formación de un material no tejido que tiene componentes en la dirección-z. Los componentes en la dirección-z producen lomos u ondas sobre ambas las superficies principal, o x-y del material . De acuerdo a éste método la extensión de los lomos, y por tanto el carácter del material resultante formado, puede ser afectado fácilmente por un número de parámetros de operación que incluyen, pero no se limitan al tipo de material que está siendo procesado, la geometría del espacio confinado, los medios para la transferencia del material en el espacio confinado desde la primera superficie móvil a la segunda superficie móvil, la presencia o la ausencia de un agente aglutinante tal como un adhesivo, y las velocidades relativas de las superficies móviles primera y segunda.

Típicamente, el tamaño del espacio confinado (punto de presión) y de las velocidades relativas de las superficies en movimiento están relacionadas con respecto a la formación de un tejido que tiene una densidad deseada de dobleces. Por ejemplo, para velocidades diferenciales muy bajas entre las dos superficies en movimiento, el tamaño del punto de presión será muy pequeño. Al aumentar las velocidades diferenciales, el tamaño del punto de presión también aumentará.

De acuerdo a ciertas incorporaciones dadas aquí, un material de ésta invención, como se produce con el método de ésta invención, comprende una tela no tejida con una pluralidad de fibras esencialmente continuas que tienen una orientación en la dirección-z y que forman una pluralidad de lomos sobre las superficies principales de la tela no tejida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estos y otros objetos y características de ésta invención se entenderán mejor de la siguiente descripción detallada tomada en conjunción con los dibujos en donde: La Figura 1 es un diagrama esquemático de un método de ésta invención para producir materiales que tengan componentes en la dirección-z.

La Figura 2 es un diagrama de una vista lateral de una tela no tejida que tiene componentes en la dirección- z en la forma de lomos u ondas formadas de acuerdo con el método de ésta invención.

Las Figuras 3A y 3B son representaciones diagramaticales de una tela no tejida convencional y de una tela no tejida de alta esponjosidad de acuerdo con ésta invención respectivamente .

Las Figuras 4-9 son fotografías de vista lateral de los materiales no tejidos producidos de acuerdo con el método de ésta invención que muestran varias estructuras de rizo.

DESCRIPCIÓN DE LAS INCORPORACIONES PREFERIDAS Como se usó aquí, el término "tela no tejida" o "material no tejido" significa un tejido que tiene una estructura de fibras individuales, de filamentos o hilos los cuales están entrecolocados, pero no en una manera regular o identificable, tal como aquellas de una tela tejida o de películas que se han fibrilado. Las telas o materiales no tejidos se han formado de muchos procesos tales como, por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de enlazado con hilado, y los procesos de tejido cardado y unido. El peso base de los materiales o telas no tejidas es expresado usualmente en onzas de material por yarda cuadrada (osy) o gramos por metro cuadrado (gsm) , y los diámetros de fibra utilizables son usualmente expresados en mieras. (Nótese que para convertir de onzas por yarda cuadrada a gramos por metro cuadrado debe multiplicarse onzas por yarda cuadrada por 33.91) .

Como se usó aquí, el término "dirección-z" se refiere a las fibras colocadas afuera del plano de orientación de un tejido. La Figura 3A es un diagrama que muestra una tela no tejida sin las fibras en la dirección-z. Esto es, todas las fibras están generalmente orientadas en la dirección indicada por la flecha 27. Por comparación, la Figura 3B es un diagrama que muestra una tela no tejida que tiene fibras en la dirección-z de acuerdo con ésta invención. Esto es, además de las fibras orientadas en la dirección de la flecha 28, las fibras también están orientadas en la dirección de las flechas 29 y 30. El término "fibras en la dirección-z como son formadas" como se usa aquí se refiere a las fibras que se hacen orientadas en la dirección-z durante la formación de la tela no tejida como se distingue de las fibras que tienen un componente en la dirección -z que resulta de los procesos de formación posterior de la tela no tejida, tal como en el caso de las telas no tejidas rizadas o crepadas mecánicamente.

Como se usó aquí, el término "fibras enlazadas con hilado" se refiere a fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante el extruir el material termoplástico fundido como filamentos desde una pluralidad de vasos capilares usualmente circulares y finos de un órgano hilandero como se enseña, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América números 4.340.563 otorgada a Appel y otros, y en la patente de los Estados Unidos de América número 3.802.817 otorgada a Matsuki y otros.

Como se usó aquí el término "fibras sopladas con fusión" se refiere a fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz, usualmente circulares y finos como hilos o filamentos fundidos en corrientes de gas a alta velocidad y convergentes (por ejemplo corrientes de aire) las cuales ajfcjfe ^ja^fei ¡ atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser a un diámetro de microfibra. Tales procesos están descritos, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 3.849.241 otorgada a Butin.

Como se usó aquí, el término "microfibras" se refiere a fibras de diámetro pequeño que tienen un diámetro promedio de no más de alrededor de 75 mieras. Por ejemplo, que tienen un diámetro promedio de desde alrededor de 0.5 mieras a alrededor de 50 mieras, o más particularmente, teniendo un diámetro promedio de desde alrededor de 2 mieras a alrededor de 40 mieras.

Como se usó aquí, el término "polímero" generalmente incluye, pero no está limitado a los homopolímeros, a los copolímeros, tal como, por ejemplo, los copolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, los terpolímeros, etc., y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" también incluye todas las configuraciones geométricas posibles del material. Estas configuraciones incluyen, pero no están limitadas a las simetrías isotáctica, sindiotáctica, atáctica y al azar.

-J-^A^-J...^-^.,.., «ste-A.,.,...-. ^fffogftft -^^jf^i^^ Como se usó aquí, el término "artículo absorbente para el cuidado personal" significa pañales desechables, calzoncillos de aprendizaje, prendas interiores absorbentes, productos para la incontinencia del adulto, productos para la higiene de la mujer y similares.

Como se usó aquí, el término "homofilamentos" se refiere a una fibra formada de sólo un polímero. Esto no quiere decir que excluyan fibras formadas de un polímero al cual se han agregado menores cantidades de aditivos para coloración, propiedades antiestáticas, lubricación, hidrofília, etc.

Como se usó aquí el término "fibras de bicomponente" se refiere a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos de extrusores separados pero que se han hilado juntos para formar una fibra. Las fibras de bicomponente son también algunas veces mencionadas como fibras conjugadas o fibras de multicomponentes. Las fibras de bicomponentes son mostradas por la patente de los Estados Unidos de América número 5.382.400 otorgada a Pike y otros.

Como se usó aquí, el término "fibras de biconstituyente" se refiere a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos del mismo extrusor como una mezcla. El término "mezcla" está definido abajo. Las fibras de biconstituyentes son algunas veces también mencionadas como fibras de multiconstituyentes . Las fibras de éste tipo general están discutidas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América número 5.108.827 otorgada a Gessner. Como se usó aquí, el término "mezcla" significa una combinación de dos o más polímeros.

Como se usó aquí, el término "fibras esencialmente continuas" se refiere a fibras que incluyen sin limitación, las fibras enlazadas con hilado y sopladas con fusión, las cuales no son cortadas de su longitud original antes de ser formadas en un tejido o tela no tejida. Las fibras esencialmente continuas pueden tener longitudes promedio que varían de desde más de alrededor de 15 centímetros a más de 1 metro, y hasta la longitud de la tela o tejido que está siendo formado. La definición de "fibras esencialmente continuas" incluye fibras las cuales no son cortadas antes de ser formadas en un tejido o tela no tejida, pero las cuales son después cortadas cuando el tejido o tela no tejida es cortada, y las fibras las cuales son esencialmente lineales o rizadas.

El término "fibras básicas" significa fibras las cuales son naturales o cortadas de un filamento fabricado antes de formarlo en un tejido, y las cuales tienen una longitud promedio que varía de desde alrededor de 0.1-15 centímetros, más comúnmente de alrededor de 0.2-7 centímetros. 'ÍAy??J*^i*A^ ?á!^^i-*?ás>?~k^s^^ Como se usó aquí, el término "unión a través de aire" o "TAB" significa el proceso de unir un no tejido, por ejemplo, un tejido de fibra de bicomponente en el cual el aire el cual está suficientemente caliente para fundir uno de los polímeros de los cuales las fibras del tejido se hacen es forzado a través del tejido.

Como se usó aquí, el término "coform" significa un proceso en el cual por lo menos una cabeza de matriz de soplado con fusión está arreglada cerca de un conducto a través del cual son agregados otros materiales al material de base o al tej ido mientras que éste se está formando. Tales otros materiales pueden ser pulpa, partículas superabsorbentes, fibras básicas o celulosa, por ejemplo. Los procesos coform están mostrado en la patente de los Estados Unidos de América comúnmente cedida número 4.818.464 otorgada a Lau.

La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra el método de ésta invención para producir materiales que incluyen, pero no se limitan a películas, materiales no tejidos y materiales tejidos que tienen componentes en la dirección-z en la forma de lomos o picos sobre por lo menos una cara. Los lomos o picos formados de acuerdo con el método de ésta invención pueden ser espaciados regularmente o irregularmente en espacio y forma.

A¿A A<ti-^^*^,t.,,.>^^^.<?¿^g|M^ Como se mostró en la Figura 1, un material de base 21 de fibras unidas ligeramente, o no funcionalmente, es transportado o llevado sobre una primera superficie móvil 11 al espacio confinado definido por el punto de presión 13 formado por la primera superficie móvil 11 y la segunda superficie móvil 12. El término "unido no funcionalmente" es una unión suficiente sólo para mantener a las fibras en el lugar mediante el procesado de acuerdo al método dado aquí pero tan ligero como para no retener las fibras juntas en caso de que fueran a ser manipuladas manualmente. Tal unión puede ser incidental o puede eliminarse del todo si se desea. Una unidad coform 44 para agregar materiales adicionales al material de base y está unido cerca de la salida de la unidad de distribución de fibra 16. La primera superficie móvil 11 se mueve en la dirección de la flecha 18 a una velocidad dada. El material de base 21 es mantenido en la primera superficie móvil 11 por medio de un vacío de retención 14. En el punto de presión 13, el material de base es transferido a una segunda superficie móvil 12 que se mueve en la dirección indicada por la flecha 19 a través de la presión de aire positiva desde una caja de soplado 15a debajo de la primera superficie móvil 11 y de un vacío con transferencia 20 debajo de la segunda superficie móvil . La transferencia del material en el punto de presión 13 desde la primera superficie móvil 11 a la segunda superficie móvil 12 es lograda mediante la aplicación de un vacío con transferencia debajo de la segunda superficie móvil 12 generada por una ranura de alto vacío 15b y un vacío de transferencia representado con el número de referencia 20. Se apreciará que la presente invención puede trabajar sin un punto de presión verdadero, ésto es, las superficies primera y segunda pueden ser descentradas en serie a tal grado que no hay un verdadero traslape en sus superficies frontales opuestas. La segunda superficie móvil se mueve a una velocidad más lenta que la velocidad de la primera superficie móvil 11. Las superficies móviles primera y segunda son normalmente bandas de malla de alambre normalmente perforadas o agujereadas, conocidas en el arte como "alambres" . De acuerdo con una incorporación preferida de ésta invención, la velocidad de la primera superficie móvil 11 es en el rango de alrededor de 1.25 a alrededor de 7 veces más rápida que la velocidad de la segunda superficie móvil 12.

La naturaleza confinadora del punto de presión 13 es tal que, al entrar el material de base 21 de las fibras en el punto de presión 13 y al tomarse hacia afuera a una velocidad más lenta por la segunda superficie móvil 12, el material de base 21 se acumula en el punto de presión 13 haciendo que las fibras se abulten y se trasladen a un desplazamiento en la dirección-z hasta que el volumen del punto de presión 13 es llenado. Más específicamente, el material de base 21 que se mueve en la dirección indicada por la flecha 18 encuentra una desaceleración en el punto de presión 13 como resultado del cual el material de base 21 se mueve en la dirección-z hasta que pega en la superficie de la segunda superficie móvil 12 y se remueve de la «H.jfaÉ -l<Ít-*iÍntt>.-a llalt-i->»^a«-,»<?^ai?<imafc«MA-» ¿.«-uXÍ.í..ty?yy.S¡i?.^r¿ÍnÍ¡.<yy*^..íy..~..jijtaUfe--^--"^•^-¿- - -• misma. Como un resultado de ésto, el material que sale del punto de presión 13 comprende por lo menos una superficie, y normalmente ambas superficies, teniendo los lomos o picos como se indicó con el número de referencia 22.

Aún cuando es adecuado para producir películas con lomos y tejidos plegados, el método de ésta invención es particularmente adecuado para producir telas no tejidas preponderantemente abiertas o de baja densidad de fibras continuas que tienen componentes en la dirección-z. Específicamente, el material producido de acuerdo con una incorporación preferida de ésta invención es una tela no tejida que comprende una pluralidad de fibras esencialmente continuas que tienen una orientación en la dirección-z y que forman los lomos o picos 22.

Las fibras esencialmente continuas son preferiblemente seleccionadas del grupo que consiste de fibras de homofilamento, fibras de bicomponente, fibras de biconstituyente y de combinaciones de las mismas. Las fibras esencialmente continuas son preferiblemente formadas con polímeros seleccionados del grupo que consiste de poliolefmas, poliamidas, poliésteres, policarbonatos, poliéstirenos , elastómeros termoplásticos, fluoropolímeros, polímeros de vmilo, y mezclas y copolímeros de los mismos.

Las poliolefinas adecuadas incluyen, pero no se limitan a polietileno, polipropileno, polibuitileno, y similares; las poliamidas adecuadas incluyen, pero no se limitan a nilón 6, nilón 6/6, nilón 10, nilón 12 y similares; y los poliésteres adecuados incluyen, pero no se limitan a tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y similares. Los polímeros particularmente adecuados para usarse en la presente invención son las poliolefinas que incluyen polietileno, por ejemplo, el polietileno de baja densidad lineal, el polietileno de baja densidad, el polietileno de densidad media, el polietileno de alta densidad y mezclas de los mismos; polipropileno, polibuteno y copolímeros así como mezclas de los mismos. Adicionalmente, los polímeros formadores de fibra adecuados pueden tener elastómeros termoplásticos mezclados ahí. Además, las fibras básicas pueden ser empleadas en la tela no tejida como un aglutinante.

A fin de proporcionar estabilidad al material de producto, la tela no tejida es unida, ya sea mediante la aplicación de un adhesivo desde el sistema adhesivo 25 o mediante la unión térmica tal como mediante la unión a través de aire, un calandrado o similares, o por medios tales como una cuchilla de aire caliente (HAK) 24. Una cuchilla de aire caliente es usada para unir juntas las fibras de polímero individuales en varios lugares de manera que el te ido tenga una resistencia e integridad estructural incrementadas para tratamientos ^a^^^tói^^^^g^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^.M^^¡^afetf^j^^ftM |^í^^^j subsecuentes tal como el paso a través de la unidad de unión a través de aire (TAB) . Una cuchilla de aire caliente convencional incluye un mandril con una ranura que es un chorro de aire caliente sobre la superficie de la tela no tejida. Tales cuchillas de aire caliente están mostradas como por ejemplo, por la patente de los Estados Unidos de América número 5.707.468 otorgada a Arnold y otros.

Como se mostró en la Figura 1, un material de base 21 de fibras esencialmente continuas es alimentado sobre la primera superficie móvil 11 desde la unidad de distribución de fibra 16 como en el número de referencia 16. Sin embargo, será evidente para aquellos expertos en el arte el que ciertas fibras del material de base 21 pueden ser formadas directamente sobre la primera superficie móvil 11 o desenrollarse de carretes preenrollados o similares.

Los materiales de base adecuados para usarse en el material y en el método de ésta invención son seleccionados preferiblemente del grupo que consiste de enlazado con hilado, soplado con fusión, laminados, enlazado con hilado-soplado con fusión-enlazado con hilado, coform, laminados enlazados con hilado-película-enlazado con hilado, enlazado con hilado de bicomponente, soplado con fusión de bicomponente, enlazado con hilado de biconstítuyente, soplado con fusión de biconstituyente, pulpa, superabsorbente, y combinaciones de los mismos.

Las características del material producido de acuerdo con el método de ésta invención pueden ser variadas mediante el variar tales elementos de método como la geometría del punto de presión, incluyendo la distancia vertical entre la primera superficie móvil 11 y la segunda superficie móvil 12 así como la extensión del traslape entre la primera superficie móvil 11 y la segunda superficie móvil 12, la resistencia al vacío y la ubicación, el mecanismo de unión, y las velocidades del material que entra y sale del punto de presión 13. El tipo de fibra desde luego tendrá un efecto sobre la morfología del tejido hecho. Además, aún cuando la presente invención generalmente produce un tejido esponjado autosoportado, el producto de extremo puede incluir una estructura de soporte o un segundo material 23, como se mostró siendo introducido adentro el punto de presión 13 desde el desenrollado designado con el número de referencia 17.

La Figura 2 es un diagrama que muestra una vista lateral de una tela no tejida de componente en la dirección-z 40 producida de acuerdo con el método de ésta invención que comprende los lomos 41 formados por fibras esencialmente continuas .

La Figura 4 es una fotografía de una vista lateral de una tela no tejida producida de acuerdo con el método de ésta invención para un peso base de 2.5 onzas por yarda cuadrada en el cual las fibras individuales rectas de bicomponente de £¿Sfe^^MM^^^^íiÍ3É£i^^M^^M-i-te^^^^?^^^ffiM^a==^-¿¡?i? tjjtt """' vaina/núcleo son fácilmente visibles mostrando fibras conformadas regularmente y elípticamente en ambas superficies principales del tejido. El tejido es esencialmente abierto y forma una pluralidad de canales que corren en la dirección transversal a la máquina entre los rizos. Los rizos están orientados fuera del eje-z verdadero y son unidireccionales, por ejemplo, todos se inclinan en una forma. La tela no tejida de acuerdo a la presente invención tiene un peso base preferiblemente en el rango de alrededor de 0.25 onzas por yarda cuadrada a alrededor de 50 onzas por yarda cuadrada.

La Figura 5 es una fotografía de una vista lateral de una tela no tejida producida de acuerdo con el método de ésta invención, pero a una velocidad superior diferencial a la de la Figura 4, para un peso base de 3.0 onzas por yarda cuadrada y en la cual las fibras individuales esencialmente continuas son fácilmente visibles mostrando fibras ligeramente más al azar pero aún básicamente rizadas en forma elípticamente en ambas superficies principales del tejido. El tejido es esencialmente abierto, por ejemplo, las fibras no están empacadas apretadamente y el tejido exhibe una preponderancia de espacios de aire más bien que las fibras en su superficies, y el te ido forma una pluralidad de canales que corren en la dirección transversal a la máquina entre los rizos. En términos de una morfología gruesa el material de la Figura 5 tendrá superficies lisas y lomos menos evidentes que aquel de la Figura .

La Figura 6 es una fotografía de una vista lateral de una tela no tejida producida de acuerdo con el método de ésta invención, pero con las fibras rizadas más bien que rectas, para un peso base de 3.2 onzas por yarda cuadrada y en la cual las fibras individuales esencialmente continuas son fácilmente visibles mostrando aún fibras rizadas aún más al azar, pero básicamente aún elípticamente conformadas en ambas superficies principales del tejido. El tejido es esencialmente abierto pero no muestra canales distintos que corren en la dirección transversal a la máquina entre los rizos. En términos de morfología gruesa el material de la Figura 6 tendrá lomos más amplios y menos regulares, por ejemplo, "regular" se refiere a la periodicidad de los pliegues en la dirección de la máquina y a la frecuencia con la cual los pliegues se extienden desde el borde al borde en la dirección transversal que aquella de la Figura 5.

La Figura 7 es una fotografía de una vista lateral de una tela no tejida producida de acuerdo con el método de ésta invención, pero aún a una diferencia de velocidad superior, para un peso base de 4.0 onzas por yarda cuadrada y en la cual las fibras rizadas están altamente comprimidas. Las fibras rizadas elípticamente apretadas no muestran canales entre las ondas. El tejido se hace más cerrado que abierto en naturaleza. En términos de morfología gruesa el material de la Figura 7 tendrá aún superficies más lisas y lomos menos evidentes que aquellos de las Figuras previas.

La Figura 8 es una fotografía de una vista lateral de una tela no tejida producida de acuerdo con el método de ésta invención, pero a un peso base bajo de 0.5 onzas por yarda cuadrada y en la cual las fibras individuales esencialmente continuas son fácilmente visibles mostrando un ondulado muy al azar hasta el punto de perder la forma básicamente elíptica y el ondulado de periodicidad regular sobre la superficie del tejido. Los rizos pueden ser considerados multidireccionales , por ejemplo, inclinándose al azar hacia afuera del eje-z ortogonal. El tejido está muy abierto. En términos de morfología gruesa el material de la Figura 8 tendrá superficies lisas, lomos menos evidentes y muchos puntos delgados .

La Figura 9 es una fotografía de una vista lateral de una tela no tejida producida de acuerdo con el método de ésta invención, pero con las fibras rizadas de bicomponente de lado por lado a un peso base bajo de 0.8 onzas por yarda cuadrada mostrando un ondulado muy al azar. Como se pudiera esperar, el tejido muestra una falta de ondulado de periodicidad regular sobre la superficie. El tejido está muy abierto. En términos de morfología gruesa, el material de la Figura 9 tendrá superficies lisas, lomos casi no evidentes y muchos puntos delgados.

De acuerdo con una incorporación preferida de ésta invención, las fibras esencialmente continuas son fibras de bicomponente. Los polímeros adecuados particularmente para formar el componente estructural de las fibras de bicomponente adecuadas se incluyen polipropileno y copolímeros de polipropileno y etileno, y polímeros particularmente adecuados para el componente adhesivo de las fibras de bicomponente e incluyen polietileno, más particularmente polietileno de baja densidad lineal, y polietileno de alta densidad. Además, el componente adhesivo puede contener aditivos para incrementar el rizado y/o bajar la temperatura de unión de las fibras, e incrementar la resistencia a la abrasión, la firmeza y la suavidad de los tejidos resultantes.

La tela no tejida del material de ésta invención tiene un peso base en el rango de alrededor de 0.25 onzas por yarda cuadrada a alrededor de 50 onzas por yarda cuadrada. Para incrementar las características de absorción del material no tejido de acuerdo con una incorporación de ésta invención, la tela no tejida comprende un absorbente, por ejemplo, partículas superabsorbentes. De acuerdo con una incorporación de ésta invención, una estructura de soporte está unida a por lo menos una cara de la tela no tejida como para proporcionar resistencia a la misma. La estructura laminada resultante proporciona soporte para la estructura esponjada alta, resistencia para el enrollado, conversión, etc., y una capa de límite para ya sea incrementar o retardar el flujo de fluido adentro de la estructura absorbente esponjada. La estructura de soporte puede incluir tejidos enlazados con hilado de varios tipos incluyendo forros, perforados, microfibras, crepados, etc., enlazado con hilado-soplado con fusión-enlazado con hilado (SMS) , soplado con fusión, y/o películas.

Las aplicaciones potenciales para la tela no tejida de ésta invención incluyen los artículos absorbentes para el cuidado personal tales como pañales, los calzoncillos de aprendizaje, las prendas para incontinencia, los productos para el cuidado de la mujer incluyendo almohadillas sanitarias y toallas sanitarias, todos los materiales de surgimiento, rizos para ganchos y rizos, filtración de aire, filtración de líquidos, almohadillas para el fregado del cuerpo, absorbedores de aceite, paños limpiadores industriales y para bebé, material de aislamiento, material de empaque, y material trasluciente o de sombreado para pantallas de lámparas o similares. En el caso de materiales de filtración, el método de ésta invención aumenta grandemente el área de superficie disponible para la filtración. Además, el método de ésta invención puede ser adecuado para plegar telas. Y, para rollos de pañales, un material compuesto puede ser producido mediante el arrugar un laminado de material superabsorbente-pulpa-de surgimiento de alto esponjado y colocar éste entre una cubierta exterior y un forro, lo cual producirá un laminado con todos los componentes del pañal en un paso único, el cual puede ser enrollado y cortado y puede colocarse después sobre máquinas convertidoras . .1IM?Wr ..¿J^:J-.i-£.*^_¿»^A¡--J?ft^^^ Aún cuando la descripción anterior de ésta invención se ha descrito en relación a ciertas incorporaciones preferidas de la misma, y aún cuando muchos detalles se ha establecido para el propósito de ilustración, será evidente para aquellos con una habilidad en el arte en que la invención es susceptible de incorporaciones adicionales y de que ciertos de los detalles descritos aquí pueden ser variados considerablemente sin departir de los principios básicos de la invención. t=aAa--ate-to¿-ás »t.. ,*>?--*?!L-

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un material que comprende : una tela no te ida que comprende una pluralidad de fibras esencialmente continuas que tienen una orientación en la dirección-z y que forman una pluralidad de lomos sobre ambas superficies de la tela no tejida.

2. El material esponjado tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado además porque comprende : la tela no tejida que es una tela esponjada con dimensiones "x" , "y" y "z", con x siendo la dirección de la máquina, y siendo la dirección transversal a la máquina y z siendo la dirección de esponjamiento; las superficies principales primera y segunda en los planos x-y y espaciadas y separadas en la dirección z; las fibras continuas son dobladas para formar rizos que se extienden en la dirección z y los rizos se combinan para formar un material con una sucesión de ondas espaciadas a lo largo de la dirección de la máquina, cada onda corre en la dirección transversal a la máquina.

3. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado además porque incluye el que cada onda tenga por lo menos una de sus orillas delantera o de cola unida a una orilla delantera o de cola adyacente para por tanto retener su forma en la dirección-z.

4. El material tal y como se reivindica en la cláusula 3 caracterizado porque las orillas delantera y de cola de una onda están unidas juntas.

5. El material tal y como se reivindica en la cláusula 3 caracterizado porque las orillas delantera y de cola de una onda están unidas juntas unidas a las orillas delantera y de cola de las ondas adyacentes respectivamente.

6. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que cada onda sea conformada en forma esencialmente elíptica en la sección transversal entre las superficies principales.

7. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que las ondas estén orientadas fuera del eje-z ortogonal y sean unidireccionales . "« lf**-^'-'*"" *^Í^£^?j¡M£^^3g^?^^^^

8. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que las ondas estén orientadas fuera del eje-z ortogonal y sean multidireccionales .

9. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado además porque incluye el que la primera superficie principal esté preponderantemente cerrada.

10. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que la segunda superficie principal esté preponderantemente cerrada.

11. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que las ondas estén separadas al azar en la dirección de la máquina.

12. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que las ondas estén regularmente espaciadas en la dirección de la máquina.

13. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que las ondas sean de una longitud al azar en la dirección transversal a la máquina.

14. El material tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizado porque incluye además el que las ondas sean de longitud regular en la dirección transversal a la máquina .

15. El material tal y como se reivindica en la cláusula 14 caracterizado porque las ondas se extienden desde borde a borde en la dirección transversal a la máquina.

16. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras esencialmente continuas son seleccionadas del grupo que consiste de enlazado con hilado, soplado con fusión y combinaciones de los mismos.

17. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras esencialmente continuas comprenden un adhesivo.

18. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras esencialmente continuas son unidas térmicamente.

19. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la tela no tejida tiene un peso base en el rango de alrededor de 0.25 onzas por yarda cuadrada a alrededor de 50 onzas por yarda cuadrada.

20. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras esencialmente continuas son fibras poliméricas.

21. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizado porque las fibras poliméricas son fibras termoplásticas.

22. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque las fibras esencialmente continuas son seleccionadas del grupo que consiste de fibras de homofilamento, fibras de bicomponentes, fibras de biconstituyentes, y combinaciones de las mismas.

23. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la estructura de soporte está unida a por lo menos una cara de la tela no tejida.

24. Un material tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque la tela no tejida además comprende un absorbente .

25. Un método para producir un material que tiene dobleces en la dirección-z que comprende: l^^*^^&^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^t^^*^^^^^^s^^i^^^a^Mfc^^^^d^^^^^^^^^ transportar las fibras continuas sobre una primera superficie en movimiento desde una primera superficie móvil a una segunda superficie móvil, la segunda superficie móvil se desplaza a una velocidad más lenta que la primera superficie móvil, resultando en la formación de un material que tiene una pluralidad de dobleces en la dirección-z sobre ambas superficies del material .

26. El método para producir un material que tiene dobleces en la dirección-z tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado además porque comprende: colocar la primera superficie móvil y la segunda superficie móvil para formar un punto de presión entre las mismas.

27. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque las fibras continuas son seleccionadas del grupo que consiste de enlazado con hilado, soplado con fusión, laminados enlazados con hilado-soplado con fusión-enlazado con hilado, coform, laminados de enlazado con hilado-película-enlazados con hilado, enlazado con hilado de bicomponente, soplado con fusión de bicomponentes, enlazado con hilado de biconstituyentes, enlazado con hilado de soplado con fusión de biconstituyentes y combinaciones de los mismos. ^^tjl^^gS^g^^^^^^^^^^^^^U^^^tt^j^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

28. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque la primera superficie móvil está desplazándose en un rango de alrededor de 1.25 a alrededor de 7 veces más rápido que la segunda superficie móvil.

29. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque la primera superficie móvil es una superficie formadora sobre la cual son formadas las fibras.

30. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque las fibras son unidas ligeramente .

31. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque el material no tejido es unido por lo menos por uno de un proceso de unión de adhesivo y un proceso de unión térmica.

32. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque la primera superficie móvil y la segunda superficie móvil son perforadas.

33. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 32 caracterizado porque el material es transferido desde la primera superficie móvil a la segunda superficie móvil usando un vacío controlado por lo que el material es jalado en una dirección de la segunda superficie móvil .

34. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 33 caracterizado porque el material es transferido desde la primera superficie móvil a la segunda superficie móvil usando una presión de aire positiva por lo que el material es empujado en una dirección de la segunda superficie móvil .

35. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque por lo menos un material adicional es aplicado a una cara del material de base, formando un compuesto ó laminado.

36. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque la primera superficie móvil y la segunda superficie móvil están de cara en direcciones opuestas.

37. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 36 caracterizado porque la primera superficie móvil y la segunda superficie móvil no tienen caras directamente opuestas para formar un canal .

38. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 25 caracterizado porque las fibras continuas comprenden una pluralidad de fibras termoplásticas.

39. Un artículo absorbente para el cuidado personal que comprende : una tela no tejida que comprende una pluralidad de fibras esencialmente continuas que tienen una orientación en la dirección-z y que forman una pluralidad de lomos sobre ambas superficies de la tela no tejida.

40. Un artículo absorbente para el cuidado personal tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque la tela no tejida además comprende un absorbente.

41. Un material de filtración que comprende: una tela no tejida que comprende una pluralidad de fibras esencialmente continuas que tienen una orientación en la dirección-z y que forman una pluralidad de lomos sobre por lo menos una superficie de la tela no tejida.

42. Un material de filtración tal y como se reivindica en la cláusula 41 caracterizado porque la estructura de soporte está unida a por lo menos una cara de la tela no tej ida . ka ^i«^^^^^^^&*^^aii^^¿. Un método para producir un material que tiene ondas en la dirección-z en la cual una capa de fibras continuas es transportada sobre una primera superficie móvil a un punto de presión formado por la primera superficie móvil y una segunda superficie móvil la cual se está desplazando a una velocidad más lenta que la de la primera superficie móvil, resultando en la formación de una pluralidad de rizos en la dirección-z en las fibras dando esponjosidad al material y un patrón de onda que produce lomos sobre ambas superficies principales de la tela no tejida resultante. El método permite el fácil ajuste de tiempo real de los parámetros de fabricación para producir una variedad de materiales. El método además produce no te idos esponjados a una tasa comercialmente viable.