MXPA02006105A

MXPA02006105A - Tela de barrera compuesta con capacidad para respirar y prendas protectoras fabricadas de la misma.

Info

Publication number: MXPA02006105A
Application number: MXPA02006105A
Authority: MX
Inventors: Debra Nell Welchel
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-12-05
Also published as: WO2001050896A3; AU5694601A; CA2394779C; US6286145B1; CA2394779A1; WO2001050896A2

Abstract

Una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar para prendas protectoras que incluye una tela no tejida de baja resistencia; una tela no tejida de alta resistencia que contiene fibras de multicomponentes que tienen un primer componente de poliolefina y un segundo componente de poliamida, el tejido de alta resistencia teniendo una resistencia de tension de agarre de por lo menos de 1.5 veces la del tejido de baja resistencia; y una capa de barrera impermeable al agua- colocada entre el tejido de baja resistencia y el tejido de alta resistencia, los tejidos y la capa de barrera estando unidos por union termica. Las prendas protectoras pueden ser construidas de las telas de barrera compuestas con capacidad para respirar. La tela no tejida de baja resistencia esta sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia esta sobre el exterior de la prenda.

Description

TELA DE BARRERA COMPUESTA CON CAPACIDAD PARA RESPIRAR Y PRENDAS PROTECTORAS FABRICADAS DE LA MISMA Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente a telas no tej idas usadas para hacer prendas protectoras y prendas protectoras hechas de la misma. Más particularmente, la presente invención se refiere a telas no tejidas con capacidad para respirar que tienen una pluralidad de capas y prendas protectoras hechas de la misma.

Antecedentes de la Invención Las prendas protectoras o el vestuario se usa generalmente en instalaciones industriales, aún cuando puede usarse en otros ambientes tales como hospitales, instalaciones para el cuidado de la salud, ranchos, plantas de procesamiento de alimentos, sitios de accidentes, sitios de desperdicio peligroso, hogares y en cualquier parte en donde una persona pueda encontrar patógenos, químicos, polvos, humo o irritantes. Estas prendas son expuestas a una variedad de peligros, y como un resultado, típicamente requieren una resistencia suficiente para resistir los rasgados, las roturas, y las perforaciones.

Los materiales usados para fabricar éstas prendas están frecuentemente diseñados para actuar como una barrera a los líquidos proporcionando por tanto protección de los químicos industriales, patógenos, irritantes y similares. En éste aspecto, algunas telas tienen la capacidad de actuar como una barrera a los líquidos mientras que al mismo tiempo permanecen teniendo la "capacidad para respirar" en el sentido de que el vapor de agua puede pasar a través de la tela. Los materiales con capacidad para respirar son frecuentemente deseados en tales productos tales como, por ejemplo, las prendas de ropa de trabajo industrial debido a que una prenda con capacidad para respirar ayuda a la acumulación de humedad cerca del cuerpo del usuario y por tanto, son generalmente más cómodas de usar que el vestuario sin capacidad para respirar similar. Una capa de barrera que puede ser una película con capacidad para respirar o una tela no tejida de fibra muy fina puede proporcionar las propiedades de barrera con capacidad para respirar. Sin embargo, al aumentar el nivel de capacidad para respirar, la resistencia de la capa de barrera típicamente disminuye. Además, las capas de barrera con capacidad para respirar son frecuentemente materiales que tienen poca resistencia inherente. Estas tienden a ser muy frágiles o fácilmente dañadas por la abrasión, el estiramiento y/o las fuerzas de rasgado. Adicionalmente, las capas de barrera con capacidad para respirar son frecuentemente sensibles al calor y son difíciles de unir térmicamente a otros materiales de resistencia superior. Los adhesivos pueden ser usados para unir las capas de barrera con capacidad para respirar con otros materiales. Desafortunadamente, los adhesivos tienden a ser costosos, pueden reducir la capacidad para respirar, pueden perder adhesión cuando se exponen a ciertos absorbentes o ambientes, y pueden requerir el curado con calor el cual puede dañar térmicamente las películas sensitivas. Por tanto, muchas telas con capacidad para respirar fallan en proporcionar propiedades de barrera suficientes y son propensas al filtrado cuando se someten a condiciones intensas de lluvia, abrasión, estiramiento u otras condiciones ásperas.

Por tanto, una tela que tiene una resistencia suficiente y que proporciona propiedades de barrera y de capacidad para respirar suficientes será una mejora importante sobre las telas convencionales usadas en las prendas protectoras personales .

Definiciones Como se usó aquí, el término "comprende" se refiere a una parte o partes de un todo, pero no excluye otras partes. Esto es, el término "comprende" es un lenguaje abierto que requiere la presencia del elemento o la estructura recitada o de su equivalente, pero no excluye la presencia de otros elementos o estructuras. El término "comprende" tiene el mismo significado y es intercambiable con los términos "incluye" y "tiene".

Como se usó aquí, los términos "impermeable al líquido" o "barrera" se refiere a un material que no permite qué un líquido, tal como el agua, pase fácilmente a través del mismo. Tal material tiene un valor de cabeza hidrostático mínimo de por lo menos de 30 mbar. Una cabeza hidrostática o hidrocabeza como se usó aquí se refiere a una medida de las propiedades de barrera al líquido de una tela. La hidrocabeza es medida usando una prueba de presión hidrostática que determina la resistencia de los materiales no tejidos a la penetración por el agua bajo una presión hidrostática baja. Generalmente hablando, el procedimiento de prueba está de acuerdo con el método 5514 de los métodos de prueba federales norma No. 191A, AATCC método de prueba 127-89 y método de prueba INDA 80-4-92, modificado para incluir una pantalla de soporte de un material de rejilla de ventana de fibra sintética estándar. Una cabeza de prueba de un probador de cabeza hidrostática Textest FX-300 (de Schmid Corporation de Spartanburg, Carolina del Sur) es llenada con agua purificada mantenida a una temperatura dentro de alrededor de 60° F a 85° F (18.3° C y 29.4° C) . La prueba se llevó a cabo a condiciones ambientes normales (alrededor de 23° C) y a alrededor de 50% de humedad relativa. Una muestra cuadrada de 20.3 centímetros por 20.3 centímetros del material de prueba se colocó de manera que el depósito de cabeza de prueba se cubrió completamente. La muestra se sometió a una presión de agua estandarizada, se aumentó a una tasa constante hasta que el escurrimiento se observó sobre la superficie exterior del material de muestra. La resistencia a la presión hidrostática es medida al primer signo de filtrado en tres áreas separadas de la muestra. La prueba se repitió por cinco muestras de cada muestra de material . Los resultados son promediados para cada espécimen y se registraron en milibaras. Una tela con una lectura de hidrocabeza superior indica que ésta tiene una resistencia mayor a la penetración del líquido que una tela con una hidrocabeza más baja. Las telas teniendo una resistencia mayor a la penetración del líquido se piensa generalmente que tienen niveles útiles de resistencia a la penetración por las partículas (por ejemplo los polvos o similares) .

Como se usó aquí, el término "estable a la luz ultravioleta" se refiere a una composición polimérica que retiene por lo menos 40% (corregido) de la resistencia a la tensión después de doce meses de exposición. La estabilidad a la luz ultravioleta puede evaluarse por una prueba de Florida del Sur que puede ser llevada a cabo mediante el exponer una tela no tejida al sol sin un respaldo en Miami Florida. Las muestras están de cara al sur a un ángulo de 45°. Cada ciclo concluye con una prueba de tensión modificada para medir la degradación o el cambio en resistencia de la tela. Esto proporciona una medida de la duración de la tela. Comparando la duración de tiempo que el tejido retiene por lo menos 40% (corregido) de su resistencia a la tensión puede evaluarse la estabilidad a la luz ultravioleta relativa. La resistencia a la tensión de una tela puede ser medida de acuerdo a la prueba ASTM D-1682-64. Además, el cálculo de una resistencia a la tensión de 40% corregida puede obtenerse mediante el agregar la suma de los meses a 50, 40 y 30% de retención de resistencia a la tensión y dividiendo por tres.

Como se usó aquí, el término "capacidad para respirar" se refiere a un material el cual es permeable al vapor de agua que tiene una "tasa de transmisión de vapor de humedad" mínima o MVTR de por lo menos de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado por 24 horas. La tasa de transmisión de vapor de humedad de una tela también se menciona frecuentemente como la "tasa de transmisión de vapor de agua" o WVTR. Generalmente hablando, los materiales usados en las prendas protectoras tales como la ropa de trabajo industrial deseablemente tendrá una tasa de transmisión de vapor de humedad de más de 1000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Por ejemplo, las telas útiles tendrán una tasa de transmisión de vapor de humedad que varía de desde alrededor de 2000 a alrededor de 5000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Algunas telas pueden tener valores de tasa de transmisión de vapor de humedad variando tan alto como de alrededor de 6000 o 7000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Valores aún mayores de tasa de transmisión de vapor de humedad son deseables si uno no compromete las propiedades de barrera de la tela.

Como se usó aquí, el término "tela no tejida" se refiere a una tela que tiene una estructura de fibras individuales que están entrecolocadas formando una matriz, pero no en una manera repetitiva e identificable. Las telas no tejidas han sido formadas, en el pasado, por una variedad de procesos conocidos por aquellos expertos en el arte tal como, por ejemplo, el soplado con fusión, la unión con hilado, formación en húmedo y varios procesos de tejido cardado y unido.

Como se empleó aquí, "tejido unido con hilado" se refiere a un tejido formado mediante el extruir un material termoplástico fundido como filamentos desde una pluralidad de vasos capilares usualmente circulares y finos con el diámetro de los filamentos extruidos entonces siendo rápidamente reducido, por ejemplo, mediante el jalado de fluido u otros mecanismos de unión con hilado conocidos. La producción de las telas no tejidas unidas con hilado está ilustrada en las patentes tales como la de Appel y otros de los Estados Unidos de América números 4,340,563.

Como se usó aquí el término "tejido soplado con fusión" significa un tejido que tiene fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz usualmente circulares y finos, como fibras fundidas a adentro de una corriente de gas (por ejemplo de aire) , a alta velocidad la cual atenúa las telas de material termoplástico fundido para reducir sus diámetros. Después, las fibras sopladas con fusión son llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras desembolsadas al azar. El proceso de soplado con fusión es muy conocido y está descrito en varias patentes y publicaciones , incluyendo el reporte de laboratorio de investigación naval 4364, "Fabricación de Fibras Orgánicas Superfinas" de V. A. Wendt, E. L. Boone y C. D. Fluharty; el reporte del laboratorio de investigación naval 5265, "Dispositivo Mejorado para la Formación de Fibras Termoplásticas Superfinas" de K. D. Lawrence, R. T. Lukas y J. A. Young; y la patente de los Estados Unidos de América número 3,849,241 otorgada el 19 de Noviembre de 1974 a Butin y otros, la cual se incorpora aquí por referencia.

Como se usó aquí, el término "fibra" se refiere a una forma sólida y fundamental, usualmente semicristalina, caracterizada por una tenacidad relativamente alta y una proporción extremadamente superior de longitud a diámetro, tal como de varios cientos a uno. Las fibras naturales de ejemplo son lana, seda, algodón, y cáñamo. Las fibras sintéticas de ejemplo incluyen rayón. Las fibras sintéticas de ejemplo incluyen las poliamidas extruidas de órgano hilandero, poliésteres, acrílicos y poliolefinas.

Como se usó aquí el término "polímero" se refiere a una macromolécula formada por la unión química de cinco o más unidades de peinado idénticas llamadas monómeros.

Generalmente los polímeros incluyen homopolímeros, copolímeros, tal como por ejemplo, los copolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, los terpolímeros, etc., y las mezclas, y modificaciones de los mismos. Además, el término "polímero" incluirá todas las posibles configuraciones geométricas o espaciales de la molécula. Estas configuraciones incluyen, las simetrías isotáctica, sindiotáctica y atáctica.

Como se usó aquí, el término "transmutado hidrofílicamente" se refiere a la condición en la cual un material convencionalmente hidrofóbico se ha hecho hidrofílioo o humedecible al agua. Esto puede ser logrado mediante el modificar las energías de superficie del material hidrofóbico utilizando agentes de humedecimiento y/o técnicas de modificación de superficie. Generalmente hablando, los materiales tales como, por ejemplo, las fibras, los filamentos y/o las telas (por ejemplo las telas textiles, las telas tejidas y similares) formadas de materiales hidrofóbicos típicamente tal como las poliolefinas pueden hacerse hidrofílicos (por ejemplo humedecibles con el agua) mediante el uso de agentes de humedecimiento internos que emigran a la superficie del material, los agentes de humedecimiento externos que son aplicados a la superficie del material, y/o las técnicas de modificación de superficie que alteran la superficie del material .

Como se usó aquí, el término "fibras de multicomponente" se refiere a fibras que se han formado de por lo menos dos polímeros. Tales fibras pueden ser extruidas de ..__&-_._:_*. ^gaj^^gfa| 'extrusores separados pero pueden ser hiladas juntos para formar una fibra. Las fibras de multicomponente incluyen las fibras conjugadas y/o de bicomponente. Los polímeros son usualmente diferentes uno de otro aún cuando las fibras conjugadas pueden tener componente incluyendo ya sea polímeros similares o idénticos. Los polímeros están arreglados en zonas distintas colocadas en forma esencialmente constante a través de la sección transversal de las fibras de multicomponentes y que se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras de multicomponentes. Las fibras de multicomponentes se enseñan en la patente de los Estados Unidos de América número 5,108,820 otorgada a Kaneko y otros, en la patente de los Estados Unidos de América número 4,795,668 otorgada a Krueger y otros, y en la patente de los Estados Unidos de América número 5,336,552 otorgada a Strack y otros y en la patente de los Estados Unidos de América número 5,382,400 otorgada a Pike y otros, cuyos contenidos completos de éstas se incorporan aquí por referencia. Para las fibras de bicomponente, los polímeros pueden estar presentes en proporciones (por volumen) de 75/25, 50/50, 25/75 u otras proporciones deseadas. Las fibras de multicomponentes también pueden tener varias formas tales como, por ejemplo, aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,277,976 otorgada a Hogle y otros, 5,466,410 otorgada a Hills y 5,069,970 y 5,057,368 otorgadas a Largman y otros, e incorporadas aquí por referencia. Para los propósitos de la presente invención, las fibras de multicomponentes también abarcan fibras de multiconstituyentes que pueden ser formadas de una mezcla de polímeros. Por ejemplo, las fibras de multiconstituyentes pueden incluir fibras de biconstituyentes tales como aquellas descritas en la patente de los Estrados Unidos de América No. 5,534,335 otorgada a DeLucia y otros, cuyos contenidos se incorporan aquí por ésta mención.

Como se usó aquí, el término "copolímero" se refiere a un polímero producido por la polimerización simultánea de dos o más monómeros disimilares. Un copolímero de ejemplo incluye una mezcla de copolímero al azar (RCP) de alrededor de 3 a alrededor de 5% por peso de monómeros de etileno y alrededor de 95 a alrededor de 97% por peso de monómeros de propileno.

Como se usó aquí, el término "cuchilla de aire caliente" o "HAK" se refiere a un proceso para unir una capa de fibras, particularmente unidas con hilado, a fin de darle a la capa de fibras una integridad suficiente o coherencia para un procesamiento adicional. El proceso de unión de cuchilla de aire caliente no incluye o abarca procesos de unión relativamente más fuertes como la unión a través de aire (TAB) , la unión térmica y/o la unión ultrasónica. Una cuchilla de aire caliente es un dispositivo que enfoca una corriente de aire caliente a una tasa de flujo muy alta, generalmente de desde alrededor de 1000 a alrededor de 10000 pies por minuto (fpm) (305 a 3050 metros por minuto (m/min) , o más particularmente de desde alrededor de 3000 a 5000 pies por minuto (915 a 1525 metros por minuto) dirigidos a una tela no tejida muy pronto después de su formación. la temperatura de aire es usualmente en el rango del punto de fusión de por lo menos uno de los polímeros usados en el tejido, generalmente de entre alrededor de 200 y 550° F (93 y 290° C) para los polímeros termoplásticos comúnmente usados en la unión con hilado. El control de la temperatura, de la velocidad, de la presión, del volumen y otros factores ayuda a evitar el daño al tejido mientras que se aumenta su integridad. La corriente de aire enfocada de la cuchilla de aire caliente está arreglada y dirigida por lo menos por una ranura de alrededor de 1/8 de pulgada a 1 pulgada (3 a 25 milímetros) en ancho, particularmente de alrededor de 3/8 de pulgada (9.4 milímetros), sirviendo como la salida para el aire calentado hacia el tejido, con la ranura corriendo en una dirección esencialmente transversal a la máquina sobre esencialmente el ancho completo del tejido. En otras incorporaciones, puede haber una pluralidad de ranuras arregladas una cerca de otras o separadas por una separación ligera. La ranura es usualmente, aún cuando no esencialmente, continua y puede estar compuesta de, por ejemplo, orificios cercanamente espaciados. La cuchilla de aire caliente puede tener un pleno para distribuir y contener el aire calentado antes de su salida de la ranura. La presión de pleno de la cuchilla de aire caliente es usualmente de alrededor de 1.0 y de 12.0 pulgadas de agua (2 a 22 milímetros Hg) y la cuchilla de aire caliente es colocada entre alrededor de 6 y 254 milímetros y más deseablemente 19 a 76 milímetros arriba del alambre formador. En una incorporación particular el área en sección transversal del pleno de la cuchilla de aire caliente para el flujo en la dirección transversal (por ejemplo el área en sección transversal del pleno en la dirección de la máquina) es por lo menos del doble del área de salida de ranura total. Dado que el alambre de formación sobre el cual es formado el polímero unido con hilado generalmente se mueve a una tasa alta de velocidad, el tiempo de exposición de cualquier parte particular del tejido al aire descargado desde la cuchilla de aire caliente es frecuentemente de menos de una décima de un segundo y frecuentemente de alrededor de un ciento de un segundo en contraste con el proceso de unión a través de aire el cual tiene un tiempo de permanencia mucho mayor. El proceso de cuchilla de aire caliente tiene un rango mayor de variabilidad y de control de muchos factores tal como la temperatura de aire, velocidad, presión, volumen, arreglo de ranura o de orificio y tamaño, y la distancia del pleno de la cuchilla de aire caliente al tejido. La cuchilla de aire caliente está además descrita en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,707,468 otorgada a Arnold y otros, concedida el 13 de Enero de 1998 y cedida comúnmente, cuyos contenidos completos de la cual se incorporan aquí por ésta mención.

Como se empleó aquí, el término "unión a través de aire" o "TAB" se refiere a un proceso de unión de una tela de fibra conjugada no tejida en la cual el aire caliente, el cual está suficientemente caliente para fundir uno de los polímeros de las fibras de multicomponentes, es forzado a través del tejido. El fundido y resolidificación del polímero proporciona la unión entre las fibras para integrar el tejido. La velocidad de aire es típicamente de entre 100 y 500 pies por minuto (30 y 152 metros por minuto) y el tiempo de permanencia puede ser tan prolongado como de 6 segundos. La unión a través de aire tiene una variabilidad relativamente restringida y dado que la unión a través de aire requiere el fundido de por lo menos un componente para lograr la unión, esto es particularmente útil en conexión con tejidos de fibras conjugadas o aquellos los cuales incluyen un adhesivo. En el unidor a través de aire, el aire teniendo una temperatura arriba de la temperatura de fusión de por lo menos de uno de los componentes expuestos es dirigido a través del tejido y hasta un rodillo perforado que sostiene el tejido.

Alternativamente, el unidor a través de aire puede ser un arreglo plano en donde el aire es dirigido verticalmente hacia abajo sobre el tejido. Las condiciones de operación de las dos configuraciones son similares, la diferencia primaria siendo la geometría del tejido durante la unión.

Como se usó aquí, la "unión ultrasónica" significa un proceso llevado a cabo, por ejemplo, mediante el pasar la tela entre un cuerno sónico y un rodillo de yunque como se ilustró en la patente de los Estados Unidos de América número 4,374,888 otorgada a Bornslaeger, cuyos contenidos completos de la cual se incorporan aquí por ésta mención.

Como se usó aquí la "unión de punto" significa u^?i _ ___^_^____^_ñ la unión de una o más capas tela en una pluralidad de puntos de unión discretos. Por ejemplo, la unión de punto térmico generalmente involucra el pasar una tela o tejido de fibras que van a ser unidas entre un conjunto de rodillo calentado tal como, por ejemplo, un rodillo de calandrado calentado y un rodillo de yunque. El rodillo de calandrado es usualmente con patrón en alguna manera de forma que la tela completa no sea unida a través de su superficie completa, y el rodillo de yunque es usualmente liso. Como un resultado, los varios patrones para los rodillos de calandrado se han desarrollado por razones funcionales y/o estéticas. Un ejemplo de un patrón que tiene puntos es el patrón de Hansen Pennings o el patrón "H&P" con alrededor de un área de unión de 30% con alrededor de 200 uniones por pulgada cuadrada (31 uniones por centímetro cuadrado) como se enseñó en la patente de los Estados Unidos de América número 3,855,046 otorgada a Hansen & Pennings. El patrón H&P tiene áreas de unión de perno o de punto cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.965 milímetros, un espaciamiento de 1.778 milímetros entre los pernos, y una profundidad de unión de 0.584 milímetros. El patrón resultante cuando es nuevo tiene un área unida de alrededor de 29.5%. Otro patrón de unión de punto típico es el patrón de unión Hansen Pennings expandido o "EHP" el cual produce un área de unión de 15% cuando está nuevo con un perno cuadrado que tiene una dimensión lateral de 0.94 milímetros, un espaciamiento de perno de 2.464 milímetros y una profundidad de 0.991 milímetros. Otro patrón de unión de punto típico *- - ?i?itii?iiftffi^^^"^^^^'^.«^^^^atta^_. designado "714" tiene áreas de unión de perno cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.584 milímetros, un espaciamiento de 1.575 milímetros entre los pernos, y una profundidad de unión de 0.838 milímetros. El patrón resultante tiene un área unida de alrededor 15% cuando está nuevo. Otros patrones comunes incluyen el patrón de diamantes con diamantes ligeramente descentrados y repetitivos con alrededor de un área de unión de 16% cuando está nuevo. Además, un patrón de tejido de alambre, el cual da a la tela no tejida una apariencia tejida, teniendo una densidad de perno de alrededor de 302 pernos por pulgada cuadrada (47 pernos por centímetro cuadrado) y que resulta en un área unida de alrededor de 17% cuando está nuevo. Típicamente, el por ciento de área de unión varía de desde alrededor de 5% a alrededor de 30% del área del tejido laminado de tela. La unión de punto mantiene a las capas laminadas juntas así como el que imparte integridad a cada capa individual mediante el unir los filamentos y/o fibras dentro de cada capa sin destruir la capacidad para respirar o el tacto de la tela.

Como se usó aquí, el término "tela" se refiere a un material tejido o no tejido usado en artículos tales como cubiertas protectoras, cubiertas para remolque/caravana, lonas alquitranadas, toldos, doseles, tiendas, cubiertas agrícolas y vestuario tales como cubiertas para cabeza, ropa y cubretodos para trabajo industrial, pantalones, camisas, sacos, guantes, calcetines, cubiertas para zapato, y semejantes.

Como se usó aquí, el término "cubierta protectora" se refiere a una cubierta para vehículos tales como carros, camiones, botes, aeroplanos, motocicletas, bicicletas, carritos para golf, así como cubiertas para equipo frecuentemente dejado a la intemperie como parrillas, equipo de patio y de jardín tal como cegadoras y rototrilladoras, muebles para prado, cubiertas para piso, telas de mantel y cubiertas para área de almuerzo.

Como se usó aquí, el término "resistencia de pelado" se refiere a la fuerza promedio, expresada en gramos (g) que se requiere para separar una tela unida a un ángulo de 180° sobre una distancia de 5 centímetros. Una prueba de resistencia al pelado está descrita en la parte de procedimientos de prueba de éste documento.

Como se usó aquí, el término "desiaminación" se refiere a la separación de las capas de una tela laminada debido a la falla del mecanismo de unión.

Como se usó aquí, el término "resistencia de unión" se refiere a la fuerza de pelado promedio requerida para separar las capas componentes de una muestra bajo condiciones especificadas .

Síntesis de la Invención -.tt...._i___.t__. _*..*..

El problema y las necesidades descritas arriba se examinan por la presente invención, la cual proporciona una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar para prendas protectoras que incluyen una tela no tejida de baja resistencia; una tela no tejida de alta resistencia que contiene fibras de multicomponentes que tienen un primer componente de poliolefina y un segundo componente de poliamida y una capa de barrera impermeable al líquido y al agua colocada entre el tejido de baja resistencia y el tejido de alta resistencia, los tejidos y la capa de barrera estando unidos por la unión térmica. Por tanto, de acuerdo a ésta invención, el tejido de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de por lo menos de 1.5 veces el tejido de resistencia baja.

Las prendas protectoras pueden ser construidas de tela de barrera compuestas con capacidad para respirar. La tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está sobre el exterior de la prenda.

De acuerdo a la invención el tejido de baja resistencia puede ser seleccionado de tejidos unidos con hilado, tejidos de fibra soplada con fusión, tejidos cardados y unidos, tejidos coformados y combinaciones de los mismos. El tejido de baja resistencia puede ser una tela no tejida incluyendo fibras de multicomponentes que tienen un componente de vaina y un componente de núcleo. Alternativamente y/o adicionalmente, el tejido de baja resistencia puede ser una tela no tejida que incluye fibras de multicomponentes que tienen una configuración de lado por lado.

La tela no tejida de baja resistencia puede contener fibras compuestas completamente de una composición de polímero de polietileno de fusión baja relativamente, alternativamente y/o adicionalmente, la tela no tejida de baja resistencia puede contener fibras de multicomponentes que tienen un componente de polímero de polietileno de fusión relativamente baja. Por ejemplo, la tela no tejida de baja resistencia puede contener fibras de componentes múltiples teniendo un componente de vaina y un componente de núcleo, y específicamente el componente de vaina puede ser una composición de polímero de polietileno y el componente de núcleo puede ser una composición de polímero de polipropileno. La proporción del componente de vaina al componente de núcleo puede ser entre alrededor de 75/25 y alrededor de 25/75, por volumen, y más específicamente de alrededor de 50/50 por volumen. Desde luego, las proporciones y descripciones de los componentes descritos anteriormente aplicarán a las fibras de multicomponentes que tienen una configuración de lado por lado.

Se contempla que la tela no tejida de baja resistencia puede hacerse o puede incluir fibras formadas de una composición de polímero de polipropileno o de una composición de ~_i |¡g^!^ ___¿A___ * ___tii___t_*¡»ít» a t ^_t_^_ LS __ __U__¡^{ copolímero.

La composición de copolímero puede incluir alrededor de 3 a alrededor de 5% por peso de polietileno y alrededor de 95 a alrededor de 97% por peso de polipropileno.

La tela de alta resistencia es una tela no tejida que deseablemente incluye fibras de multicomponentes que tienen un componente de vaina y un componente de núcleo. El componente de núcleo puede ser una poliamida tal como cualquier polímero de nilón satisfactorio y el componente de vaina puede ser una poliolefina. Alternativamente y/o adicionalmente, la tela de alta resistencia puede ser una tela no tejida que incluye fibras de multicomponentes que tienen una configuración de lado por lado.

Por tanto de acuerdo a un aspecto de la invención, la tela de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de desde alrededor de 2 a alrededor de 15 veces el tejido de baja resistencia. Por ejemplo, el tejido de alta resistencia puede tener una resistencia de tensión de agarre de desde alrededor de 3 a alrededor de 9 veces el tejido de baja resistencia. Como aún otro ejemplo, el tejido de alta resistencia puede tener una resistencia de tensión de agarre de desde alrededor de 4 veces la del tejido de baja resistencia.

De acuerdo a la invención, la capa de barrera ^. ^j^.-.^^*^^^^ puede ser un tejido soplado con fusión de poliolefina que tiene un peso base de por lo menos de alrededor de 10 gramos por metro cuadrado (gsm) . Por ejemplo, la capa de barrera puede ser un tejido soplado con fusión que tiene un peso base de alrededor de 16.3 gramos por metro cuadrado. Como otro ejemplo, la capa de barrera puede ser un tejido soplado con fusión que tiene un peso base variando de desde alrededor de 32 gramos por metro cuadrado a alrededor de 100 gramos por metro cuadrado. La capa de barrera puede también ser una película con capacidad para respirar. Deseablemente, la película con capacidad para respirar es una película de poliolefina microporosa tal como, por ejemplo, una película de polietileno o de polipropileno microporosa. La película con capacidad para respirar puede ser una película de capas múltiples que tiene una capa de polietileno exterior o alternativamente una película llenada de capas múltiples. La película con capacidad para respirar incluye una película microporosa que además incluye por lo menos alrededor de 35% por peso de partículas de relleno y una composición de polímero de polietileno. Además, la película con capacidad para respirar puede incluir una película de copolímero microporosa.

Las capas de la tela de barrea compuesta con capacidad para respirar son unidas por técnicas de unión térmica tal como, por ejemplo, la unión ultrasónica, el calandrado caliente convencional, la unión de punto, las técnicas de aire caliente, el calor radiante, el calentamiento infrarrojo y similares.

La presente invención abarca una prenda protectora formada de la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar descrita anteriormente. La prenda protectora puede incluir: (1) una parte de cuerpo que tiene una abertura estrecha en una línea de hombro en su parte superior; (2) dos partes de manga que se extienden desde la parte de cuerpo cada parte de manga teniendo una orilla interior y una orilla exterior; y (3) dos partes de pierna que se extienden desde la parte de cuerpo.

De acuerdo a un aspecto de la invención, la tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está sobre el exterior de la prenda. Se cree que la diferencia sustancial en resistencia entre las telas no tejidas (por ejemplo de por lo menos 1.5 veces o de 150%) y la ubicación de la tela no tejida de alta resistencia sobre el exterior de la prenda proporciona propiedades únicas que son particularmente muy adecuadas para las prendas protectoras con capacidad para respirar.

La presente invención también abarca una prenda protectora formada de la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar descrita anteriormente en donde la prenda incluye: (1) una primera mitad de cuerpo y una segunda mitad de cuerpo, dicha segunda mitad de cuerpo siendo esencialmente una imagen ? >__?Ü.t.A_^>._-_...* .__~ _?. idéntica de dicha primera mitad de cuerpo, cada mitad de cuerpo estando compuesta de una hoja de material sin costura en donde la tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está sobre el exterior de la prenda, y cada mitad de cuerpo incluye: (a) una parte de cuerpo que tiene una primera y una segunda orillas y una orilla superior que se extiende aproximadamente a la mitad a través de la parte de cuerpo desde la parte superior de la segunda orilla; (b) una parte de manga que tiene la orilla de manga superior e inferior, una orilla superior, y un segmento de la segunda orilla de la parte de cuerpo; y (c) una parte de pierna que tiene una orilla de pierna frontal y posterior; (2) medios de cierre que unen las primeras orillas de cada parte de cuerpo sobre cada mitad de cuerpo; (3) una costura que une la segundas orillas de la parte de cuerpo, incluyendo el segmento de las segundas orillas en las partes de manga, sobre cada mitad de cuerpo; (4) las costuras de manga uniendo las orillas de manga superior a las orillas de manga inferior sobre cada mitad de cuerpo; (5) las costuras interiores uniendo las orillas de pierna frontal a las orillas de pierna posterior sobre cada mitad de cuerpo; y (6) las costuras posteriores uniendo cada orilla superior de una parte de manga con la orilla superior de su parte de cuerpo respectiva sobre cada mitad de cuerpo.

En un aspecto de la invención, la tela no tejida de baja resistencia puede ser una tela no tejida hidrofóbica que t_?i??ttt?k^__?_____S____?Í___^^ es transmutada hidrofílicamente utilizando un agente de humedßcimiento externo. El agente de humedecimiento externo puede ser un tratamiento de surfactante aplicado. El surfactante puede ser seleccionado de surfactantes aniónicos y de surfactantes catiónicos. Alternativamente y/o adicionalmente, la tela no tejida de baja resistencia puede ser una tela no tejida hidrofóbica que es transmutada hidrofílicamente por modificación de superficie.

Se contempla que una o más de las telas no tejidas usadas en la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar puede incluir un tratamiento repelente al alcohol y/o un tratamiento antiestático.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente en corte de un laminado de capas múltiples de la presente invención; La Figura 2 es una vista en sección transversal de una fibra de bicomponente de vaina/núcleo concéntrica de la presente invención; La Figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente en corte de una incorporación alterna de un laminado de capas múltiples de la presente invención; La Figura 4 es una vista en perspectiva del laminado de la Figura 1 ilustrando un patrón de unión representativo; La Figura 5 es una vista en sección transversal del laminado de la Figura 4 tomada a lo largo de las líneas 5-5; La Figura 6 es una vista esquemática de un patrón de unión representativo; La Figura 7 es una vista esquemática de una línea de proceso para hacer la tela de la presente invención; y La Figura 8 es una vista en sección transversal de una fibra de bicomponente de lado por lado de la presente invención.

Descripción de las Incorporaciones Preferidas Con referencia a la figura 1, las telas de la presente invención se describirán en mayor detalle. Corao se ilustró, una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10 incluye una tela no tejida de baja resistencia 12, una tela no tejida de alta resistencia 14, y una capa de barrera 16 colocada entre la tela no tejida de baja resistencia 12 y la tela no tejida de alta resistencia 14. La tela no tejida de t.j____áá_ii_?_áá_ ..._.. __**____*__&*-.._- M*_i?*?_?AA __ baja resistencia 12 proporciona algún soporte limitado a la capa de barrera 16 y puede construirse de materiales para bajar el costo de la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10. La capa de barrera 16 proporciona una barrera impermeable al agua (por ejemplo impermeable al líquido) y la tela no tejida de alta resistencia 14 proporciona la parte sustancial de la resistencia y del soporte a la capa de barrera 16 y a la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar global 10. Por tanto, es usada la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10, por ejemplo, como el material para fabricar las prendas protectoras con la tela no tejida de alta resistencia 14 de cara al ambiente y la tela no tejida de baja resistencia 12 de cara al usuario. La tela no tejida de baja resistencia 12 puede tener una integridad y coherencia suficientes para escudar a la capa de barrera 16 de la abrasión y del desgaste calzado por el frotado en contra de la ropa o el cuerpo de una persona que porta la prenda protectora. La tela no tejida de baja resistencia 12 puede también servir para escudar la capa de barrera 16 durante la laminación.

Aún cuando la capa de barrera compuesta con capacidad para respirar 10 puede hacerse de una variedad de materiales, ésta deseablemente incluye algunos materiales de poliolefina que tienen puntos de fusión similares. Como un ejemplo, la capa de barrera 16 puede ser construida de polietileno o de polipropileno. En forma similar, las telas no tejidas de baja resistencia a la humedad y de alta resistencia 12 y 14 pueden ser construidas de o pueden incluir fibras o componentes de fibras hechos de polietileno o de polipropileno. Deseablemente, una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10 teniendo una capa de barrera 16 hecha de polietileno tendrá telas no tejidas de baja resistencia y de alta resistencia 12 y 14 hechas de fibras de polietileno o de fibras que tienen un exterior de polietileno.

Alternativamente, una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10 teniendo una capa de barrera 16 hecha de polipropileno tendrá telas no tejidas de baja resistencia y de alta resistencia 12 y 14 hechas de fibra de polipropileno, o de fibras que tienen un polipropileno exterior. Teniendo materiales similares en todas las tres capas ayuda a la unión térmica de los varios tejidos y de las capas 12, 14 y 16 cuando se forma la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10.

La tela no tejida de baja resistencia 12 incluye una capa de fibras integradas, deseablemente una tela no tejida integrada de fibras continuas, la cual puede ser de fibras de monocomponente o de componentes múltiples. En una incorporación deseada, refiriéndonos a la figura 2, las fibras incluyen fibras de multicomponentes de tipo de vaina y núcleo teniendo un primer componente "A" el cual envuelve el segundo componente "B" y forma una superficie periférica esencialmente a lo largo de la longitud completa de las fibras de multicomponentes y pueden ser -tteinti-iiT • .i .fíiÜ- rtw?f ¿lh?.¡i-«»? i.?MI&._.4i""M^*^^^^ „ excéntricas o concéntricas y es deseable que las fibras incluyan filamentos continuos en los cuales el componente envolvedor "A" forma la superficie periférica completa a lo largo de la longitud de la tela 20. En forma similar, aún cuando las fibras de multicomponentes pueden ser excéntricas o concéntricas en configuración, son deseadas las fibras de bicomponente concéntricas. Como la orientación del componente de núcleo dentro de la fibra puede variar en muchos métodos de producción, a fin de asegurar una protección suficiente del componente de núcleo es deseable que el componente de vaina incluya por lo menos alrededor de 50% del área de superficie en sección transversal de la fibra. El componente "B" de las fibras de multicomponentes puede incluir un componente estructural y deseablemente tiene una buena resistencia a la tensión. Aún cuando no se mostró, la fibra de multicomponente 20 no requiere estar limitada a dos componentes.

Alternativamente, la fibra de bicomponente puede ser de una configuración de lado por lado, como se mostró en la figura 8. Una fibra 120 tiene un primer componente "A" unido a un segundo componente "B" . Deseablemente la fibra 120 forma una estructura esencialmente simétrica en donde cada componente A y B forma un semicírculo cuando se ve la fibra 120 en la sección transversal como se muestra en la figura 8. Alternativamente, la fibra 120 puede formar una estructura asimétrica cuando se observa la fibra desde una sección transversal. ^¡ ^Ü|É|l.^Ífi Los materiales adecuados para la capa 12 pueden incluir polímeros tales como poliolefinas, poliamidas y poliésteres. Deseablemente los polímeros tales como el polietileno, el polietileno de baja densidad lineal, el 5 polietileno de alta densidad, el polipropileno y las mezclas y/o copolímeros de los mismos son utilizadas. Como un ejemplo, las fibras usadas en la tela no tejida de baja resistencia 12 puede tener una configuración de vaina/núcleo en donde el componente A es un polietileno y el componente B es un polipropileno. Otros 10 ejemplos pueden incluir telas de monocomponente hechas de polipropileno y de copolímeros al azar que tienen alrededor de 3 a 5% por peso de unidades de monómero de polietileno y alrededor de 95 a 97% por peso de unidades de monómero de polipropileno. Los copolímeros al azar pueden ser usados con ya sea una capa de 15 barrera de polietileno o de polipropileno 16. Un copolímero al azar de ejemplo es vendido bajo la marca de comercio 6D43 teniendo aproximadamente unidades de etileno de 3.2% distribuidas al azar en una columna de polipropileno vendida por Union Carbide de Houston, Texas. 20 Colocada entre la tela no tejida de baja resistencia 12 y la tela no tejida de alta resistencia 14 está la capa de barrera 16. Deseablemente, la capa de barrera 16 tiene un valor de hidrocabeza en exceso de alrededor de 30 mbar 25 y más deseablemente excediendo de por lo menos de 80 mbar. Deseablemente, la capa de barrera 16 también tiene capacidad para respirar, esto es la capa de barrera 16 permite al vapor de agua el pasar o emigrar a través de la misma. En este aspecto, la capa de barrera 16 puede tener una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado por 24 horas y deseablemente tendrá una tasa de transmisión de vapor de humedad de más de 1000 g/m2/24 horas. Por ejemplo, las telas útiles tendrán una tasa de transmisión de vapor de humedad variando de desde alrededor de 2,000 a alrededor de 5,000 g/m2/24 horas. Algunas telas pueden tener valores de tasa de transmisión de vapor de humedad variando tan alto como de alrededor de 6,000 o 7,000 g/m2/24 horas. Los valores de tasa de transmisión de vapor de humedad aún mayores son deseables si esto no compromete las propiedades de barrera de la tela compuesta. Numerosos materiales están disponibles los cuales pueden incluir la capa de barrera 16 tal como, por ejemplo, las películas, las espumas, las películas no porosas, las películas microporosas, los materiales no tejidos microporosos . La mayoría de las películas no porosas actúan como una barrera completa al paso del agua y por tanto crearán un laminado sin capacidad para respirar. Sin embargo, ciertas películas no porosas, tal como ciertas películas de poliuretano, actúan como una barrera a los líquidos, tal como el agua, sin embargo permiten que emigre el vapor de agua a través de las mismas. Además, muchas telas sopladas con fusión tienen un peso base de por lo menos de alrededor de 0.3 onzas por yarda cuadrada (10 gramos por metro cuadrado (gsm) ) exhiben las propiedades de barrera deseadas y aún tienen capacidad para respirar debido a la estructura porosa de las telas sopladas con fusión. Deseablemente t les telas sopladas con fusión usadas en la presente invención tienen un peso base de entre alrededor de 10 g/m2 y alrededor de 51 g/m2. Con referencia a la figura 3, la capa de barrera 16 puede incluir las capas múltiples 16a y 16b, tal como dos capas de telas sopladas con fusión.

Las películas las cuales se han hecho con capacidad para respirar, pero las cuales permanecen impermeables al líquido, por la formación de huecos microporosos o aberturas dimensionadas para permitir la transmisión del vapor de agua a través de las mismas son también en forma similar conocidas en el arte. Las telas de barrera compuestas con capacidad para respirar 10 que incorporan este último tipo de películas con capacidad para respirar son generalmente deseadas. Estas películas pueden hacerse permeables al vapor mediante el agregar partículas de rellenador a la composición de película ya sea enrollando o estirando la película haciendo que se formen fracturas en donde las partículas de relleno están localizadas. La cantidad de relleno dentro de la película y el grado de estiramiento y/o de enrollado es controlado para impartir el grado deseado de permeabilidad al vapor. El uso de tales películas en relación con la presente invención permite una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar que tiene una tasa de transmisión de vapor de humedad de por lo menos de alrededor de 100 g/m2/24 horas y aún con una cabeza hidrostática de por lo menos de alrededor de 100 mbar. Estas películas son formadas típicamente de una película de poliolefina, tal como de polietileno o de polipropileno. Las películas impermeables al líquido con capacidad para respirar y microporosas están discutidas en mayor detalle como se describe en la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,777,073 otorgada a Sheth; en la Patente de los Estados Unidos de América No. 5,855,999 otorgada el 5 de enero de 1999 a McCormack; y la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de América No. 08/882,712 presentada el 25 de junio de 1997 a nombre de McCormack y otros; y la solicitud de Patente de los Estados Unidos de América No. 08/929,562 presentada el 15 de septiembre de 1997 cuyos contenidos completos de la cual son incorporados aquí por referencia. Las películas y laminados con capacidad para respirar adicionales con las propiedades de barrera requeridas también pueden usarse en relación con la presente invención, por ejemplo las Patentes de los Estados Unidos de América No. 3,953,566 y 4,194,041 incorporada aquí por referencia. Un material particularmente deseable para usarse en la presente invención es un material de película de polietileno de baja densidad lineal orientado biaxialmente (LLDPE) el cual es de alrededor de 50% a alrededor de 70% por peso de carbonato de calcio y el cual está comercialmente disponible de Exxon Chemical Patents Inc. de Linden, Nueva Jersey bajo el nombre de comercio EXXAIRE. En una incorporación deseada la capa de barrera 16 incluye una película de poliolefina microporosa de desde 0.5 a alrededor de 2 milésimas de pulgada de grosor. Por ejemplo, la capa de _Í A?*_Liáfa*.*AlUL? '— ^jff Hltlftfftttf,?1f^aBa¿«_1- - ' ***""-• - —Aüf*. barrera 16 puede incluir una película de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) microporosa de una milésima de pulgada llenada con alrededor de 50% por peso de CaCo3 y estirada en ambas direcciones de la máquina y transversal a la máquina. Otra película a base de poliolefina de ejemplo está descrita en la solicitud de Patente de los Estados Unidos de América No. 08/777,365, presentada el 27 de Diciembre de 1996 e intitulada, "TELA DE BARRERA COMPUESTA CON CAPACIDAD PARA RESPIRAR E IMPERMEABLE AL LIQUIDO DE TIPO DE PAÑO" la cual se incorpora aquí por referencia. La película puede tener un peso base variando de desde alrededor de 3 g/m2 a alrededor de 30 g/m2, y más deseablemente de alrededor de 8.5 g/m2.

La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tiene una tela no tejida de alta resistencia 14 para proteger la capa de barrera 16 y para proporcionar resistencia a la tela en general. La tela no tejida de alta resistencia 14 debe estar compuesta de materiales que tienen una buena fuerza y resistencia a la abrasión y la cual es capaz de ser unida a las otras capas. Se contempla que la tela no tejida de alta resistencia 14 puede incluir capas adicionales tales como una tela no tejida, una tela de punto o un material de lienzo. La tela no tejida de alta resistencia 14 puede ser un material atado con hilado o hidroenredado; un tejido cardado y unido, un material perforado con aguja o una tela no tejida unida con hilado con las características de abrasión y de resistencia deseadas. En las incorporaciones deseadas, la tela no tejida de alta resistencia 14 es una tela unida con hilado que se hace o que incluye fibras de multicomponentes. En un aspecto, la tela no tejida de alta resistencia 14 puede incluir una capa de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo tal como, por ejemplo, una tela de fibras de vaina/núcleo de 50/50 continuas en donde el componente de vaina incluye polietileno y el de núcleo incluye un componente de nilón-6. Alternativamente, la tela no tejida de alta resistencia 14 puede incluir una capa de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo tal como, por ejemplo, de fibras de vaina/núcleo de 50/50 continuas en donde el componente de vaina incluye polipropileno y el componente de núcleo incluye nilón-6. La tela no tejida de alta resistencia 14 deseablemente tiene un peso base de alrededor de 25 g/m2 a alrededor de 85 g/m2 y más deseablemente de desde alrededor de 34 g/m2 a alrededor de 68 g/m2.

Las fibras de multicomponentes 20 deseablemente forman las telas no tejidas de baja resistencia y de alta resistencia 12 y 14 de laminado 10. Estas fibras pueden formar una tela no tejida que puede ser hidroenredada, unida y cardada, perforada con aguja o una tela unida con fusión o unida con hilado convencional. Deseablemente las fibras de componentes múltiples 20 forman una tela no tejida integrada de fibras unidas con hilado continuas. Como se indicó anteriormente, las fibras unidas con hilado son generalmente no pegajosas cuando se colocan sobre una superficie para formar un tejido. Es usualmente necesario el impartir una integridad adicional al tejido por uno o más medios conocidos en el arte tal como, por ejemplo, la unión de punto, la unión a través de aire, la cuchilla de aire caliente, el hidroenredado, la perforación de aguja y/o la unión adhesiva. Deseablemente, la integridad es impartida al tejido de las fibras unidas con hilado por unión de punto térmico tal como se describió en la Patente de los Estados Unidos de América No. 3,855,046 otorgada a Hansen y otros cuyos contenidos completos se incorporan aquí por referencia. Con respecto a la figura 1, las uniones de punto 18 crean uniones de entrefibra entre las fibras unidas con hilado e imparten integridad a la tela no tejida de baja resistencia 12. Deseablemente, el material usado en las telas no tejidas 12 y/o 14 tiene un peso base de entre alrededor de 30 g/m2 y alrededor de 140 g/m2 y más deseablemente de entre alrededor de 51 g/m2 a alrededor de 120 g/m2. En una incorporación deseada de la presente invención, las telas no tejidas 12 y 14 incluyen una tela unida de punto de 85 g/m2 de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo de 50/50 ó dos capas de tejidos unidos de punto de 42.4 g/m2 de fibras unidas con hilado de vaina/núcleo de 50/50. Se contempla que las telas no tejidas 12 y/o 14 también pueden incluir una tela no tejida, una tela de punto o un material de lienzo.

La tela no tejida de baja resistencia 12, la capa de barrera 16 y la tela no tejida de alta resistencia 14 colectivamente constituyen la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10. Aún cuando la presente descripción _**.*. _> ..¡^___?^^^_^,jj___A discute primariamente el uso de tres capas se apreciará por aquellos expertos en el arte que pueden ser usadas las capas adicionales y/o las entrecapas con respecto a los laminados discutidos aquí. Las capas adicionales pueden ser empleadas para aumentar la resistencia a la tensión, la resistencia al pelado, las propiedades de barrera u otras características corao se desee. Las capas múltiples son laminadas juntas para formar una tela cohesiva única. La adhesión entre las capas múltiples puede ser lograda por varias técnicas de unión térmica conocidas en el arte tal como, por ejemplo, la unión ultrasónica, la unión de punto térmico, el calandrado caliente convencional, las técnicas de aire caliente, el calor radiante, el calor infrarrojo y similares. Aún cuando se contempla que pueden ser usados los adhesivos separadamente o en conjunción con la unión térmica para unir las capas de la tela compuesta, es generalmente deseable el evitar la unión adhesiva.

En situaciones en donde los pesos base combinados de las telas no tejidas y de la capa de barrera excede de 100 gramos por metro cuadrado será deseable adicionalmente laminar los materiales usando unión ultrasónica ya que a estos pesos base superiores los laminados unidos de punto térmico pueden experimentar deslaminación debido a una resistencia de pelado pobre. Con referencia a la figura 4, los puntos de unión 24 son creados, tal como mediante la aplicación de energía térmica o ultrasónica, mediante fusión de las composiciones de polímero teniendo un punto de fusión más bajo. La unión deseable es lograda mediante regiones calentadas de laminado arriba del punto de fusión de los materiales que comprenden el componente de vaina de las fibras comprendiendo la tela no tejida de baja resistencia 12 y la tela no tejida de alta resistencia 14. Dependiendo de la composición de la capa de barrera, con la aplicación de una energía y presión suficientes puede ser logrado el suavizamiento y/o fusión de la composición de polímero en el material de barrera.

En la incorporación particular de la figura 4, los puntos de unión 24 incluyen un patrón de uniones de punto ultrasónicos. Típicamente los puntos de unión mismos forman áreas sin capacidad para respirar dentro de la película. Por tanto, cuando se emplean capas de barrera con capacidad para respirar se desea que el área de unión sea de menos de alrededor de 50% del área de superficie de laminado, y más deseablemente de desde alrededor de 5 a alrededor de 30% del área de superficie. Un patrón de unión ultrasónico de ejemplo está mostrado en la figura 6 que crea un área de unión de alrededor de 10-20 por ciento, deseablemente de alrededor de 18 por ciento. Sin embargo, numerosos otros patrones de unión tal como aquellos discutidos arriba en la sección de definiciones en relación a la unión de punto térmico, pueden en forma similar ser usados en conexión con la presente invención. Opcionalmente, son conocidos numerosos estabilizadores ultravioleta en el arte y pueden ser agregados a las capas 12 y 14, y más específicamente al componente A de las fibras de •tfj^Üf-iit ttpt bicomponente si estas son usadas, a fin de lograr una estabilidad ultravioleta. Los ejemplos de tales-estabilizadores se incluyen, pero no se limitan a los siguientes: 2 -hidroxibenzofenonas; 2-hidroxibenzotriasoleS; hidroxibenzoatos; estabilizadores de metalquelato; y estabilizadores ligeros de amina obstaculizada. Un ejemplo de los estabilizadores de hidroxibenzoato es 2, 4-di-t-butilfeniléster y aquellos descritos en la Patente de los Estados Unidos de América No. 3,206,431 incorporada aquí por referencia. Los estabilizadores de metalquelato son también conocidos en el arte y primariamente incluyen los complejos de níquel. Deseablemente, los estabilizadores usados en la presente invención son estabilizadores de luz de amina perjudicada que se refieren a una clase de estabilizadores que incluyen una mitad de amina cíclica que no tiene átomos de hidrógeno adyacentes al átomo de nitrógeno. Las aminas obstaculizadas son discutidas en la Patente de los Estados Unidos de América No. 5,200,443 otorgada a Hudson y en numerosos ejemplos de tales aminas que están comercialmente disponibles, los ejemplos incluyen aquellos bajo el nombre de comercio HOSTAVIN N30 de Hoescht Celanese Corporation; CYASORB UV-3346 de Cytec Industries de West Patterson, NJ; UVASIL-299 de Great Lakes Chemical Company de West Lafayette, I.N. y UVINOL 4049 de BASF. Son particularmente muy adecuadas las aminas obstaculizadas para usarse en la presente invención y están comercialmente disponibles bajo el nombre de comercio CHIMASORB 944 y CHIMASSORB 119 de Ciba-Geigy Corporation de Hawthorne, New Jersey. Típicamente los estabilizadores ultravioleta son agregados a la composición polimérica antes del hilado con fusión tal como, por ejemplo mediante el incorporar el estabilizador en las pelotillas poliméricas usadas para producir los extrusores por lo que cada uno de los componentes de fibra conjugadas resultantes tiene cantidades deseadas de estabilizador ultravioleta. Deberá notarse que los estabilizadores de amina obstaculizados que tienen pesos moleculares arriba de 1000, deseablemente de entre alrededor de 1000 y 5000, típicamente proporcionan estabilización mejorada en comparación a los estabilizadores de peso molecular bajo similares. Deseablemente, la cantidad de la amina obstaculizada dentro de la composición polimérica es de entre alrededor de 0.5% y alrededor de 3% por peso. Sin embargo, la manera y la cantidad de estabilizador ultravioleta agregada a las composiciones poliméricas naturalmente variarán con la fórmula de polímero particular y el estabilizador ultravioleta seleccionado .

Además, los pigmentos pueden ser también agregados a las capas 12 y 14 y más particularmente al componente A de las fibras de bicomponente si estas son usadas, a fin de mejorar la estabilidad ultravioleta y/o mejorar la estética del producto resultante. La elección de pigmentos puede ser seleccionada por consideraciones estética y/o funcionales. Sin embargo, se apreciará que aún los pigmentos orgánicos simples pueden tener un efecto adverso sobre la ftftitifáiié '*^"-^^^^'-*'' estabilidad ultravioleta. En este aspecto será ventajoso el emplear pigmentos los cuales mejoren además la estabilidad ultravioleta tal como por ejemplo, el uso de pigmentos de óxido de metal en conjunción con estabilizadores de amina perjudicada; véase la Patente de los Estados Unidos de América No. 5,200,443 otorgada a Hudson y otros y la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de América No. 08/257,248 presentada el 8 de junio de 1994, cuyos contenidos completos de la cual se incorporan aquí por referencia. Además, pueden ser usados otros paquetes de estabilización y/o métodos para mejorar la estabilidad ultravioleta con respecto a la presente invención; como ejemplos adicionales véase la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de América No. 08/673,606 presentada el 25 de junio de 1996 y la Solicitud Número 08/562,722 presentada el 27 de noviembre de 1995 cuyos contenidos completos se incorporan aquí por esta mención. Además, la estabilidad ultravioleta de la tela no tejida de baja resistencia 12 puede además ser incrementada mediante el aplicar un recubrimiento protector ultravioleta sobre su superficie expuesta; véanse por ejemplo la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,818,600 y la Publicación de Patente Mundial No. 96/25548 de DeLucia y otros, incorporada aquí por esta referencia.

Otros materiales pueden ser agregados a la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 10 incluyendo pero no limitándose a las composiciones de repelencia de alcohol y antiestáticas. Los compuestos antiestáticos pueden incluir aquellos compuestos antiestáticos vendidos bajo la designación de comercio ZELEC® de DuPont de Will ington, Delaware. Los compuestos de repelencia de alcohol pueden incluir los compuestos de repelencia vendidos bajo la designación de comercio REPELANT® 7700 de DuPont de Wilmington, Delaware. Deseablemente estos materiales son solo aplicados a la tela no tejida de baja resistencia 12 y/o a la tela no tejida de alta resistencia 14, aún cuando estos pueden ser aplicados a la capa de barrera 16 también.

El laminado de la presente invención permite el uso de un arreglo más amplio de materiales mientras que proporciona una tela de barrera que es fuerte y que tiene capacidad para respirar. Además, la presente invención proporciona un material cohesivo con atributos excelentes tales como una combinación deseada de propiedades de barrera de agua alta, buena capacidad para respirar y una alta resistencia a la tensión. Mediante el seleccionar los polímeros en los componentes de vaina respectivos y la película, que tienen puntos de fusión similares o idénticos, la unión térmica y/o ultrasónica de las capas múltiples producirá áreas de unión mejoradas y bien definidas entre ambos el componente de vaina de las capas y la capa de barrera. Por ejemplo, los componentes de vaina y la capa de barrera pueden incluir cada uno polímeros similares tal como, por ejemplo, varias composiciones de polietileno y/o mezclas que tienen puntos de fusión similares. Además, se cree que la presente invención proporciona un laminado mejorado que tiene una combinación superior de resistencia y capacidad para respirar.

Con referencia a la figura 7, una línea de proceso 30 para fabricar una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar de la presente invención está descrita. Las tolvas 32a y 32b pueden ser llenadas con los componentes poliméricos respectivos 33a y 33b. Los componentes poliméricos son entonces fundidos y extruidos por los extrusores respectivos 34a y 34b a través de los conductos de polímero 36a y 36b y a través de un órgano de hilado 38. Los órganos de hilado son muy conocidos por aquellos expertos en el arte y generalmente incluyen una caja que contiene un paquete de hilado el cual incluye una pluralidad de placas apiladas una sobre la parte superior de la otra con un patrón de aberturas arregladas para crear trayectorias de flujo para dirigir los componentes poliméricos como se desee. Al extenderse los filamentos extruidos abajo del órgano de hilado 38, una corriente de aire desde un soplador de apagado 40 apaga los filamentos de bicomponente 42. Los filamentos 42 son entonces jalados adentro de la unidad de jalado de fibra o de un aspirador 44 y entonces son desplazados sobre una superficie perforada 46 con la ayuda de un vacío 48 para formar una capa no unida de fibras unidas con hilado de bicomponente 50. La capa de fibra de bicomponente no unida 50 puede ser comprimida ligeramente por rodillos de compresión 52 y después unirse térmicamente de punto por un conjunto de rodillo unidor con patrón 54 creando por tanto una tela no tejida de baja resistencia 56 de fibras unidas con hilado de bicomponente. Aquellos expertos en el arte apreciarán que la tela unida con hilado puede hacerse previamente y unirse sobre un rollo de suministro y alimentarse adentro del proceso presente. Una capa de barrera 58 y una tela no tejida de alta resistencia 60 del material unido con hilado de bicomponente puede cada uno ser desenrollado de los rollos de suministro respectivos 59 y 61 y sobreponerse con la tela no tejida de baja resistencia 56 de manera que la capa de barrera 58 esté colocada entre las dos telas unidas con hilado 56 y 60. Las 3 capas 56, 58 y 60 pueden ser alimentadas a través de un punto de presión 64 de un conjunto de rodillo de guía 62. Los materiales sobrepuestos múltiples son entonces pasados entre un cuerno sónico 66 y un yunque con patrón 68 para unir ultrasónicamente el material que forma una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 70. Deseablemente la capa más gruesa, típicamente la tela no tejida de alta resistencia 60 está de cara al cuerno ultrasónico 66 a fin de proporcionar una mayor protección para la capa de barrera 58. La unión ultrasónica es deseable para las telas de barrera compuestas con capacidad para respirar 70 mayor de 100 gramos por metro cuadrado. Las telas de barrera compuestas con capacidad para respirar 70 de menos de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado pueden en vez de esto ser unidas térmicamente. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar 70 puede entonces ser enrollada sobre un rodillo enrollador (no mostrado) , o alternativamente, cortarse a las dimensiones deseadas y/o directamente incorporarse en un producto como se desee .

De acuerdo a la presente invención, la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar puede ser usada en la construcción de prendas protectoras. Las prendas protectoras de ejemplo y sus métodos de fabricación están descritos en las Patentes de los Estados Unidos de América No. 5,487,189; 5,509,142; 5,770,529; y Solicitud Serie No. 09/110,654 presentada el 26 de Agosto de 1997 por Debra Welchel y otros; todas las cuales son comúnmente cedidas y son incorporadas aquí por referencia en su totalidad.

Por ejemplo, la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar descrita anteriormente puede ser usada en la construcción de una prenda protectora que incluye: (1) una parte de cuerpo que tiene una abertura de cuello en una línea de hombro en su parte superior; (2) dos partes de manga que se extienden desde la parte de cuerpo, cada parte de manga teniendo una orilla interior y una orilla exterior; y (3) las dos partes de pierna se extienden desde la parte de cuerpo.

Como otro ejemplo, la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar descrita anteriormente puede ser usada en la construcción de una prenda protectora que incluye: (1) una primera mitad de cuerpo y una segunda mitad de cuerpo, dicha segunda mitad de cuerpo es esencialmente una imagen idéntica de dicha primera mitad de cuerpo, cada mitad de cuerpo estando compuesta de una hoja de material sin costura en donde la tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado del cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está sobre el exterior de la prenda, y cada mitad de cuerpo incluye: (a) una parte de cuerpo que tiene una orilla primera y segunda y una orilla superior que se extiende aproximadamente a la mitad a través de la parte de cuerpo desde la parte superior de la segunda orilla; (b) una parte de manga que tiene una orilla de manga superior e inferior, una orilla superior, y un segmento de la segunda orilla de la parte de cuerpo; y (c) una parte de pierna que tiene una orilla de pierna frontal y posterior; (2) medios de cierre que unen las primeras orillas de cada parte de cuerpo sobre cada mitad de cuerpo; (3) una costura que une las segundas orillas de la parte de cuerpo, incluyendo el segmento de las segundas orillas en las partes de manga, sobre cada mitad de cuerpo; (4) costuras de manga que unen las orillas de manga superiores a las orillas de manga inferiores sobre cada mitad de cuerpo; (5) costuras interiores que unen las orillas de pierna frontales a las orillas de pierna posteriores sobre cada mitad de cuerpo; y (6) costuras traseras que unen cada orilla superior de una parte de manga con la orilla superior de su parte de cuerpo respectiva sobre cada mitad de cuerpo. Como aún otro ejemplo, la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar descrita anteriormente puede ser usada en la construcción de un protector en la forma de un cubretodo que contiene una pieza de cuerpo compuesta de una hoja de material sin costura única. La pieza de cuerpo tiene un lado de cuerpo derecho y un lado de cuerpo izquierdo. Cada lado de cuerpo incluye una primera y una segunda orilla de pierna, una orilla de torso y una orilla de lado al cuerpo superior que se extiende aproximadamente a la mitad a través de cada lado del cuerpo desde la orilla de torso respectiva. La pieza de cuerpo también incluye una parte de manga derecha y una parte de manga izquierda. Cada parte de manga tiene una orilla de manga primera y segunda, y una orilla de parte de manga superior. Generalmente hablando, la construcción de la prenda incluye aproximadamente cinco costuras y un cierre. El cierre une la orilla de torso del lado de cuerpo derecho a la orilla de torso de lado de cuerpo izquierdo para formar una abertura resellable en la cara frontal de la prenda. En tal configuración, la prenda protectora puede ser descrita como cubretodos que se ponen por atrás.

Las costuras de manga unen las primeras orillas de manga a las segundas orillas de manga sobre cada parte de manga y las costuras interiores unen las primeras orillas de pierna a las segundas orillas de pierna sobre cada lado de cuerpo. Una costura posterior une la orilla de parte de manga superior de la parte de manga derecha en aproximadamente la orilla de lado al cuerpo superior del lado al cuerpo derecho y la orilla de parte de manga superior de la parte de manga il. k ^i^L. izquierda en aproximadamente la orilla de lado al cuerpo superior del lado al cuerpo izquierdo. La costura posterior está localizada en la cara posterior de la prenda. En algunas incorporaciones la costura posterior puede ser dividida en dos o más costuras discretas.

En una incorporación particular, los medios de cierre están adaptados para unir solo una parte de la orilla de torso del lado de cuerpo derecho a solo una parte de la orilla de torso del lado de cuerpo izquierdo para formar una abertura resellable en la cara posterior de la prenda. Por tanto de acuerdo a tal incorporación, la prenda protectora además incluye una costura que une una parte de la orilla de torso del lado de cuerpo derecho a una parte de orilla de torso del lado de cuerpo izquierdo. Esta costura está localizada en la cara posterior de la prenda. La sujeción de las varias partes de la prenda puede lograrse utilizando cosido o puntadas, unión ultrasónica, soldadura con solvente, adhesivos, unión térmica y técnicas similares. Las prendas protectoras también pueden incluir características tales como, por ejemplo, un cuello, una caperuza, botas y/o puños elásticos.

De acuerdo a un aspecto de la invención, la tela no tejida de baja resistencia puede ser una tela no tejida hidrofóbica que es transmutada hidrofílicamente utilizando un agente de humedecimiento externo. El agente de humedecimiento externo puede ser un tratamiento de surfactante aplicado. El surfactante puede ser seleccionado de surfactantes aniónicos y de surfactantes catiónicos. Alternativamente y/o adicionalmente, la tela no tejida de baja resistencia puede ser una tela no tejida hidrofóbica que es transmutada hidrofílicamente por modificación de superficie. El término "transmutada hidrofílicamente" se refiere a la condición en la cual el material convencionalmente hidrofóbico ha sido hecho hidrofílico o humedecible en el agua. Esto puede lograrse mediante el modificar las energías de superficie del material hidrofóbico utilizando los agentes humedecedores y/o las técnicas de modificación de superficie.

Generalmente hablando, los materiales tales como, por ejemplo, las fibras, los filamentos y/o las telas (por ejemplo las telas no tejidas y similares) formadas de materiales típicamente hidrofóbicos como poliolefinas pueden hacerse hidrofílicas (por ejemplo humedecibles en agua por el uso de agentes humedecedores que emigran a la superficie del material, agentes humedecedores externos que son aplicados a la superficie del material, y/o técnicas de modificación de superficie que alteran la superficie del material. Los agentes humedecedores externos de ejemplo incluyen, por ejemplo, tratamientos de surfactante aplicados. Los surfactantes útiles pueden ser seleccionados de, por ejemplo, surfactantes aniónicos y surfactantes catiónicos. Como un ejemplo, el dioctil éster de sulfosuccinato de sodio puede ser usado. Las técnicas de modificación de superficie de ejemplo incluyen, por ejemplo, los tratamientos de descarga corona, los decapados químicos, los recubrimientos y similares.

Se contempla que las prendas protectoras pueden ser hechas de más de un tipo de tela. Por ejemplo, la prenda puede hacerse de una tela con una parte con capacidad para respirar y una parte sin capacidad para respirar. Las áreas sin capacidad típicamente proporcionan propiedades de barrera al líquido mayores y por tanto están diseñadas para ser colocadas en áreas tales como el frente en donde es más factible que ocurra el filtrado y las secciones con capacidad para respirar diseñadas para ser colocadas en aquellas áreas menos susceptibles al filtrado durante la exposición, actividad o precipitación intensa tal como la parte posterior o los lados. Aún cuando tales configuraciones pueden ser usadas con respecto a la presente invención estas no se requieren debido a la combinación excelente de capacidad para respirar y propiedades de barrera al líquido proporcionadas por la presente invención.

Procedimientos de Prueba Prueba de peso base : El peso base de las muestras fue determinado de acuerdo con el método de prueba federal número 191A/5041. El tamaño de muestra para los materiales fue de 15.24 centímetros por 15.24 centímetros y fueron obtenidos cinco valores para cada material y después se ¡¿¡^¿ promediaron.

La tasa de transmisión de vapor de humedad (MVTR) algunas veces también llamada la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) para los materiales de prueba fue calculada de acuerdo con la norma ASTM E96-80. Las muestras circulares que miden 7.6 centímetros de diámetro fueron cortadas de cada uno de los materiales de prueba y un control el cual fue una pieza de película CELGARDMarca 2500 de Hoechst Celanese Corporation de Sommerville, New Jersey. La película CELGARDMarca 2500 es una película de polipropileno microporosa. Se prepararon 3 muestras para cada material . El plato de prueba fue una charola 60-1 Vapometer distribuida por Thwing Albert Instrumento Company de Filadelfia, Pennsylvania. Cien mililitros de agua fueron vertidos en cada charola Vapometer y las muestras individuales de los materiales de prueba y del material de control fueron colocados a través de las partes superiores abiertas de las charolas individuales. Las bridas atornilladas fueron apretadas para formar un sello a lo largo de las orillas de la charola, dejando el material de prueba asociado o el material de control expuesto a la atmósfera ambiente sobre un círculo de diámetro de 6.5 centímetros teniendo un área expuesta de aproximadamente de 33.17 centímetros cuadrados. Las charolas fueron colocadas en un horno de aire forzado a 32°C o una hora para equilibrar. El horno fue un horno de temperatura constante con el aire externo circulando a través de este para evitar la acumulación de vapor de agua adentro. Un horno de aire forzado adecuado es, por ejemplo, un horno Blue M Power-O-Matic distribuido por Blue M Electric Company de Blue Island Illinois. Al completarse el equilibrio, las charolas fueron removidas del horno, se pesaron e inmediatamente se regresaron al horno. Después de 24 horas* las charolas fueron removidas del horno y se pesaron de nuevo. Los valores de tasa de transmisión de vapor de agua de prueba preliminares fueron calculados con la ecuación (I) dada abajo: (I) Prueba de Tasa de Transmisión de Vapor de Humedad = (pérdida de peso gramo sobre 24 horas) x 315.5 g/m2/24 hrs.

La humedad relativa dentro del horno no fue controlada específicamente.

Bajo condiciones establecidas predeterminadas a 32 °C y a una humedad relativa ambiente, la tasa de transmisión de vapor de humedad para el control CELGARDMara 2500 se ha definido como que es de 5000 gramos por metro cuadrado (g/m2/24 hrs.). Por tanto, la muestra de control fue corrida con cada prueba y los valores de prueba preliminares fueron corregidos a las condiciones establecidas usando la ecuación II que se da abajo: (II) Tasa de Transmisión de Vapor de Agua= (Prueba de Tasa de Transmisión de Vapor de Humedad/Tasa de Transmisión de Vapor de Humedad de Control) por 5000 g/m2/24 hrs.).

Prueba de Resistencia de Pelado: En este procedimiento, las capas de una muestra de tela de 10.16 centímetros por 15.24 centímetros son separadas manualmente por una distancia de aproximadamente 5.08 centímetros. Los substratos probados tienen una longitud mínima de alrededor de 15.24 centímetros. Una capa de la muestra es agarrada en una quijada respectiva de un probador de tensión o unidad de tasa de extensión constante (CRE) y se sometió a una tasa de extensión constante. La resistencia al pelado promedio requerida para separar las capas componentes de la tela es determinada y registrada como la resistencia de pelado de la muestra. Las mediciones especiales tomadas incluyeron el mantenimiento de un cortador de matriz afilado. El afilamiento de una matriz puede alterar las dimensiones de corte reales y los resultados de prueba subsecuentes. Por tanto, el fabricante fue contactado para las instrucciones de afilado recomendadas. Además, todas las orillas de la muestra fueron cortadas limpias y paralelas.

El equipo incluyendo la unidad de tasa de extensión constante junto con una celda de carga apropiada y el sistema de adquisición de datos computarizado. Una unidad de tasa de extensión constante de ejemplo es vendida bajo la designación de comercio SINTECH 2 fabricada por Sintech Corporation, cuya dirección es 1001 Sheldon Drive, Cary, Carolina del Norte 27513. El tipo de celda de carga fue ÉJ^Á¿i =áaiaAáfa_^ escogido para el probador de tensión que está siendo usado y para el tipo de material que está siendo probado. La celda de carga seleccionada tuvo valores de interés que caen entre los rangos recomendados por el fabricante, a saber entre 10% y 90%, del valor de escala completo de la celda de carga. La celda de carga y el sistema de adquisición de datos vendido bajo la designación de comercio TestWorksMarca puede ser obtenido de Syntech Corporation también. El equipo fue equilibrado mediante el consultar al fabricante del equipo o su literatura. El equipo adicional incluyó las quijadas accionadas neumáticamente, una ménsula de colgado de peso, un cortador de matriz, una cinta de enmascaramiento. Las quijadas fueron diseñadas para una carga máxima de 5000 gramos y pueden ser obtenidas de Syntech Corporation. La ménsula de colgado de peso fue una ménsula esencialmente plana, la cual fue insertada dentro de las quijadas durante la calibración o colocación. El cortador de matriz fue usado con una matriz de 10.2 centímetros por 15.2 centímetros. Un cortador de matriz de ejemplo o prensa cortadora se vendió bajo la designación de comercio SWING BEAM de USM Corporation de Atlanta, GA 30328. Una matriz de ejemplo fue obtenida de Progressive Service Die Co., de Jacksonville, Carolina del Norte 28546. La cinta enmascaradora es una de 10.2 centímetros de ancho y se vendió bajo la designación de comercio TARTÁN 200 y puede ser obtenida de 3M Corporation de St . Paul, Minnesota 55144. Las pruebas fueron llevadas a cabo a una atmósfera de laboratorio estándar de 23± 2°C y de 50+ 5% de humedad relativa.

Las muestras fueron cortadas con la matriz a un ancho de 4 más o menos 0.05 pulgadas (102 más o menos un milímetro) y una longitud de por lo menos de 152 milímetros (mm) .

Las muestras fueron preparadas mediante el aplicar una cinta enmascaradora de 102 mm de ancho a la muestra. La cinta fue aplicada casando el ancho de la cinta con el ancho del substrato para cubrir completamente la longitud del substrato. Después, la cinta fue alisada firmemente a mano para asegurar una sujeción pareja a la muestra. La cinta fue aplicada como una pieza uniforme y no como piezas de cinta múltiples.

La unidad de tasa de extensión constante fue puesta con los siguientes parámetros. La celda de carga fue escogida con el tamaño apropiado de manera que el valor de carga máximo caerá entre 10% y 90% de la carga de escala completa. La carga de escala completa varió dependiendo de la celda de carga. La velocidad de cruceta fue escogida a 300 + 10 mm/min) . La medición de inicio fue a 16 más o menos un milímetro y la medición de extremo fue de 170 más o menos un milímetro. El ancho de muestra fue de 102 más o menos un milímetro. La longitud de calibre fue de 51 más o menos un milímetro. El resultado de prueba fue reportado en gramos.

El sistema de adquisición de datos de computadora se puso para verificar que la celda de carga apropiada y las caras de agarre estuvieran en el extendedor de tasa constante. Después, la celda de carga fue calentada por un mínimo de 30 minutos. Posteriormente, el software fue arreglado. Enseguida, las teclas de flecha fueron usadas para resaltar los encabezados deseados. Después, los encabezados de menú fueron seguidos para llevar a cabo la colocación.

El procedimiento de prueba incluyó el separar manualmente los estratos de la muestra de manera que la capa de película de barrera y el no tejido de alta resistencia (por ejemplo el polietileno/poliamida de vaina/núcleo) son pelados y separados por la distancia de aproximadamente de 51 milímetros a lo largo de la longitud de la muestra para dar un área de trabajo de 102 milímetros. Inicialmente, la muestra fue pelada manualmente y separada de manera que el extremo de película del sustrato y el extremo libre del sustrato se insertaran fácilmente en cada quijada. Sin embargo, la cinta no fue pelada y separada por más de 64 milímetros debido a que el área de prueba habría sido insuficiente. El extremo libre y pelado del sustrato fue agarrado en la quijada inmóvil mientras que el extremo libre y pelado del extremo de película fue colocado en la quijada estacionaria. La muestra fue colocada en las quijadas en forma recta y sin aflojamiento.

Después, fue iniciada la cruceta. Cuando la prueba fue completada, los resultados fueron impresos, e incluyeron la resistencia al pelado promedio, la cual fue reportada.

Prueba de tensión de agarre: La prueba de tensión de agarre es una medida de la resistencia al rompimiento y al alargamiento o tensión de una tela cuando se somete a un esfuerzo unidireccional. Esta prueba es conocida en el arte y se conforma a las descripciones del método 5100 de los métodos de prueba federales estándar 191A. Los resultados son expresados en libras o gramos al rompimiento y por ciento de estiramiento antes del rompimiento. Los números superiores indican una tela más fuerte o más estirable. El término "carga pico" significa la carga o fuerza máxima, expresada en unidades de peso, requerida al rompimiento o ruptura de la muestra en una prueba de tensión. El término "energía total" significa la energía total bajo una carga en contra de la curva de alargamiento como se expresó en unidades de peso y/o longitud. El término "alargamiento significa el aumento en longitud de una muestra durante una prueba de tensión. La prueba de tensión de agarre usa dos agarraderas, cada una teniendo dos quijadas con cada quijada teniendo una cara en contacto con la muestra. Las agarraderas sostienen al material en el mismo plano, usualmente en forma vertical, separado por 76 milímetros y se mueven y se separan a una tasa de extensión especificada.

Los valores para la resistencia de tensión de agarre y del alargamiento de agarre son obtenidos usando una muestra de tamaño de 102 milímetros por 152 milímetros, con un tamaño de cara de quijada d3 25 milímetros por 25 milímetros, y una tasa de extensión constante de 300 milímetros/minuto. La muestra es más ancha que las quijadas de agarradera para dar resultados representativos de la resistencia efectiva de las fibras en el ancho agarrado combinado con la resistencia adicional contribuida por las fibras adyacentes en la tela. El espécimen es agarrado en, por ejemplo, un probador Sintech 2 , disponible de Sintech Corporation, de 1001 Sheldon Drive, de Cary, Carolina del Norte, 27513, un modelo Instron TM, disponible de Instron Corporation, de 2500 Washington Street, de Cantón, Massachusetts 02021, o un aparato Thwing-Albert Modelo INTELLECT II disponible de Thwing-Albert Instrument Company, de 10960 Dutton Road, Philadelphia, Pennsylvania 19154. Esto simula muy cercanamente las condiciones de tensión de tela en el uso real. Los resultados están reportados como un promedio de múltiples muestras y pueden llevarse a cabo con la muestra en la dirección transversal (CD) o en la dirección de la máquina (MD) .

Prueba de Rasgado de Trapezoide: La prueba de rasgado "trap" o trapezoide es una prueba de tensión aplicable a ambas las telas tejidas y no tejidas. El ancho completo de la muestra es agarrado entre las agarraderas, y por tanto la prueba primariamente mide la unión o entrecierre y la resistencia de las fibras individuales directamente en la carga de tensión más bien que la resistencia de la estructura compuesta de la tela como un todo. El procedimiento es útil en estimar la facilidad relativa del rasgado de una tela. Esto es particularmente útil en la determinación de una diferencia apreciable en la resistencia entre la dirección de la máquina y la transversal de la tela. En la conducción de la prueba de rasgado trapezoide, un contorno de un trapezoide es dibujado sobre una muestra de 75 por 52 milímetros con la dimensión más larga en la dirección que está siendo probada, y la muestra es cortada en la forma del trapezodide. El trapezoide tiene 102 milímetros de lado y 25 milímetros de lado los cuales son paralelos y los cuales están separados por 76 milímetros. Un corte preliminar pequeño de 15 milímetros se hace en la mitad del más corto de los lados paralelos. La muestra es agarrada, en por ejemplo, un aparato Instron modelo TM disponible de Instron Corporation, de 2500 Washington Street, de Cantón, Massachusetts de 02021, o un modelo Thwing-Albert INTELLECTUAL II disponible de Thwing-Albert Instrument Company, de 10960 Dutton Road, Philadelphia, Pennsylvania 19154, el cual tiene agarraderas paralelas de 76 milímetros de largo. La muestra es agarrada a lo largo de los lados no paralelos del trapezoide de la tela sobre el lado más largo está suelta y la tela a lo largo del lado más corto está tirante y con el corte a la mitad entre las agarraderas. Una carta continua es aplicada sobre la muestra de manera que el rasgado se propaga a través del ancho de muestra. Deberá notarse que la dirección más larga es la dirección que está siendo probada aún cuando el rasgado es perpendicular a la longitud de la muestra. La fuerza requerida para rasgar completamente la muestra es registrada en libras con los números superiores indicando una resistencia mayor al rasgado. El método de prueba usado se conforma a la prueba estándar ASTM D1117-14, excepto porque la carga de rasgado es calculada como el promedio de los picos primero y más alto registrados más bien que de los picos más bajo y más alto. Los especímenes múltiples para cada muestra deben ser probados.

Ejemplo 1 Una prueba tela no tejida de fibras unidas con hilado de 50/50 de vaina/núcleo continuas se hicieron de un componente de vaina de polietileno de baja densidad lineal (polietileno de baja densidad lineal (Aspun® 6811a, de Dow Chemical Company, de Midland, Michigan) . El componente de núcleo de la fibra incluyó polipropileno (Escorene® 3445, de Exxon Chemical Company, de Baytown, Texas) . La tela de fibras unidas con hilado fue entonces unida con patrón, con un patrón de tejido de alambre para formar una tela no tejida integrada de telas de bicomponente teniendo un peso base de alrededor de 17 gramos por metro cuadrado. El área unida fue de 14.8% con un tamaño de perno de 0.017 pulgadas por 0.032 pulgadas. Una segunda tela no tejida de fibras unidas con hilado de 50/50 de vaina/núcleo continuas fueron fabricadas teniendo un componente de vaina de polietileno de baja densidad lineal (polietileno de baja densidad lineal Dow 6811a) . El componente de núcleo de la fibra incluyó nilón-6 (Nyltech 2169) . El tejido de fibras unidas con hilado fue entonces unido con patrón con un patrón de tejido de alambre para formar una tela no tejida integrada de fibras de bicomponente que tienen un peso base de alrededor de 41 gramos por metro cuadrado. Una capa de barrera fue sobrepuesta entre las hojas no tejidas primera y segunda y se unieron ultrasónicamente con un patrón mostrado en la figura 6. La capa de barrera incluyó una película de polietileno de baja densidad lineal microporosa de una milésima de pulgada (LLDPE) vendida bajo el nombre de comercio EXXAIRE por Exxon Chemical Patents, Inc.

El laminado resultante fue sometido a las pruebas arriba mencionadas y los datos aparecieron en la Tabla 1 dada abajo. Todos los datos representan el medio de cinco muestras, excepto por la tasa de transmisión de vapor de agua, la cual representa el medio de tres muestras. Para los propósitos de comparación, la misma prueba se llevó a cabo sobre un material ' Tyvek® (Tipo 1442) disponible de DuPont y los datos se reportaron abajo. El material Tyvek® (Tipo 1442) tuvo un peso base de aproximadamente 1.2 onzas por yarda cuadrada (osy).

Deberá notarse que la prueba de resistencia de pelado no fue aplicable a este material debido a que las capas individuales no pudieron ser peladas y separadas. También se probaron tres clases de materiales no tejidos SMS. Los materiales SMS están disponibles de Kimberly-Clark Corporation, de Roswell, Georgia.

El SMS-1 es un material de polipropileno de 1.3 onzas por yarda cuadrada (de color blanco) tratado con un agente antiestético. El SMS-2 es un material de polipropileno de 1.6 onzas por yarda cuadrada (color disminuido) con un tratamiento de repelente de alcohol y antiestático. El SMS-3 es un material de polipropileno de 1.8 onzas por yarda cuadrada con un antiestático y tratamiento repelente de alcohol vidriado sobre el material.

TABLA 1 Como se mostró en la Tabla 1, el laminado de tela demostró suficiente capacidad para respirar mediante el tener una tasa de transmisión de vapor de agua mayor de 3000 gramos por metro cuadrado por 24 horas y una resistencia suficiente con los valores de rasgado trapezoide (pico) de por lo menos de 10 libras (CD) , y de por lo menos de 15 libras (MD) y valores de tensión de agarre (pico) de por lo menos de 30 libras- (CD) y de por lo menos de 40 libras (MD) .

Aún cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a las incorporaciones específicas de la misma, será evidente para aquellos expertos en el arte el que pueden hacerse varias alteraciones, modificaciones y otros cambios sin departir del espíritu y alcance de la presente invención. Se intenta por tanto que todas esas modificaciones, alteraciones y otros cambios sean abarcados por las reivindicaciones.

Claims

R E I V I ND I C A C I ON E S

1. Una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar para prendas protectoras que comprende: una tela no tejida de baja resistencia; una tela no tejida de alta resistencia que incluye fibras de multicomponentes que comprenden un primer componente de poliolefina y un segundo componente de poliamida, el tejido de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de por lo menos 1.5 veces la de la tela de resistencia baja; y una capa de barrera impermeable al agua colocada entre el tejido de baja resistencia y el tejido de alta resistencia, los tejidos y la capa de barrera estando unidos por unión térmica.

2. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque el tejido de baja resistencia es seleccionado del grupo que consiste de tejidos unidos con hilado, tejidos de fibra soplada con fusión, tejidos cardados y unidos, tejidos conformados y combinaciones de los mismos.

3. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque el tejido de baja resistencia es una tela no tejida incluyendo fibras de multicomponentes que tienen un componente de vaina y un componente de núcleo.

. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 2 , caracterizada porque el tejido de baja resistencia es una tela no tejida que incluye fibras de multicomponentes que tienen una configuración de lado por lado.

5. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque la tela de alta resistencia incluye fibras de multicomponentes que tienen un componente de vaina y un componente de núcleo.

6. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizada porque el componente de núcleo comprende un nilón y el componente de vaina una poliolefina.

7. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque el tejido de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de desde alrededor de 2 a alrededor de 15 veces la del tejido de resistencia baja.

8. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque el tejido de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de desde alrededor de 3 a alrededor de 9 veces la del tejido de resistencia baja.

9. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque el tejido de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de desde alrededor de 4 veces la del tejido de resistencia baja.

10. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque la capa de barrera comprende un tejido soplado con fusión de poliolefina que tiene un peso base de por lo menos de alrededor de 10 gramos por metro cuadrado.

11. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque la capa de barrera comprende una película con capacidad para respirar.

12. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizada porque la película con capacidad para respirar comprende una película de poliolefina microporosa.

13. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizada porque la película con capacidad para respirar comprende una película llenada de capas múltiples.

14. Una prenda protectora formada de la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y corao se reivindica en la cláusula 1, la prenda protectora comprende: una parte de cuerpo que tiene una abertura de cuello en una línea de hombro en su parte superior; dos partes de manga que se extienden desde la parte de cuerpo, cada parte de manga tiene una orilla interior y una orilla exterior; y dos partes de pierna que se extienden desde Va parte de cuerpo, en donde la tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está en el exterior de la prenda. g ^g^a m &sg?

15. Una prenda protectora formada de la tela de barrera compuesta con capacidad para respirar, tal y como se reivindica en la cláusula 1, la prenda protectora comprende: una primera mitad de cuerpo y una segunda mitad de cuerpo, dicha segunda mitad de cuerpo siendo una imagen esencialmente idéntica de dicha primera mitad de cuerpo, cada mitad de cuerpo estando compuesta de una hoja de material sin costura en donde la tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está sobre el exterior de la prenda, y cada mitad de cuerpo incluye: una parte de cuerpo que tiene una primera y un segunda orillas y una orilla superior que se extiende aproximadamente a la mitad a través de la parte de cuerpo desde la parte superior de la segunda orilla; una parte de manga que tiene las orillas de manga superior e inferior, una orilla superior y un segmento de la segunda orilla de la parte de cuerpo; y una parte de pierna que tiene la orilla de pierna frontal y posterior; medios de cierre que unen las orillas primeras de cada parte de cuerpo sobre cada mitad de cuerpo; una costura que une las segundas orillas de la parte de cuerpo, incluyendo el segmento de las segundas orillas en las partes de manga sobre cada mitad de cuerpo; costuras de manga que unen las orillas de manga superior a las orillas de manga inferior sobre cada mitad de cuerpo; costuras interiores que unen las orillas de pierna frontales a las orillas de pierna posteriores sobre cada mitad de cuerpo; y costuras traseras que unen cada orilla superior de una parte de manga con la orilla superior de su parte de cuerpo respectiva sobre cada mitad de cuerpo.

16. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque la tela no tejida de baja resistencia es una tela no tejida hidrofóbica que es hidráulicamente transmutada utilizando un agente humedecedor externo.

17. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizada porque el agente humedecedor externo es un tratamiento de surfactante aplicado.

18. La tela de barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizada porque el surfactante es seleccionado de surfactantes aniónicos y surfactantes catiónicos.

19. La barrera compuesta con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque la tela no tejida de baja resistencia es una tela no tejida hidráulica que es transmutada hidrofílicamente por la modificación de superficie.

20. Una prenda protectora con capacidad para respirar que comprende: una parte de cuerpo que tiene una abertura de cuello en una línea de hombro en su parte superior; dos partes de manga que se extienden desde la parte de cuerpo, cada parte de manga tiene una orilla interior y una orilla exterior; y dos partes de pierna que se extienden desde la parte de cuerpo, la prenda estando construida de una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar que incluye: una tela no tejida de baja resistencia; --* «. - una tela no tejida de alta resistencia que incluye fibras de multicomponentes que comprenden un primer componente de poliolefina y un segundo componente de poliamida, el tejido de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de por lo menos de 1.5 veces la del tejido de baja resistencia; y una capa de barrera impermeable al agua colocada entre el tejido de alta resistencia y el tejido de baja resistencia, los tejidos y la capa de barrera estando unidos por una unión térmica y configurados de manera que la tela no tejida de baja resistencia esté sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia esté sobre el exterior de la prenda.

21. La prenda de protectora con capacidad para respirar tal y como se reivindica en la cláusula 20, caracterizada porque la tela no tejida de baja resistencia es una tela no tejida hidrofóbica que es hidrofílicamente trasmutada utilizando un agente de humedecimiento externo.

22. Una prenda de protectora con capacidad para respirar que comprende: una parte de cuerpo que tiene una abertura de cuello en una línea de hombro en su parte superior; üü^^^gÉta^^^i dos partes de manga que se extienden desde la parte de cuerpo, cada parte de manga tiene una orilla interior y una orilla exterior; y dos partes de pierna que se extienden desde la parte de cuerpo, la prenda estando construida de una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar que incluye: una tela no tejida de baja resistencia; una tela no tejida de alta resistencia incluyendo fibras de multicomponentes que comprenden un primer componente de poliolefina y un segundo componente de poliamida, la tela de alta resistencia tiene una resistencia de tensión de agarre de por lo menos de 1.5 veces la de la tela de baja resistencia; y una capa de barrera impermeable al agua colocada entre la tela de baja resistencia y la tela de alta resistencia, las telas y la capa de barrera estando unidas por unión térmica configuradas de manera que la tela no tejida de baja resistencia esté sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia esté sobre el exterior de la prenda, y en donde la tela no tejida de baja resistencia sea una tela no tejida hidrofóbica que es transmutada hidrofílicamente utilizando un agente humedecedor externo. R E S UME Una tela de barrera compuesta con capacidad para respirar para prendas protectoras que incluye una tela no tejida de baja resistencia; una tela no tejida de alta resistencia que contiene fibras de multicomponentes que tienen un primer componente de poliolefina y un segundo componente de poliamida, el tejido de alta resistencia teniendo una resistencia de tensión de agarre de por lo menos de 1.5 veces la del tejido de baja resistencia; y una capa de barrera impermeable al agua colocada entre el tejido de baja resistencia y el tejido de alta resistencia, los tejidos y la capa de barrera estando unidos por unión térmica. Las prendas protectoras pueden ser construidas de las telas de barrera compuestas con capacidad para respirar. La tela no tejida de baja resistencia está sobre el lado al cuerpo de la prenda y la tela no tejida de alta resistencia está sobre el exterior de la prenda. 02 (o iQ •/