MXPA01013187A - Material con estiramiento variable y rpocedimiento para su fabricacion. - Google Patents

Material con estiramiento variable y rpocedimiento para su fabricacion.

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MXPA01013187A
MXPA01013187A MXPA01013187A MXPA01013187A MXPA01013187A MX PA01013187 A MXPA01013187 A MX PA01013187A MX PA01013187 A MXPA01013187 A MX PA01013187A MX PA01013187 A MXPA01013187 A MX PA01013187A MX PA01013187 A MXPA01013187 A MX PA01013187A
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MX
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region
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clause
lines
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Michael Tod Morman
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Kimberly Clark Co
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Abstract

Una membrana no tejida estirable o un laminado de una membrana no tejida estirable y una hoja elastica, se trata con una pluralidad de lineas aglutinantes en una o mas regiones de la misma para proveer propiedades de estiramiento controlado En una de las formas de realizacion, la membrana no tejida o el laminado tiene por lo menos una primera region que tiene un pluralidad de lineas aglutinantes en una direccion paralela a la direccion de la maquina y por lo menos una segunda region que tiene una pluralidad de lineas aglutinantes en una direccion paralela a la direccion transversal de la maquina para proveer estiramiento controlado en diferentes direcciones, en diferentes regiones de la membrana. Las lineas aglutinantes puede ser substancialmente continuas en longitud, o segmentadas. Cuando emplean lineas aglutinantes segmentadas, la longitud de los segmentos de la linea aglutinante y los espacios entre estos pueden variar para aportar propiedades variables de estiramiento a la membrana o laminado no tejido.

Description

MATERIAL CON ESTIRAMIENTO VARIABLE Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención está dirigida a una membrana n tejida o un material laminado estirable que tiene línea aglutinantes para reducir de forma controlable el estiramiento d la membrana o del material laminado en la dirección de la máquin y/o en la dirección transversal de la máquina, y/o en diferente regiones o zonas del material. En una de las formas d realización, esta invención está dirigida a un material laminad aglutinado por rotación con formación de cuello que tiene zona s regiones estirables principalmente en la dirección de l máquina y/o zonas o regiones estirables principalmente en l dirección transversal de la máquina. En otra forma d realización, la invención está dirigida a una membrana no tejid elastomérica que tiene estiramiento controlado en una o má direcciones y/o zonas .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchos tipos de membranas y procedimiento elásticos a través de los cuales se fabrican estas membranas so bien conocidos en la tecnología. Estas membranas se ha utilizado en muchos artículos absorbentes de cuidado persona porque los materiales tienen la capacidad de estirarse en más una dirección debido a la elasticidad de los filamentos. Tambi son bien conocidos en la tecnología diversos tipos de materiale elásticos compuestos que tienen por lo menos una hoja elástica por lo menos un material con formación de cuello unido a una hoj elástica, así como los procedimientos a través de los cuales s fabrican estos materiales compuestos. Estos materiales elástico compuestos también se han utilizado en muchos artículo absorbentes de cuidado personal .
Debido a que el estiramiento de los materiales se controla localmente, los materiales no tienen un perfil estiramiento predeterminado, o un estiramiento variabl predeterminado. Adicionalmente, estos materiales no tiene regiones que se estiren solamente en una dirección y otra regiones del material que se estiren solamente en otra direcció diferente .
Con frecuencia se desea, cuando se diseñan y s fabrican productos estirables, incluyendo pañales, ropa d trabajo y otras prendas de vestir incluyan un material que: (a tenga un perfil de estiramiento predeterminado; (b) se estir solamente en una dirección en una región del material y se estir solamente en una dirección diferente en otra región del material (c) que sea altamente estirable en una región del material estirable en menor grado, pero en la misma dirección, en otr región del material; o (d) exhiba propiedades de (a) , (b) y/o (c combinadas .
SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Esta invención está dirigida a una membrana n tejida o un material laminado estirables útil para productos d cuidado personal, que tiene un perfil de estiramient predeterminado y controlado. Las líneas aglutinantes se aplica en regiones seleccionadas del material para reducir, y por l tanto, controlar el estiramiento en direcciones paralelas a la líneas aglutinantes, en regiones caracterizado porque existen la líneas aglutinantes.
La membrana no tejida estirable de esta invenció puede ser de un material fibroso como, por ejemplo, una membran aglutinada por rotación, una membrana soplada en masa fundida una membrana cardada aglutinada, o una combinación de éstas. E material puede estar hecho de una fibra elastomérica que forme u polímero. Una membrana soplada en masa fundida utilizada en est invención puede producirse inicialmente utilizando lo procedimientos de soplado en masa fundida y el aparat correspondiente, según se conoce en la tecnología caracterizad porque se forma una membrana de cohesión. Una membran aglutinada por rotación utilizada en esta invención pued formarse inicialmente a través de técnicas que también son bie conocidas en la tecnología y que se describen en la Patent estadounidense No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros; la Patent estadounidense No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros; y l Patente estadounidense No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros Un material laminado de esta invención pued incluir por lo menos una película elástica o una capa de espu y una membrana no tejida estirable como una membrana no tejid con formación de cuello. La membrana no tejida preferentement es una membrana aglutinada por rotación, o un laminado qu incluye una membrana aglutinada por rotación. La membrana n tejida se estira o se alarga en una dirección de la máquin formando un cuello en la membrana en la dirección transversal d la máquina. Mientras está en la posición alargada o de cuello la membrana se aglutina hacia una hoja elástica para formar u material laminado no tejido este puede ser estirado en un dirección paralela hacia la dirección de la formación de cuell de la membrana, y se recupera parcial o completamente cuando s retira la fuerza de. estiramiento. La membrana no tejida co formación de cuello se aglutina térmicamente a la capa d película elástica. También pueden utilizarse otros métodos d aglutinación incluyendo, pero no limitados a, aglutinació adhesiva y soldadura ultrasónica .
De acuerdo con esta invención, las línea aglutinantes se forman en una o más de las regiones seleccionada de la membrana no tejida o del material laminado estirables e una o más direcciones seleccionadas, caracterizado porque e estiramiento del material en la dirección seleccionada pue controlarse y reducirse substancialmente en la(s) región (es) d las líneas aglutinantes. Por ejemplo, un material con u estiramiento inicial de alrededor de 200% en una direcció transversal de la máquina puede reducirse hasta alrededor de 100% de estiramiento con las líneas aglutinantes en direcció transversal de la máquina que cubre el 50% de la anchura de material .
Se puede emplear una estrategia de aglutinació caracterizado porque el porcentaj e del área o anchura de material ocupado por las líneas aglutinantes orientadas en un dirección varía para producir una membrana no tej ida o u material laminado que exhiba un perfil de estiramiento. Est aglutinación variable puede producir un rango de alargamiento elásticos en regiones diferentes del mismo material. También, l dirección de las líneas aglutinantes puede variarse en diferente regiones del mismo material, causando que las diferentes regione tengan un estiramiento controlado en diferentes direcciones.
En otra forma de realización de esta invención, s provee una membrana no tejida elástica aglutinada por rotación laminado aglutinado por rotación con formación de cuell comprende una película elástica o una capa de espuma y un membrana elástica aglutinada por rotación. El materia inicialmente tiene la capacidad de estirarse en la dirección d la máquina y en la dirección transversal de la máquina. La líneas aglutinantes pueden aplicarse a la membrana elástica n tejida o al material laminado para producir un material que tien estiramiento zonificado. Las regiones del material contiene zonas en las que se aplican las líneas aglutinantes en un dirección paralela a la dirección transversal de la máquina y zonas en las que las líneas aglutinantes se aplican en un dirección que no es paralela (preferentemente perpendicular) a l dirección transversal de la máquina, es decir, en la dirección d la máquina.
Una fuerza aplicada de tensión en la direcció transversal de la máquina hacia la membrana elástica no tejida el material elástico laminado causará que las regiones que tiene líneas aglutinantes con orientación, en dirección de la máquina s estiren con control mientras que las regiones que tienen línea aglutinantes con una orientación en dirección transversal de l máquina no se estiren o exhiban estiramiento reducido Conversamente, cuando una fuerza de tensión se aplica en l dirección de la máquina hacia el material elástico, las regione que tienen líneas aglutinantes con orientación de la máquina n se estirarán ni exhibirán un estiramiento reducido, mientras qu las regiones que tienen líneas aglutinantes con una orientació cruzada de la máquina se estirarán con control. El estiramient del material puede controlarse fácilmente durante procedimiento de la aplicación de la línea aglutinante, al vari la longitud, el espesor y la densidad o la frecuencia de l líneas aglutinantes.
Con lo anterior en mente, una característica ventaja de la invención es la de proveer una membrana no teji estirable o un material laminado con líneas aglutinantes pa reducir o controlar la estirabilidad del material en una o m direcciones seleccionadas .
También es otra característica y ventaja de est invención la de proveer una membrana no tejida aglutinada po rotación o un material laminado que tiene líneas aglutinante para reducir o controlar la estirabilidad del material en l dirección de la máquina y/o en dirección transversal de l máquina .
Es también una característica y ventaja de l invención la de proveer una membrana no tej ida o un materia laminado que tiene un perfil de estiramiento variable, que e útil en una amplia variedad de productos estirables que incluye pañales, otros productos de cuidado personal, ropa de trabajo otras prendas de vestir.
Es también otra característica y ventaja de l invención la de proveer una membrana no tejida estirable co variación o un material laminado que tenga regiones co estiramiento solamente en dirección transversal de la máquina regiones con estiramiento solamente en dirección de la máquina Lo anterior y otras características y ventajas d esta invención serán aparentes adicionalmente a partir de l siguiente descripción detallada de las formas de realización d preferencia, leídas en conjunto con los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable ejemplificada o un material laminad sin. líneas aglutinantes.
La Figura 1 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados de la Figura 1 (a) que muestra el estiramiento e una dirección, como en la dirección transversal de la máquina cuando las líneas aglutinantes no están presentes.
La Figura 2 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados con líneas aglutinantes aplicadas en un dirección, como en dirección transversal de la máquina.
La Figura 2 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados de la Figura 2 (a) mostrando la reducción .e estiramiento en dirección transversal de la máquina cuando la líneas aglutinantes se aplican en dirección transversal de l máquina .
La Figura 3 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados con líneas aglutinantes aplicadas en otr dirección, como en la dirección de la máquina.
La Figura 3 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados de la Figura 3 (a) que muestra un poco de reducció (pero no una eliminación) de estiramiento en la direcció transversal de la máquina cuando las líneas aglutinantes s aplican en la dirección de la máquina.
La Figura 4 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados con líneas aglutinantes aplicadas al material e la dirección transversal de la máquina, que ocupan el 50% de l anchura del material .
La Figura 4 (b) es una vista de plano de l membrana no tejida estirable o material laminado ejemplificado de la Figura 4 (a) mostrando la reducción en estiramiento en l dirección transversal de la máquina cuando las línea aglutinantes variables se aplican al material sn. la direcció transversal de la máquina, que ocupa el 50% de la anchura de material . La mayor parte del estiramiento ocurren en lo espacios entre las líneas aglutinantes.
La Figura 5 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados con líneas aglutinantes variables aplicadas a material en la dirección transversal de la máquina que ocupa 75 de la anchura del material .
La Figura 5 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados de la Figura 5 (a) que muestran una mayor reducció en estiramiento en la dirección transversal de la máquina cuand las líneas aglutinantes se aplican al material en la direcció transversal de la máquina, que ocupa el 75% de la anchura de material. Nuevamente, la mayoría del estiramiento se presenta e los espacios entre las líneas aglutinantes.
La Figura 6 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados que tienen una aglutinación variable.
La Figura 6 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida estirable o un material laminad ejemplificados de la Figura 6 (a) que tiene una aglutinació variable, mostrando el perfil de estiramiento variable cuando s emplea una aglutinación variable.
La Figura 7 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida aglutinada por rotación estirable o u material laminado sin la presencia de líneas aglutinantes.
La Figura 7 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida aglutinada por rotación o un material laminad estirables de la Figura 7 (a) que muestran el estiramiento de material en la dirección de la máquina cuando las línea aglutinadas no se encuentran presentes.
La Figura 7 (c) es una vista de plano de un membrana no tejida aglutinada por rotación o un material laminad estirables de la Figura 7 (a) , que muestra el estiramiento de material en la dirección transversal de la máquina cuando la líneas aglutinantes no están presentes.
La Figura 8 (a) es una vista de plano de un membrana no tejida aglutinada por rotación o un material laminad estirables de la Figura 7 (a) , con líneas aglutinantes aplicada al material en la dirección de la máquina en una primera regió del material y en la dirección transversal de la máquina en un segunda región del material .
La Figura 8 (b) es una vista de plano de un membrana no tejida aglutinada por rotación o un material laminad estirables de la Figura 8 (a) , que muestran los efectos d estiramiento del material en la direccion.de la máquina cuando s aplican las líneas aglutinantes al material en la dirección de l máquina en una primera región del material y en la direcció transversal de la máquina en una segunda región del material .
La Figura 8 (c) es una vista de plano de un membrana no tejida aglutinada por rotación o un material laminad estirables de la Figura 8 (a) , que muestran los efectos de estiramiento del material en la dirección transversal de l máquina cuando las líneas aglutinantes se aplican en el materia en la dirección de la máquina en una primera región del materia y en dirección transversal de la máquina en una segunda regió del material.
DEFINICIONES El término "elástico" se utiliza en el present documento para dar el significado de cualquier material que, a momento de aplicación de una fuerza polarizante, se estire, est es que, se alargue sin ruptura o rompimiento, a una longitu polarizada, estirada que es por lo menos alrededor de 160 po ciento de su longitud relajada sin polarización, y que recuperará por lo menos 55 por ciento de su alargamiento a momento de liberar la fuerza de estiramiento de alargamiento. U ejemplo hipotético es de una (1) pulgada (2.54 cm) de muestra d un material que se alargue sin ruptura ni rompimiento hasta 1.6 pulgadas (4.06 cm) y que al momento de alargarse a 1.60 pulgada (4.06 cm) se libere, ésta se recuperará a una longitud de no má de 1.27 pulgadas (3.22 cm) . Muchos de los materiales elástico pueden estirarse mucho más del 60 por ciento de su longitu relajada, por ejemplo, 100 por ciento o más, y muchas de esta recuperarán substancialmente su longitud relajada original, po ejemplo, dentro del 105 por ciento de su longitud relajad original, al momento de liberar la fuerza de estiramiento.
El término "estirable" se refiere a los materiale elásticos u otros materiales que exhiban las propiedades d estiramiento de materiales elásticos sin ruptura o rompimiento incluyendo materiales que no se recuperen hasta la mism extensión de los materiales elásticos.
Los términos como "extensible más rápidamente" "extensible más fácilmente" significan que no requieren de fuerz para estirar un material en un primer estado, como antes d aglutinarse, es menor que la fuerza requerida para estirar material en la misma extensión en un segundo estado, como después de aglutinarse.
De la forma que se utiliza en la presente, término "no elástico" se refiere a cualquier material que caiga dentro de la definición de "elástico", anterior.
De la forma que se utiliza en la presente, término "membrana no tejida" significa una membrana que tiene u estructura de fibras o hilos individuales que se intercalan, pe no lo hacen de una manera repetida identificable. Las membran no tejidas, en el pasado, se han formado por una variedad procedimientos como, por ejemplo, los procedimientos de sopla en masa fundida, los procedimientos de aglutinación por rotació y procedimientos de membrana cardada aglutinada.
De la forma que se utiliza en la presente, e término "microfibras" significan fibras con un diámetro peque que tiene un diámetro promedio que no es superior a 50 miera aproximadamente, por ejemplo, que tienen un diámetro del orden d 0.5 mieras hasta 25 mieras, más particularmente, las microfibra pueden tener un diámetro promedio del orden de 1 miera hasta 1 mieras .
De la forma que se utiliza en la presente, e término "fibras sopladas en masa fundida" significa fibra formadas a través de extruír un material termoplástico a travé de una pluralidad de capilares teñidos, finos, usualment circulares, como hilos o filamentos fundidos en un caudal de ga a alta velocidad (por ejemplo aire) que atenúa los filamentos d material termoplástico para reducir su diámetro, que puede ser e diámetro de una microfibra. A partir de esto, las fibra sopladas por masa fundida se conducen a través del caudal de ga a alta velocidad y se depositan en una superficie colectora par formar una membrana de fibras sopladas por masa fundid distribuidas al azar. Este procedimiento se revela, por ejemplo en la Patente estadounidense No. 3,849,241 otorgada a Butin otros, cuya revelación se incorpora al presente por referencia Como se utiliza en la presente, el término "fibra aglutinadas por rotación" se refiere a fibras de diámetro pequeños formados al extruír un material termoplástico com filamentos a partir de una pluralidad de capilares finos usualmente circulares en un hilador con el diámetro de lo filamentos extruídos que se reducen rápidamente como a través de por ejemplo, estirado por educción u otros mecanismos d aglutinación por rotación. La producción de membranas no tejida aglutinadas por rotación se ilustra en las patentes, como, po ejemplo, la Patente estadounidense No. 4,340,563 otorgada a Appe y otros; la Patente estadounidense No. 3 , 692, 618 otorgada Dorschner y otros; y la Patente estadounidense No. 3,802,81 otorgada a Matsuki y otros . Las revelaciones de estas patente se incorporan a la presente por referencia.
De la forma en que se utiliza en la presente, e término "aglutinación entre fibras" significa aglutinació producida entre fibras individuales para formar una estructura d membrana coherente a través de alargamiento, aglutinació adhesiva o aglutinación térmica. El enredado de fibr normalmente es un paso en el procedimiento de soplado en mas fundida pero puede generarse o incrementarse a través d procedimientos como, por ejemplo, enredado hidráulico o perforad por agujas. La aglutinación térmica normalmente es el paso en u procedimiento de aglutinación por rotación. Alternativamente y/ adicionalmente, se puede utilizar un agente aglutinante par incrementar la aglutinación deseada y para mantener la coherenci estructural de la membrana fibrosa. Por ejemplo, se puede utilizar agentes aglutinantes pulverizados y la aglutinación po solvente químico.
De la forma en que se utiliza en el presente, e término "polímero" generalmente incluye, pero no se limita a homopolímeros, copolímeros, como por ejemplo, copolímeros terpolímeros, etc., en bloque, injertados, al azar y alternantes así como las mezclas y modificaciones de los mismos. Además, menos que específicamente se limite por lo contrario, el términ "polímero" debe incluir todas las configuraciones geométricas de material. Estas configuraciones incluyen, pero no se limita por, isotácticas, sindiotácticas y simetrías al azar.
De la forma en la que se utiliza en la presente el término "película" significa un material en capas formado partir de un procedimiento de extrusión de película fundida, u procedimiento de extrusión de película soplada, u otr procedimiento de extrusión de película. El término "película" n incluye membranas no tejidas como se define anteriormente.
De la forma que se utiliza en la presente, e término "hoja" significa una capa en la que puede ser un película, una espuma o una membrana no tejida. El términ "espuma" significa una capa que se ha expandido con la ayuda d un agente espumante, y que incluye bolsas o burbujas llenas d gas.
De la forma que se utiliza en la presente, e término "material con cuello" se refiere a cualquier material qu se ha hecho más angosto en por lo menos una dimensión al aplica una fuerza de tensión en otra dirección.
De la forma que se utiliza en la presente, "material con formación de cuello" significa cualquier materia al que se le puede hacer un cuello.
De la forma en la que se utiliza en la presente el término "porcentaje de formación de cuello" se refiere a l relación determinada al medir la diferencia entre una dimensió sin cuello y la dimensión con cuello del material con formació de cuello y después se divide esa diferencia entre la dimensió si cuello del material con formación de cuello.
De la forma que se utiliza en la presente, e término "material laminado estirable" se refiere a un materia estirable que tiene una hoja elástica unida a un material n tejido. La hoja elástica puede unirse a un material co formación de cuello en puntos intermitentes o puede esta completamente aglutinado al mismo. La unión se logra mientras l hoja elástica y el material con formación de cuello están en un configuración de yuxtaposición. El material laminado estirabl es elástico en una dirección generalmente paralela a la direcció de cuello abajo del material con formación de cuello. U material laminado estirable puede incluir más de dos capas. Po ejemplo, una hoja elástica que puede tener material con formació de cuello unido en sus dos lados de forma que un materia laminado estirable de tres capas se forma teniendo una estructur de material con cuello/ hoja elástica/ material con cuello, lo dos materiales con cuello están alargados en la misma dirección Se pueden añadir las hojas elásticas adicionales y/o las capas d material con cuello. Aún más, se pueden utilizar otra combinaciones de hojas elásticas y materiales con formación d cuello.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS INCORPORACIONES PREFERIDAS En una de las formas de realización de preferenci de esta invención, el material estirable que tiene u estiramiento controlado es una membrana no tejida elastomérica La membrana no tejida elastomérica puede ser, por ejemplo, un membrana aglutinada por rotación, una membrana soplada en mas fundida, una membrana cardada aglutinada o una combinación d éstas. Si el material es una membrana de fibras sopladas en mas fundida, puede incluir microfibras sopladas en masa fundida. E material puede ser hecho de una fibra elastomérica- que form polímeros .
Los polímeros elásticos adecuados para l utilización en la preparación de fibras elastomérica termoplásticas de la presente incluyen sin limitación, lo copolímeros elastoméricos bi -bloque, tri-bloque o de bloque múltiples como copolímeros olefínicos, incluyendo estireno isopreno-estireno, estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno butadieno-estireno o estireno-etileno/propileno-estireno, qu puede obtenerse de Shell Chemical Company bajo la designació comercial de resina elastomérica KRATON®; poliuretanos qu incluyen los que se encuentran disponibles con E.l. DuPont d Nemours Co . , bajo el nombre comercial de poliuretano LYCRA® poliamidas que incluyen amidas en bloque de poliéter disponible con Ato Chemical Company, bajo el nombre comercial de amida d bloque de poliéter PEBAX®; poliésteres, como los que s encuentran disponibles de E.l. DuPont de Nemours Co., bajo e nombre comercial de poliéter-éster HYTREL®; y poliolefinas de u solo sitio o catalizadas con metaloceno que tienen una densida menor a alrededor de 0.89 gramos/cc, disponibles con Dow Chemica Co. bajo el nombre comercial de AFFINITY®.
Las membranas elastoméricas sopladas en mas fundida pueden producirse utilizando los procedimientos y e aparato de soplado en masa fundida convencional conocidos en l tecnología, por ejemplo como se revela en la Patent estadounidense No. 3,849,241 otorgada a Butin y otros. Al sopla en masa fundida, una resina termoplástica, aquí una resin elastomérica se alimenta dentro del extrusor caracterizado porqu se funde y se calienta a una temperatura correcta requerida par la formación de fibra. El extrusor alimenta resina fundida a u dado de soplado en masa fundida especial . La resina surge de lo orificios del dado como hilos fundidos dentro de un caudal d gas, usualmente aire, a alta velocidad. El aire atenúa e polímero en una explosión de fibras finas que se recolectan e una pantalla en movimiento colocada frente a la explosión. A tiempo que las fibras aterrizan en la pantalla, se enredan par formar una membrana con cohesión.
Las membranas elastoméricas aglutinadas con rotación que se emplean en esta invención pueden formarse través de técnicas conocidas en la tecnología, por ejemplo técnicas descritas en la Patente estadounidense No. 4,340,56 otorgada a Appel y otros; la Patente estadounidense No. 3,692,61 otorgada a Dorschner y otros; y la Patente estadounidense No 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros. Los ejemplos de lo polímeros que pueden utilizarse adecuadamente para forma membranas aglutinadas por rotación incluyen los polímero elastoméricos relacionados anteriormente.
De acuerdo con esta invención, la estirabilidad d la membrana elastomérica no tejida en una o más direcciones regiones puede reducirse o eliminarse de forma efectiva a aplicar líneas aglutinadas a la membrana no tejida. U procedimiento de aglutinación térmica por calandria conocida po las personas habilitadas en la tecnología se utiliza para aplica las líneas aglutinantes a la membrana no tejida elástica. En un de los procedimientos por calandria, la membrana se comprime baj presión ligera entre un rodillo de acero con molduras que impart las líneas aglutinantes y un rodillo suave de yunque, calentand uno o ambos rodillos. Otros procedimientos pueden utilizars para aplicar las líneas aglutinantes a la membrana no tejida, incluyendo aglutinación adhesiva y soldadura ultrasónica.
Las líneas aglutinantes aplicadas con respecto la invención pueden ser además de cualquier aglutinación entr filamentos que ya existan de la fabricación de la membrana n tejida. Las líneas aglutinantes pueden aplicarse en un dirección paralela a la dirección transversal de la máquina o e una dirección no paralela a la dirección transversal de l máquina, preferentemente, perpendicular a la direcció transversal de la máquina y la longitud de la membrana no tejid define la dirección de máquina de la membrana. La aplicación d estas líneas aglutinantes a la membrana no tejida da com resultado una membrana que comprende regiones de extensió superior que tiene un nivel inferior de aglutinación entr filamentos correspondientes a las líneas aglutinantes. Durant el procedimiento de aglutinación térmica por calandria, l aglutinación entre los filamentos a lo largo de las línea aglutinantes se incrementa debido a la calandria térmica. E estiramiento de la membrana no tejida en dirección transversal d la máquina puede reducirse significativamente o puede eliminars efectivamente al aplicar las líneas aglutinantes paralelas co dirección transversal de la máquina. Sin embargo, e estiramiento de la membrana no tejida en dirección transversal d la máquina que no se reduce o que solamente se reduc nominalmente al aplicar las líneas aglutinantes en una direcció no paralela (por ejemplo, perpendicular) a la direcció transversal de la máquina.
Con la aplicación de las líneas aglutinantes, l membrana elastomérica que se producirá podrá: (a) tener un extensibilidad superior en una dirección en una región de material y tendrá una extensibilidad inferior en la mism dirección en una segunda región del material; (b) estirars solamente en una primera dirección en una región del material estirarse solamente en una dirección no paralela a la primer dirección en otras regiones del material; o (c) tener regiones d extensibilidad variable en una primera dirección y regiones d extensibilidad variable en una dirección no paralela a la primer dirección.
La membrana no tej ida elastomérica puede ser u material de una sola capa como se describe anteriormente. Po ejemplo, la membrana puede tener una membrana aglutinada po rotación que tiene un peso base del orden de 0.2 - 10 onzas po yarda cuadrada ("osy") (6.78 - 339 gm2) , o una membrana soplad en masa fundida que tiene un peso base del orden de 0.2-8 os (6.78 - 271 gm2) . Alternativamente, la membrana no tejid elastomérica puede ser de un material de capas múltiples qu tiene, por ejemplo, por lo menos una capa de membrana aglutinad por rotación aglutinada a por lo menos una capa de la membran soplada en masa fundida, de la membrana cardada aglutinada u otr material adecuado. Por ejemplo, un material puede comprender u material de capas múltiples que tengan una primera capa d polipropileno aglutinado por rotación que tenga un peso base de orden de 0.2 a 8 osy (6.78 a 271 gm2) , una capa de polipropilen soplado en masa fundida que tiene un peso base del orden de 0. a 4 osy (6.78 a 135.6 gm2) y una segunda capa de polipropilen aglutinado por rotación que tiene un peso base del orden de 0. a 8 osy (6.78 a 271 gm2) (gm2 = gramos por metro cuadrado) .
La membrana no tejida elastomérica también pued ser un material compuesto hecho de una mezcla de dos o más fibra diferentes o una mezcla de fibras y partículas. Estas mezcla pueden formarse al agregar fibras y/o partículas al caudal de ga en el que las fibras sopladas en masa fundida se transportan d forma que una mezcla enredada profundamente de fibras sopladas e masa fundida y otros materiales, por ejemplo, pulpa de madera fibrana, y partículas como, por ejemplo, partículas hidrocoloide (hidrogel) comúnmente referidas como materiales superabsorbentes que se presenta antes de la recolección de las fibras sopladas e masa fundida ante un dispositivo de recolección para formar un membrana con cohesión de fibras sopladas con masa fundid dispersas al azar y otros materiales como los que se revelan e la Patente estadounidense No. 4,100,324, cuya revelación s incorpora a la presente por referencia.
Si la membrana no tej ida es una membrana no tej id de fibras, las fibras pueden unirse a través de aglutinado ent fibras para formar una estructura de membrana con cohesión. L aglutinación entre fibras puede producirse a través d aglutinación térmica en un procedimiento de aglutinación po rotación, o enredo entre las fibras sopladas en masa fundid individualmente. El enredo de fibras es inherente en e procedimiento de soplado en masa fundida pero puede ser generad o incrementado a través de un procedimiento como, por ejemplo enredo hidráulico o perforación con agujas. Alternativamente y/ adicionalmente se puede utilizar un agente aglutinante par incrementar la aglutinación deseada.
En otra forma de realización de preferencia d esta invención, el material tiene un estiramiento controlado qu puede ser un material laminado estirable que comprende un película elástica y una membrana con formación de cuello. U procedimiento para formar un material laminado estirable s revela en la Patente estadounidense 5,883,028 emitido a Morman otros, cuya revelación se incorpora a la presente por referencia En el procedimiento revelado en Morman y otros una membrana con formación de cuello, preferentemente un membrana aglutinada por rotación con formación de cuello, pasa través de una disposición de rodillo en S caracterizado porque l membrana con formación de cuello puede recibir tensión en l dirección de la máquina para formar el cuello en la cantida deseada en dirección transversal de la máquina, y se mantiene e esta condición de formación de cuello con aplicación de tensió mientras una película elástica u hoja se aglutina a la membran con formación de cuello para formar un material laminad estirable. La membrana no tejida en sí no necesita ser elástica La aglutinación de la membrana con formación de cuello a l película elástica produce un laminado elástico que pued estirarse en una dirección paralela a la dirección de l formación del cuello.
Otros métodos para aplicar tensión a la membran con formación de cuello se pueden utilizar como, por ejemplo estructuras de bastidores u otras disposiciones para aplica tensión en la dirección transversal de la máquina que expandan l membrana con formación de cuello en otra dirección, como, po ejemplo, en dirección transversal de la máquina para que despué de aglutinar la hoja elástica, el material laminado estirabl resultante sea elástico en una dirección generalmente paralelo la dirección de la formación de cuello, es decir, en la direcció de la máquina.
La membrana no tej ida puede ser un material n tejido poroso como, por ejemplo, una membrana aglutinada po rotación, una membrana soplada en masa fundida, o una membran cardada aglutinada o una combinación de éstas. Si el materia con formación de cuello es una membrana de fibras sopladas e masa fundida, se pueden incluir microfibras sopladas en mas fundida. La membrana no tejida con formación de cuello puede se no elástica. El material para formación de cuello puede se elaborada de fibras que forman polímeros como, por ejemplo, un o más poliolefinas. Las poliolefinas incluyen una o más d polipropileno, polietileno, etileno, copolímero, propileno copolímeros y copolímeros de buteno. Los propilenos útile incluyen, por ejemplo, polipropileno disponible con Exxo Chemical Company bajo la designación comercial de Exxon 3445, polipropileno disponible de Shell Chemical Company, bajo l designación comercial de DX 5A09.
La membrana con formación de cuello puede ser un sola capa de material como, por ejemplo, una membrana aglutinad con rotación que tiene un peso base del orden de 0.2 a 10 os (6.78 - 339 gm2) , o una membrana soplada en masa fundida qu tiene un peso base del orden de 0.2 a 8 osy (6.78 - 271 gm2) Alternativamente, la membrana con formación de cuello puede se un material con capas múltiples que tienen, por ejemplo, por l menos una capa de membrana aglutinada por rotación aglutinada po lo menos en una capa de membrana soplada en masa fundida membrana cardada aglutinada u otro material adecuado. Po ejemplo, un material con formación de cuello puede comprender u material con capas múltiples que tienen una primera capa d polipropileno aglutinado por rotación que tiene un peso base de orden de 0.2 a 8 onzas por yarda cuadrada (osy) (6.78 - 27 gramos por metro cuadrado (gm2) ) , una capa de polipropilen soplado en masa fundida que tiene un peso base de 0.2 hasta 4 os (6.78 - 135.6 gramos por metro cuadrado (gm2) ) y una segunda cap de polipropileno aglutinado por rotación que tiene un peso bas de alrededor de 0.2 a 8 osy (6.78 - 271 gramos por metro cuadrad (gm2) ) .
El material con formación de cuello también pued ser un material compuesto hecho de una mezcla de dos o más fibra diferentes o una mezcla de fibras y partículas. Estas mezclas s forman al agregar fibras y/o partículas al caudal de gas en e que se transportan las fibras sopladas en masa fundida para qu una mezcla enredada profundamente de fibras sopladas en mas fundida y otros materiales, por ejemplo, pulpa de madera, fibran y partículas como, por ejemplo, partículas hidrocoloide (hidrogel) referidas comúnmente como materiales superabsorbentes que se presentan antes de la recolección de las fibras soplada en masa fundida al momento en el que el dispositivo d recolección forme una membrana con cohesión de fibras sopladas e masa fundida dispersas al azar y otros materiales como los que s revelan en la Patente estadounidense No . 4,100,324.
Si la membrana con formación de cuello es un membrana no tejida de fibras, las fibras deben unirse a través d aglutinación entre fibras para formar una estructura de membran coherente que tiene la capacidad de soportar la formación d cuello. La aglutinación entre fibras se puede producir po aglutinación térmica en un procedimiento de aglutinación po rotación, o por enredo entre las fibras individuales sopladas e masa fundida. El enredo de fibras es inherente en e procedimiento de soplado en masa fundida pero puede generarse incrementarse a través de un procedimiento como, por ejemplo enredo hidráulico o perforación con agujas. Alternativamente y/ adicionalmente se puede utilizar un agente aglutinante par incrementar la aglutinación deseada.
La hoja elástica puede ser de un material de un sola capa o de capas múltiples, incluyendo una o más membrana individuales, películas y/o espumas con cohesión Adicionalmente, la hoja elástica puede ser de un material con un sola capa o con capas múltiples en las que una o más de las capa contienen una mezcla de fibras o partículas elásticas o n elásticas. La hoja elástica puede formarse de uno o má polímeros relacionados anteriormente.
Las hojas elásticas pueden utilizarse con un pes base menos de 0.5 osy (onzas por yarda cuadrada) (16.95 gm (gramos por metro cuadrado)), por ejemplo, del orden de 0.25 0.4 osy (8.47 - 13.56 gm2) . Estas hojas con un pes extremadamente bajo son ventajosas debido a la alt respirabilidad y por razones económicas, además de que so particularmente útiles en productos desechables. Adicionalmente también pueden utilizarse hojas elásticas que tienen pesos bas más altos como, por ejemplo, del orden de 0.5 a 10 osy (16.95 339.1 gm2) o del orden de 11 a 40 osy (373 a 1356.4 gm2) .
Los materiales con formación de cuello pued unirse a las hojas elásticas a través de cualquier element adecuado como, por ejemplo, aglutinación térmica o adhesiva soldadura ultrasónica que suaviza por lo menos porciones de po lo menos uno de los materiales, usualmente la hoja elástic debido a los materiales elastoméricos utilizados para formar l hoja elástica que tiene un punto suavizante inferior al de lo componentes del material con formación de cuello. El materia con formación de cuello y la hoja elástica pueden aglutinars completamente juntos y aún así proveer un material laminad estirable con buenas propiedades de estiramiento. La unión pued producirse al aplicar calor y/o presión a las hojas elástica recubiertas y el material con formación de cuello a través d calentar estas porciones (o la capa recubierta) hasta por l menos la temperatura de suavizante del material con l temperatura más baja de suavización para formar una aglutinació resistente y permanente entre las porciones suavizada solidificadas nuevamente de la hoja elástica y el material co formación de cuello. Las condiciones no debe ser tan severas qu perforen la película. Las condiciones adecuadas de aglutinació se describen en la Patente estadounidense No. 5,883,028 ante mencionada otorgada a Morman y otros .
La relación entre las dimensiones originales de material con formación de cuello hacia sus dimensiones después d aplicar tensión determina los limites iniciales de estiramient del material laminado estirable, es decir, antes de que s apliquen las líneas aglutinantes con relación a esta invención Debido a que el material con formación de cuello tiene l capacidad de estirarse y regresar a las dimensiones de formació de cuello en las direcciones como, por ejemplo, en la direcció de la máquina o en dirección transversal de la máquina, e material laminado se estirará generalmente en la misma direcció que el material con formación de cuello.
En otro laminado aglutinado con cuello, la hoj elástica (es decir, la película, la espuma o la membrana) pued estirarse en una dirección diferente a paralela (por ejemplo perpendicular) hacia la dirección de la formación de cuello de l membrana no tejida, y laminada a la membrana no tejida co formación de cuello en una pluralidad de ubicaciones espaciada aparte mientras que la hoja se encuentre en una condició estirada y mientras que la membrana esté con formación de cuello Después de la laminación, la hoja elástica se encuentra relajada causando fruncimientos o recogimientos de la membrana entre la regiones aglutinadas. El laminado compuesto resultante e estirable inicialmente en por lo menos dos direcciones n paralelas. El estiramiento del compuesto en las direccione paralelas hacia la dirección de la formación de cuello s facilita por la formación de cuello de la membrana. E estiramiento del compuesto en la dirección no paralela (po ejemplo, perpendicular) hacia la dirección de la formación d cuello se facilita a través del recogimiento de la membrana e esa dirección. Los procedimientos para hacer un laminad estirable de direcciones múltiples a partir de una hoja elástic y la membrana no tejida con formación de cuello se describen e las Patentes estadounidenses 5,116,662 y 5,114,781, amba emitidas para Morman, cuyas revelaciones se incorporan en l presente por referencia.
Utilizando una membrana no tejida sin formación d cuello para el procedimiento antes descrito produciría u laminado que se estira solamente en la dirección en la que s estiró la hoja elástica antes de la aglutinación. Est procedimiento, y el laminado resultante, se describen en l Patente estadounidense No. 4,720,415, emitida a Vander Wielen otros.
Otras combinaciones de capas también son posible para laminados con estiramiento controlado de esta invención Para estos aspectos de la invención, el material laminado deb incluir por lo menos una hoja elástica y por lo menos una capa n tejida (preferentemente aglutinada por rotación) con formación d cuello o sin formación de cuello. En una forma de realización una membrana no tejida con formación de cuello reversible pued laminarse a una película elástica, como se describe en la Patent estadounidense No. 5,114,781 emitida a Morman.
De acuerdo con esta invención, un materia laminado estirable comprende de una hoja elástica (es decir un película, una espuma o una membrana) y una membrana no tejida co formación de cuello puede producirse a través del procedimient de aglutinación revelado anteriormente. La estirabilidad de material laminado estirable puede reducirse o eliminarse de form efectiva en una o más regiones y direcciones al aplica selectivamente líneas aglutinantes al laminado, preferentement después de que se ha formado un cuello y se ha aglutinado l membrana a la hoja elástica para formar el material laminad estirable. Las líneas aglutinantes aplicadas imparten un aglutinación entre filamentos y entre capas localizadas, ademá de la que ya existe a partir de la fabricación de la membrana co formación de cuello y del laminado.
En una forma de realización de preferencia de est invención, el procedimiento de aglutinación térmica po calandria, conocido por las personas habilitadas en la tecnologí se utilizan para aplicar las líneas de aglutinación hacia e material laminado. Se pueden utilizar otros procedimientos par aplicar líneas aglutinantes al laminado, incluyendo otra aglutinaciones térmicas, aglutinación adhesiva y soldadur ultrasónica. Estas líneas aglutinantes pueden aplicarse en un dirección paralela a la dirección de la formación del cuello, e decir, en dirección transversal de la máquina, o en una direcció que no es paralela a la dirección de la formación del cuello preferentemente perpendicular a la dirección de la formación d cuello, es decir, en la dirección de la máquina. El ancho de material laminado define la dirección transversal de la máquin del material y la longitud del material laminado define l dirección de la máquina del material .
La aplicación de estas líneas aglutinantes haci el material laminado da como resultado un material laminado qu comprende regiones de alta extensibilidad que tienen un nive inferior de aglutinación entre filamentos y las regiones d extensibilidad inferior tienen un nivel superior de aglutinació entre filamentos correspondientes a las líneas aglutinantes. E estiramiento del material laminado en la dirección transversal d la máquina, por ejemplo, puede reducirse significativamente eliminarse efectivamente al aplicar las líneas aglutinante paralelas a la dirección transversal de la máquina. Sin embargo la estirabilidad del material laminado en la direcció transversal de la máquina no se reduce o solamente se reduc nominalmente al aplicar las líneas aglutinantes en una direcció que no sea paralela (por ejemplo, perpendiculares) a la direcció transversal de la máquina.
Con la aplicación de las líneas aglutinantes, s puede producir un material que: (a) tenga una extensibilida superior en una dirección en una de las regiones del material que tenga una extensibilidad inferior en la misma dirección e una segunda región del material; (b) tenga un estiramiento fáci y rápido solamente en una primera dirección en una región de material y un estiramiento fácil y rápido solamente en un dirección no paralela a la primera dirección en otras regione del material; o (c) que tenga regiones de extensibilidad variant en una primera dirección y regiones de extensibilidad variante e una dirección no paralela a la primera dirección.
Las Figuras 1-3 (b) de los dibujos ilustran un región ejemplificada 10 de una membrana no tejida o un materia laminado estirables y el efecto de estirabilidad en la direcció transversal de la máquina cuando una serie o pluralidad de línea aglutinantes 11 se aplican a la región 10 de la membrana n tejida o material laminado utilizando, por ejemplo, u procedimiento de aglutinación térmica por calandria. Co referencia a la Figura 1 (a) cuando se aplica una fuerza d tensión en la dirección transversal de la máquina hacia un región 10 de la membrana no tejida estirable o material laminad son líneas aglutinantes, el material es altamente estirable y s estira en una dirección (la dirección de la máquina o l dirección transversal de la máquina) hacia la dimensión mostrad en la Figura 1 (b) .
La Figura 2 (a) muestra una vista de plano de un región ejemplificada 10 de una membrana no tejida estirabl similar o el material laminado con una serie de línea aglutinantes continuas 11 aplicadas a la región 10 en la mism dirección, por ejemplo, en una dirección paralela a la direcció de la formación de cuello en un material laminado aglutinado co cuello. La aplicación de una o una serie de líneas aglutinante 11 paralelas a una dirección de estiramiento en la región 1 disminuye o elimina significativamente el estiramiento de material en la región 10 en esa dirección, como se muestra en l Figura 2 (b) . El nivel de extensibilidad a lo largo de las línea aglutinantes 11 se disminuye significativamente debido a incremento en la aglutinación, fijación y/o densificación entr filamentos de la membrana o del material laminado causado por e procedimiento de aglutinación térmica por calandria. Como s muestra en la Figura 2 (b) , cuando se aplica una fuerza de tensió al material en una dirección paralela a las líneas aglutinante 11 (por ejemplo, una dirección transversal de la máquina en u laminado aglutinado con cuello, o cualquier dirección en un membrana no tejida elastomérica) el material en la región 11 n se estirará o solamente estirará una distancia nominal.
La Figura 3 (a) muestra una vista de plano de un región 10 ejemplificada de una membrana no tejida o un materia laminado estirables con una serie de líneas aglutinante continuas 11 aplicadas a la región 10 perpendicular a l dirección del estiramiento (por ejemplo, una dirección de l máquina en un laminado aglutinado con cuello o cualquie dirección en una membrana no tejida elastomérica) . Cuando una una serie de líneas aglutinantes 11 se aplican perpendiculares la dirección de estiramiento en la región 10 de la membrana n tejida o el material laminado, la estirabilidad del material e la dirección del estiramiento se afecta solamente nominalmente Como se muestra en la Figura 3 (b) , cuando una fuerza de tensió se aplica al material en la dirección de estiramiento, la línea aglutinantes 11 tienen solamente un efecto nominal sobre l distancia que al que el material en la región 10 tiene capacida de estirarse. Debido a que las líneas aglutinantes 11 no está paralelas a la dirección de la fuerza de tensión, la aglutinació entre filamentos se incrementa h se hace más densa a lo largo d las líneas aglutinantes 11 debido a que el proceso aglutinant térmico por calandria tiene poco efecto o ningún efecto sobre l habilidad de las regiones de alta extensibilidad 12 (entre la líneas aglutinantes) para estirarse en la dirección deseada.
La reducción del estiramiento que resulta d aplicar las líneas aglutinantes 11 a la región 10 de la membran no tejida o del material laminado puede controlarse y variars fácilmente. Las líneas aglutinantes continuas 11 como s muestran en las Figuras 2 y 3 pueden separarse en una pluralida de segmentos de línea aglutinante discontinua 22 como se muestr en la Figura 4 (a) para formar líneas aglutinantes punteadas discontinuas 21. La longitud de los segmentos de líne aglutinante 22 individuales, el número de los segmentos de l línea aglutinante 22 que comprende una línea aglutinant discontinua, y la distancia entre ellos afecta la estirabilida del material en la región 20. En una forma de realización d preferencia de esta invención, los segmentos de la líne aglutinante 22 que comprende la línea aglutinante discontinua 2 son casi iguales en longitud y espaciamiento. Sin embargo, e otras formas de realización de preferencia de esta invención, lo segmentos de la línea aglutinante 22 pueden tener longitudes y/ espaciamientos que no sean uniformes para dar un efecto d estiramiento no uniforme. Además, en una de las formas d realización de preferencia de esta invención, las línea aglutinantes discontinuas sucesivas 21 pueden comprende segmentos de la línea aglutinante 22 de longitudes espaciamientos casi iguales, o cada una de las línea aglutinantes sucesivas 21 pueden comprender segmentos de la líne aglutinante 22 de longitudes y/o espaciamientos uniformes o n uniformes variantes .
Las Figuras 4-6 muestran una vista de plano de un región 20 ejemplificada de una membrana no tejida o un materia laminado estirables que muestran los efectos de las línea aglutinantes 22 discontinuas en la estirabilidad de un materia en una dirección paralela a las líneas aglutinantes 22.
La Reducción en la Estirabilidad (Rs) de un membrana no tejida o un material laminado en la región 20 cuand se aplican las líneas aglutinantes 21 puede representarse de l siguiente manera: Rs = f (Wb,S caracterizado porque Wb representa la fracción de la anchura de material ocupada por una línea aglutinante 21 y S representa l estirabilidad inicial del material en la dirección d estiramiento. Esto significa que Rs es una función de Wb y de Sx Si la estirabilidad es de cero en una ubicación precisa de un línea aglutinante 21, entonces Rs está a su máximo valor de 1.0 Las Figuras 4 (a) y 4 (b) muestran una vista d plano de una región 20 ejemplificada de una membrana no tejida un material laminado estirables y la reducción en estirabilida exhibida a través de la región 20 cuando se aplica una fuerza d tensión al material en la dirección transversal de la máquina La región ilustrada 20 de una membrana no tejida o un materia laminado estirables tiene un estiramiento inicial (sin las línea aglutinantes) de 200% en la dirección de estiramiento, po ejemplo, la dirección transversal de la máquina. Asumiendo qu Rs es directamente proporcional a la función del materia aglutinado, como en una situación ideal, una serie de línea aglutinantes discontinuas 21 que ocupan seis décimas de l anchura del material en la dirección transversal de la máquin reducirá el estiramiento del material en la región 20 a través d alrededor de seis décimas, desde 200% a 80%, cuando se aplica l fuerza de tensión, es decir, R=0.60*200%=120% De forma similar, la Figura 5 (a) muestra un región 20 de una membrana no tejida o un material laminad estirables que tienen un estiramiento inicial de 200% en l dirección de estiramiento, por ejemplo, en la direcció transversal de la máquina. Asumiendo, idealmente, una serie d líneas aglutinantes discontinuas 21 que ocupan tres cuartos de l anchura del material en esa dirección, reducirá el estiramient del material en tres cuartos hasta alrededor del 50% cuando s aplica la fuerza de tensión, es decir, Rs = 0.75*200%=150% .
Como se muestra en las Figuras 6 (a) y 6 (b) , s puede emplear una estrategia de aglutinación caracterizado porqu el porcentaje de la longitud o anchura del material ocupados po cada una de las líneas aglutinantes discontinuas 21 varia con la líneas aglutinantes discontinuas 21 sucesivas. Esta variación e tamaño y espaciamiento de los segmentos 22 para las línea aglutinantes sucesivas 21, produce una región 20 de un materia con un perfil de estiramiento variable 25 como se muestra en l Figura 6 (b) . Como resultado de esta aglutinación variable, e material se estirará a diferentes longitudes a lo largo de la líneas aglutinantes sucesivas 21 cuando se aplica una fuerza d tensión al material en una dirección paralela a la orientación d la línea aglutinante. El porcentaje de la longitud o anchura de material ocupado por una línea aglutinante discontinua 21 s controla a través de los segmentos de la línea aglutinante 22 po la longitud de los segmentos de la línea aglutinante individua 22 y por el espaciamiento entre los segmentos 22 en cada una d las líneas aglutinantes discontinuas 21. La reducción en l estirabilidad a lo largo de cada una de las líneas aglutinante discontinuas 21 puede estimarse utilizando la ecuación anterior Las líneas aglutinantes 21 pueden aplicarse a la región 20 en u patrón predeterminado para producir una membrana no tej ida o u material laminado con diversos perfiles de estiramiento 25.
En otra forma de realización de preferencia d esta invención, una membrana no tejida elástica estirabl biaxialmente, o un material laminado (NSBL) no tejido aglutinad estirable con formación de cuello comprende una hoja elástic estirada aglutinada térmicamente a la membrana no tejida co formación de cuello (por ejemplo aglutinada por rotación) s produce a través del procedimiento discutido anteriormente. L membrana no tejida elástica, o el material laminado aglutinad estirado con formación de cuello, tiene la capacidad de estirars en todas las direcciones. Las líneas aglutinantes puede aplicarse a través del procedimiento de aglutinación térmica po calandria discutido anteriormente, y a través de otr procedimiento, para producir un material que tiene regione caracterizado porque las líneas aglutinantes se aplican en un dirección paralela a la dirección transversal de la máquina y qu tiene regiones caracterizado porque las líneas aglutinantes s aplican en una dirección que no es paralela a la direcció transversal de la máquina, preferentemente perpendicular a l dirección transversal de la máquina, es decir, en la dirección d la máquina. El estiramiento tanto en la dirección transversal d la máquina como en la dirección de la máquina de una región de material se reduce o se elimina efectivamente al aplicar la líneas aglutinantes a esa región. Las líneas aglutinantes puede ser continuas o discontinuas. Además, las líneas aglutinante pueden aplicarse en una región del material para dar perfil a estiramiento en dirección de la máquina y/o al estiramiento e dirección transversal de la máquina en esa región del material La Figura 7 (a) ilustra una sección 30 de un membrana no tejida elástica aglutinada por rotación o un materia NSBL elástico sin líneas aglutinantes. Este material pued estirarse en la dirección de la máquina (ver la Figura 7 (b) ) y e la dirección transversal de la máquina (Ver la Figura 7 (c) ) .
Como se muestra en las Figuras 8 (a) -8 (c) , cuand las líneas aglutinantes 33, 34 se aplican a las regiones 31, 3 de la sección 30 de una membrana no tejida estirable o e material NSBL, el material exhibe un estiramiento zonificado Las líneas aglutinantes 33 se aplican en la dirección de l máquina en una región superior 32. Las líneas aglutinantes 3 están en la dirección transversal de la máquina en una regió inferior 31. La Figura 8 (b) muestra una sección 30 de un membrana no tejida elástica o un material laminado aglutinado po rotación con formación de cuello exhibiendo estiramient zonificado. Como se muestra en la Figura 8 (b) , cuando se aplic una fuerza de tensión en la dirección transversal de la máquin a un material, la región 31, en la que las líneas aglutinantes 3 están paralelas con la dirección de la fuerza, se estiran e menor extensión. La región 32 en la que las líneas aglutinante 33 no están paralelas, preferentemente perpendiculares, a l dirección en la fuerza de tensión se estira en una gra extensión. Conversamente, como se muestra en la Figura 8 (c) cuando se aplica una fuerza de tensión en dirección de la máquin hacia el material, la región 32 en la que las líneas aglutinante 33 están paralelas a la dirección de la fuerza de tensión s estira en menor extensión, mientas que en la región 31 en la qu las líneas aglutinantes 34 que no están paralelas preferentemente perpendiculares, a la dirección de la fuerza d tensión se estiran en mayor extensión.
Las líneas aglutinantes que se utilizan efectua el estiramiento controlado se distinguen de los patrone aglutinantes entre filamentos ya existentes en una membrana n tejida, y a partir de la aglutinación entre capas en un laminado Típicamente, las líneas aglutinantes utilizadas para efectuar e estiramiento controlado son relativamente largas y angostas, substancialmente rectas (es decir, orientadas direccionalmente) Los segmentos de la línea aglutinante individual (en caso de qu las líneas no sean continuas) típicamente tienen una longitud d por lo menos 0.1 pulgadas (0.25 cm) , preferentemente de 0. pulgadas (0.51 cm) , más preferentemente de por lo menos 0. pulgadas (0.76 cm) . Si se segmenta una línea aglutinad individual, los segmentos estarán substancialmente alineados. L longitud general de la línea aglutinante (es decir, la suma tota de la longitud segmentada alineada, o la longitud total de l línea, en caso de que no esté segmentada) típicamente es de po lo menos 0.5 pulgadas (1.27 cm) , preferentemente por lo menos d alrededor de 1.0 pulgadas (2.54 cm) , más preferentemente de 1. pulgadas (3.81 cm) . Los segmentos de la línea aglutinada tiene una relación de longitud/anchura (L/D) de por lo menos 2.0 preferentemente de por lo menos 3.0 y más preferentemente de po lo menos 4.0. Típicamente, la L/D general de las línea aglutinantes (es decir, con base en la suma de las longitudes de segmento, o la longitud total de aglutinación si son continuas es por lo menos de alrededor de 10, preferentemente por lo meno de alrededor de 15, más preferentemente de por lo menos alrededo de 20. El espaciamiento entre las líneas aglutinantes adyacente (por ejemplo paralelas) también pueden variar y generalmente e de por lo menos 0.1 pulgadas (0.25 cm) , preferentemente de por l menos 0.2 pulgadas (0.51 cm) y más preferentemente de por l menos 0.3 pulgadas (0.76 cm) .
Los sitios de aglutinados de aglutinación po rotación (impartidos durante la fabricación de la membrana) s encuentran en su lugar antes de la formación del cuello de l membrana aglutinada por rotación, y permite que se forme e cuello. Sin estos sitios de aglutinación, el material s separaría. Estos sitios de aglutinación están espaciado uniformemente, y no inhiben selectivamente el estiramiento. Lo filamentos aglutinantes adicionales, de acuerdo con la invención cuando el aglutinado por rotación forma un cuello, inhibe e estiramiento en la dirección transversal de la máquina.
EJEMPLOS Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente l invención.
Eiemplo 1 Se forma una membrana soplada en masa fundida n tejida que tiene un peso base de 72 gramos por metro cuadrad (gm2) de 60% por peso de KRATON® G1657, que es un copolímero e bloque de estireno/ etileno-butileno/estireno disponible de Shel Chemical Co., y 40% por peso de polietileno de baja densidad. S cortó una muestra que mide alrededor de 5 pulgadas (12.7 cm) d ancho y 10 pulgadas (25.4 cm) de largo (incluyendo la primer área y la segunda área de 5 pulgadas (12.7 cm) por 5 pulgada (12.7 cm) ) y se utilizó para prueba. La muestra inicialmente er fácil y rápidamente estirable en todas direcciones.
Se colocaron tiras de una pulgada (2.54 cm) d ancho y 4.5 pulgadas (11.43 cm) de largo de 3M Transfer Tape hecha por Minnesota Mining & Mfg. Co., paralelas entre sí alrededor de 0.75 pulgadas (1.90 cm) separadas entre sí en l primera área, en la dirección de la máquina de la membran soplada en masa fundida. Tres tiras similares se colocaro paralelas entre sí y alrededor de 0.75 pulgadas (1.90 cm separadas entre sí en la segunda área, en la direcció transversal de la máquina de la membrana soplada en masa fundida El papel liberado se retiró de las seis tiras, dejando solament las líneas adhesivas en la membrana soplada en masa fundida. S empolvó con talco de bebé de Johnson & Johnson Co. sobre la tiras del adhesivo expuesto facilitando el manejo de la membran soplada en masa fundida tratada.
El material resultante redujo el estiramiento e la dirección de la máquina en la primera área (teniendo las tira orientadas en dirección de la máquina) y redujo el estiramient en dirección transversal en la segunda área (teniendo las tira orientadas en dirección transversal) .
Eiemplo 2 Se proveyó una pieza de 6 pulgadas (15.24 cm) d ancho, 10 pulgadas (25.40 cm) de largo de SBL (laminad aglutinado estirado) con base en la revelación de la Patent estadounidense No. 4,720,415, que se incorpora por referencia El SBL tiene dos capas aglutinadas por rotación de polipropilen con pesos base de 29 gm2 cada uno, y una capa soplada en mas fundida interna hecha de la mezcla antes descrita de KRATON F1657 y polipropileno, que tiene un peso base de 72 gm2 U borde de la muestra de SBL, que mide alrededor de 1.375 pulgada (3.492 cm) de ancho, se colocó en una prensa de plancha, Model 0230C-X1-4B-7, hecha por PHl Inc. de City of Industry, CA. L prensa tiene un martinete con 5 pulgadas (12.7 cm) de diámetro La anchura restante de la muestra, que mide alrededor de 4.62 pulgadas (11.747 cm) , no se colocó en la prensa.
Las planchas de la prensa se ajustaron a 110 ° (43.3°C), presentando lecturas reales de 118°F (47.77°C) para l plancha superior y 111°F (43.88°C) para la plancha inferior. S cerró la prensa sobre el borde de la muestra durante 2 minutos la presión del martinete de 15 toneladas. Después de liberar l prensa, el borde presionado de la muestra de SBL, que mid alrededor de 1.375 pulgadas (3.492 cm) de ancho, se colocó en un prensa de plancha, Modelo 0230C-X1-4B-7, hecha por PHl, Inc. d City of Industry, CA. La prensa tiene un martinete con pulgadas (12.7 cm) de diámetro. La anchura restante de l muestra, mide aproximadamente 4.625 pulgadas (11.747 cm) , no s colocó en la prensa.
Las planchas de la prensa se ajustaron a 110 ° (43.3°C), dando lecturas reales de 118°F (47.77°C) para l plancha superior y 111°F (43.88°C) para la plancha inferior. S cerró la prensa sobre el borde de la muestra durante 2 minutos la presión del martinete de 15 toneladas. Después de liberar l prensa, el borde prensado de SBL no se estiraba fácilmente en l dirección de la máquina de las membranas aglutinadas po rotación, mientras que la porción del SBL no prensado se estirab fácilmente en la dirección de la máquina.
Eiemplo 3 Se proveyó una pieza de 6 pulgadas (15.24 cm) d ancho, 6 pulgadas (15.24 cm) de largo de NBL (laminado aglutinad con cuello) con base en la revelación de la Patent estadounidense No. 5,336,545, que se incorpora por referencia El NBL tiene dos capas exteriores aglutinadas por rotación d polipropileno, y una capa interior de película de KRATON® G165 mezclada con polietileno, como se describe anteriormente, y co un pegamento REGALREZ® como se describe en la Patent 'estadounidense No. 4,789,699 otorgada a Kieffer y otros incorporada por referencia. Un borde de la muestra, que mide un pulgada (2.54 cm) de ancho, se colocó en la prensa de plancha descrita en el Ejemplo 2. La dirección del estiramiento fu perpendicular a la pulgada (2.54 cm) de ancho. Las planchas d la prensa se ajustaron a 110°F (43.3°C) , dando lecturas reales d 115°F (46.11°C) para la plancha superior y 111°F (43.88°C). E borde se presionó durante dos minutos utilizando la presión de martinete de 15 toneladas.
Después de liberar la prensa, el NBL no s estiraba fácilmente en el área prensada y se estiraba fácilment en el área restante que no se prensó.
Eiemplo 4.
Se produjo una pieza de 6 pulgadas (15.24 cm) d ancho por 12 pulgadas (30.48 cm) de largo de polipropilen aglutinado por rotación con formación de cuello reversible, co base en la revelación de la Patente estadounidense No. 4,965,122 la cual se incorpora como referencia. Un borde del material, qu mide una pulgada (2.54 cm) de ancho, se prensó a 15 toneladas d presión del martinete durante dos minutos ajustando las plancha a 250°F (121°C) utilizando la misma prensa que en los Ejemplos y 4. La muestra tuvo un buen estiramiento en la región n comprimida y solamente una ligera resistencia al estiramiento e la región comprimida.
Utilizando una muestra de material idéntico, s repitió el experimento utilizando ajustes en las planchas d 275°F (135°C) (dando lecturas reales de 289°F (142.7°C) para l plancha superior y 287°F (141.6°C) para la plancha inferior) . L región sin compresión tuvo un buen estiramiento, mientras que l región comprimida exhibió una alta resistencia al estiramiento Se debe entender que se pueden realiza variaciones y modificaciones a la presente invención sin parti del alcance de la presente invención. También se debe entende que el alcance de la presente invención no debe interpretars como limitado a las formas de realización específicas revelada en la presente. El alcance de la invención se indica en la reivindicaciones anexas, y todos los cambios que caigan dentr del significado y rango de equivalencias tienen la intención d abarcarse en las mismas.

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Una membrana no tejida elastomérica que tien una región de extensibilidad superior y una región d extensibilidad inferior en una dirección de estiramiento; la región de extensibilidad superior tiene u primer nivel de aglutinación entre filamentos; la región de extensibilidad inferior tiene u segundo nivel de aglutinación entre filamentos; el primer nivel es más bajo que el segundo nivel
2. La membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la membrana no tejida comprend un material seleccionado del grupo que consiste de membrana aglutinadas por rotación, membranas sopladas en masa fundida membranas cardadas', y las combinaciones de las mismas.
3. La membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la membrana no tejida comprend un polímero elástico seleccionado del grupo que consiste d copolímeros elastoméricos en bi-bloque, tri-bloque o bloqu múltiple como copolímeros olefínicos, incluyendo estireno isopreno-estireno, estireno-butadieno-estireno, estireno etileno/butileno-estireno, o estireno-etileno/ propileno estireno, poliuretanos, poliamidas, incluyendo amidas en bloqu de poliéter, poliésteres, y poliolefinas de un solo sitio catalizadas con metaloceno que tienen una densidad menor aproximadamente 0.89 gramos/cc .
4. La membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la región de extensibilida inferior comprende líneas aglutinantes substancialmente continua orientadas en la dirección de estiramiento.
5. La membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la región de extensibilida inferior comprende líneas aglutinantes segmentadas orientadas e la dirección del estiramiento.
6. La membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la región de extensibilida inferior tiene una extensibilidad variable en la dirección de estiramiento .
7. La membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque por lo menos una de las regione comprende líneas aglutinantes segmentadas que cubren diverso porcentajes de la membrana no tejida en la dirección de estiramiento .
8. Una membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la región de extensibilida inferior comprende líneas aglutinantes segmentadas que cubre diversos porcentajes de la membrana no tejida en la dirección de estiramiento .
9. Una membrana no tejida elastomérica de l cláusula 1, caracterizado porque la membrana no tejid elastomérica comprende una membrana aglutinada por rotación qu incluye por lo menos una primera región que tiene línea aglutinantes orientadas en una primera dirección, y por lo meno una segunda región que tiene líneas aglutinantes orientadas e una segunda dirección diferente a la primera dirección.
10. Un material laminado estirable que comprende una hoja elástica; y una membrana no tejida aglutinada a la hoj elástica cuando la membrana tiene formación de cuello en un primera dirección; el material laminado tiene una pluralidad d líneas aglutinantes orientadas en la primera dirección o en un segunda dirección diferente de la primera dirección.
11. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque las líneas aglutinantes son continuas
12. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque las líneas aglutinantes son segmentadas
13. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque el material laminado tiene un perfil d estiramiento variable en la primera dirección.
14. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque la membrana no tejida comprende u material seleccionado del grupo que consiste de membrana aglutinadas por rotación, membranas sopladas en masa fundida membranas cardadas y las combinaciones de las mismas.
15. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque las líneas aglutinantes ademá comprenden una pluralidad de segmentos de la línea aglutinante, caracterizado porque los segmentos de la línea aglutinante d diferentes líneas aglutinantes cubren diversos porcentajes de material laminado en la primera dirección.
16. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque la hoja elástica está aglutinada a un membrana no tejida a través de aglutinación adhesiva.
17. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque las líneas aglutinantes están orientada en la primera dirección.
18. El material laminado estirable de la cláusul 10, caracterizado porque las líneas aglutinantes están orientada en una segunda dirección diferente a la primera dirección.
19. Un material laminado aglutinado estirado co formación de cuello que comprende: una membrana aglutinada por rotación con formació de cuello que tiene una dirección de la máquina y una direcció transversal de la máquina; y una hoja elástica; el material laminado además comprende por lo meno una primera región que tiene una pluralidad de línea aglutinantes orientadas en una dirección substancialment paralela a la dirección de la máquina, y por lo menos una segund región que tiene una pluralidad de líneas aglutinadas orientada en una dirección substancialmente paralela a la direcció transversal de la máquina.
20. El material laminado aglutinado estirado co formación de cuello de la cláusula 19, caracterizado porque l primera región se encuentra adyacente a la segunda región.
21. El material laminado aglutinado estirado co formación de cuello de la cláusula 19, caracterizado porque l primera región se primariamente estirable en direcció transversal de la máquina y la segunda región es primariament estirable en la dirección de la máquina.
22. El material laminado aglutinado estirado co formación de cuello de la cláusula 19, caracterizado porque la líneas aglutinantes en por lo menos la primera región y l segunda región comprenden segmentos de la línea aglutinante qu tiene diferentes longitudes y/o espaciamientos entre éstos.
23. El material laminado aglutinado estirado co formación de cuello de la cláusula 19, caracterizado porque la líneas aglutinantes son continuas en la primera región y en l segunda región.
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