MXPA04002665A - Telas antimicrobialmente tratadas. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un metodo para formar una tela tratada antimicrobialmente. El metodo incluye el formar una solucion de un liquido y de un agente antimicrobial, tal como 3-cloruro de (trimetoxilil) propiloctadecildimetil amonio. En una incorporacion, un material fibroso celulosico es combinado con una solucion mientras que esta en el reductor a pulpa para formar una suspension liquida de manera que el agente antimicrobial se hace sustantivo al material fibroso celulosico. Un tejido es formado del material fibroso celulosico tratado antimicrobialmente de manera que esencialmente todo el material fibroso celulosico presente dentro del tejido es derivado del material fibroso celulosico tratado antimicrobialmente. En una incorporacion, el tejido del material fibroso tratado antimicrobialmente tambien es enredado hidraulicamente con un sustrato no tejido. En algunas incorporaciones, cuando se seca, el agente antimicrobial forma una union covalente con el material fibroso celulosico.

Description

TELAS ANTIMICROBIALMENTE TRATADAS Antecedentes de la Invención En muchas industrias diferentes, la contaminación por microorganismos puede ser un problema importante. Por ejemplo, en la industria del servicio de la comida, los productos alimenticios son a menudo preparados en superficies duras tales como los mostradores, las mesas, y similares. Los microbios (por ejemplo, los virus, las bacterias, los hongos, y similares) de estos productos pueden acumularse en las superficies, y después transferirse' a un paño limpiador, una toalla o a una tela limpia que es usada para limpiar las superficies. Después de la transferencia, los microbios pueden permanecer en la tela, la toalla, o el paño limpiador y comenzar a crecer en población debido al medio ambiente favorable a menudo proporcionado por tales materiales. Por lo tanto, tales microbios pueden actualmente contaminar otros medios ambientales, tales como las superficies adicionales, las manos o la piel de un usuario, etc., cuando son puestos en contacto con los mismos.

En un intento para evitar tal contaminación de la tela y de la superficie, han sido empleados los paños limpiadores que contienen ciertos agentes antimicrobiales . Por ejemplo, muchos de estos paños limpiadores antimicrobiales están impregnados con agentes antimicrobiales y son suministrados al usuario en una forma prehumedecida . Sin embargo, el agente desinfectante dentro del paño limpiador se agota fácilmente después de un corto periodo de tiempo. Por lo tanto, tales paños limpiadores prehumedecidos solamente inhiben levemente el crecimiento en los paños limpiadores y/o en las superficies duras limpias o pueden solamente ser usados para un número muy limitado de limpiadas.

Otros tipos de paños limpiadores también han sido desarrollados para proporcionar actividad antimicrobial . Por ejemplo, tal paño limpiador está descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,929,498 otorgada a Suskind, y otros . En particular, el paño limpiador descrito en Suskind, y otros está formado de una tela no tejida que contiene fibras de un agente antimicrobial (preferiblemente una sal de amonio cuaternario de organosilicona) distribuido en 10% hasta 50% de las fibras. Se dice que el agente antimicrobial es sustantivo a las fibras para que asi se evite que sustancialmente se propague desde el mismo. Sin embargo, aunque tales paños limpiadores pueden superar los problemas de los paños limpiadores prehumedecidos convencionales en los cuales el agente antimicrobial se agota fácilmente, tales paños limpiadores todavía tienden a proporcionar un inadecuado porcentaje de muerte antimicrobial.

Otro paño limpiador convencional, conocido como paño limpiador para el servicio de la alimentación "Keri Klean", está formado de fibras de poliéster y rayón en un proceso de cardado tendido seco. Las fibras son entonces sometidas al hidroenredado y entonces son saturadas en un baño que contiene un agente antimicrobial . Después de ser aplicadas con el agente antimicrobial, el liquido es exprimido del material no tejido, el cual es entonces secado. Sin embargo, un problema con tal método es que, a fin de "sumergir y exprimir" el no tejido en un baño antimicrobial, se puede requerir de equipo adicional. Tal equipo adicional puede disminuir la eficiencia del proceso, asi como incrementar los costos.

Como tal, actualmente existe una necesidad para un método más efectivo para formar un producto no tejido antimicrobial, tal como una tela, una toalla, o un paño limpiador.

Síntesis de la Invención De acuerdo con una incorporación de la presente invención, se proporciona un método para formar una tela antimicrobialmente tratada que incluye formar una solución de un liquido y de un agente antimicrobial. En general, cualquiera de una variedad de agentes antimicrobiales puede ser usada en la presente invención. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el agente antimicrobial es un compuesto de amonio cuaternario de organosilicona . Un compuesto de amonio cuaternario de organosilicona apropiado que puede ser usado en la presente invención tiene la siguiente estructura: (OR sSi 2 N+— R5 X- En donde, Ri es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Cs; R2 es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Ce; R3 y R4 son iguales o diferentes, y son seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de un grupo de alquilo C1-C4; R5 es hidrógeno o un grupo de alquilo C1-C30; y X es un contraión apropiado.

Por ejemplo, en una incorporación, el agente antimicrobial es cloruro de amonio 3- (trimetoxisililo) propiloctadecildimetilo .

Un material fibroso celulósico es combinado con la solución para formar una suspensión liquida en la cual el agente antimicrobial se vuelve sustantivo al material fibroso celulósico después de ser combinado con el mismo. El agente antimicrobial puede estar presente dentro de la solución en una cantidad hasta alrededor de 5% por peso del material fibroso tratado, en algunas incorporaciones entre alrededor de 0.04% hasta alrededor de 1.0% por peso del material fibroso tratado, y en algunas incorporaciones, entre alrededor de 0.2% hasta alrededor de 0.5% por peso del material fibroso tratado. En algunas incorporaciones, el material fibroso celulósico y la solución antimicrobial son combinados en un reductor a pulpa. Los materiales pueden también ser sometidos a la agitación, si se desea, para mejorar la posibilidad de que sustancialmente todo el agente antimicrobial pueda volverse sustantivo al material fibroso celulósico.

La suspensión liquida es entonces formada en un tejido que usa cualquiera de una variedad de técnicas tales que sustancialmente todo el material fibroso celulósico presente dentro del tejido es derivado del material fibroso celulósico antimicrobialmente tratado. En algunas incorporaciones, el tejido de material fibroso antimicrobialmente tratado puede también ser enredado hidráulicamente con un substrato no tejido. El substrato no tejido puede ser formado de filamentos continuos, tales como aquellos formados mediante un proceso de enlazado con hilado. En algunas incorporaciones, el tejido de material fibroso antimicrobialmente tratado es entonces secado para que el agente antimicrobial forme una unión covalente con el material fibroso celulósico.

En algunas incorporaciones, durante la formación de la tela, tal como se describió anteriormente, por lo menos una parte del liquido es removida de la suspensión liquida. Tal remoción puede ser lograda en una variedad de formas diferentes, tal como a través del uso de la gravedad, las zapatas o las cajas de vacio, los secadores, y similares. Sin embargo, a pesar del mecanismo usado para remover el liquido, la parte del liquido que es removida está sustancialmente el libre del agente antimicrobial. Por lo tanto, tal liquido puede algunas veces ser reciclado o desechado sin requerir de un tratamiento químico o mecánico adicional.

Otras características y aspectos de la presente invención están descritos en mayor detalle abajo.

Breve Descripción, de los Dibujos Una completa y capaz descripción de la presente invención, que incluye el mejor modo de la misma, dirigida a uno con una habilidad ordinaria en el arte, está más particularmente establecida en el resto de la especificación, la cual hace referencia a las figuras anexas en las cuales: La figura 1 es una ilustración esquemática de un proceso para incorporar un agente antimicrobial en el reductor a pulpa de un proceso para hacer papel; La figura 2 es una ilustración esquemática de un proceso para formar un tejido hidráulicamente enredado de acuerdo con una incorporación de la presente invención; y La figura 3 es una fotografía de microscopio de exploración electrónica (amplificación de 80X) de una sección transversal de un compuesto de tela formado de acuerdo con una incorporación de la presente invención.

El uso repetido de los caracteres de referencia en la presente especificación y en los dibujos tiene la intención de representar los mismos elementos o características análogas de la invención.

Descripción Detallada de las Incorporaciones Representativas Ahora se podrá hacer referencia en detalle a las varias incorporaciones de la invención, uno o más ejemplos de las cuales están divulgadas abajo. Cada ejemplo es proporcionado a modo de explicación de la invención, y no de limitación de la invención. De hecho, podrá ser evidente para aquellos con una habilidad en el arte el que varias modificaciones y variaciones pueden hacerse en la presente invención sin apartarse del alcance o del espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una incorporación, pueden ser usadas en otra incorporación para dar todavía una incorporación adicional. Por lo tanto, es la intención de la presente invención el cubrir tales modificaciones y variaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y de sus equivalentes .

Definiciones Como es usado aquí el término "tejido o tela no tejida" significa un tejido que tiene una estructura de hilos o de fibras individuales las cuales están entrelazadas, pero no en una manera identificable como en una tela tejida. Los tejidos o las telas no tejidas han sido fabricados por muchos procesos tales como por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de enlazado con hilado, los procesos de tejido cardado y unido, etc. El peso base de las telas no tejidas es usualmente expresado en onzas de material por yarda cuadrada (osy) o gramos por metro cuadrado (gsm) y los diámetros de las fibras están usualmente expresados en micrones . (Nótese que para convertir onzas por yarda cuadrada a gramos por metro cuadrado, se multiplican onzas por yarda cuadrada por 33.91) .

Como es usado aquí el término "microfxbras" significa las fibras de diámetro más pequeño que tienen un diámetro promedio no mayor de alrededor de 75 micrones, por ejemplo, que tienen un diámetro promedio de desde alrededor de 0.5 micrones hasta alrededor de 50 micrones, o más particularmente, las fibras pueden tener un diámetro promedio de desde alrededor de 2 micrones hasta alrededor de 40 micrones .

Como es usado aquí el término "fibras sopladas con fusión" significa las fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares, usualmente circulares y finos como filamentos o hilos fundidos en corrientes de gas (por ejemplo aire) a alta velocidad que convergen y atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son transportadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas en una superficie de recolección para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersas al azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,849,241 otorgada a Butin, y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Generalmente hablando, las fibras sopladas con fusión pueden ser microfxbras que pueden ser discontinuas o continuas, son generalmente más pequeñas de 10 micrones en diámetro, y son generalmente pegajosas cuando son depositadas en una superficie de recolección .

Como es usado aquí, el término "filamentos enlazados por hilado" se refiere a los filamentos sustancialmente continuos de diámetro pequeño los cuales son formados mediante el extruir un material termoplástico fundido como filamentos desde una pluralidad de vasos capilares, usualmente circulares y finos de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos de extruidos entonces siendo rápidamente reducido como mediante, por ejemplo, el jalado eductivo y/o con otros mecanismos de enlazado por hilado muy conocidos. La producción de telas no tejidas enlazadas con hilado está ilustrada en las patentes tales como, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, y la patente de los Estados Unidos de América No. 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, la patente de los Estados Unidos de América No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 3,338,992 y la 3,341,394 otorgadas a Kinney, la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,763 otorgada a Hartman, la patente de los Estados Unidos de América No. 3,502,538 otorgada a Levy, la patente de los Estados Unidos de América No. 3,542, 615 otorgada a Pobo y otros , y la patente de los Estados Unidos de América No. 5,382,400 otorgada a Pike, y otros , las cuales son incorporadas aqui en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos. Los filamentos enlazados con hilado son generalmente no pegajosos cuando son depositados en una superficie de recolección. Los filamentos enlazados por hilado pueden algunas veces tener diámetros menores de alrededor de 40 micrones, y son a menudo de entre alrededor de 5 hasta alrededor de 20 micrones.

Como es usado aquí, el término "pulpa" se refiere a las fibras de fuentes naturales tales como las plantas no leñosas y de madera. Las plantas leñosas incluyen, por ejemplo, los árboles coniferos y deciduos. Las plantas no leñosas incluyen, por ejemplo, el algodón, el lino, el pasto esparto, el bencetósigo, la paja, el yute de cáñamo, y el bagazo.

Como es usado aquí, el término "longitud de fibra promedio" se refiere a una longitud promedio pesada de fibras de pulpa determinada utilizando un analizador de fibra Kajaani modelo No. FS-100 disponible de Kajaani Oy Electronics, de Kajaani, Finlandia. De acuerdo con el procedimiento de prueba, una muestra de pulpa es tratada con un líquido de maceración para asegurar que no está presente ningún manojo o fardo de fibras. Cada muestra de pulpa es desintegrada en agua caliente y diluida en una solución de aproximadamente de 0.001%. Las muestras de prueba individuales son llevadas en porciones de aproximadamente 50 a 100 mililitros de la solución diluida cuando son probadas usando el procedimiento de prueba de análisis de fibra Kajaani normal. La longitud de fibra promedio pesada puede ser expresada mediante la siguiente ecuación: k x¡ En donde, k = longitud de fibra máxima xi = longitud de fibra ni = número de fibras que tienen la longitud xi; y n = número total de fibras medidas.

Como es usado aquí, el término "pulpa de longitud de fibra de promedio inferior" se refiere a la pulpa que contiene una cantidad significativa de fibras cortas y de partículas que no son fibra. Muchas pulpas de fibra de madera secundarias pueden ser consideradas pulpas de longitud de fibra promedio inferior; sin embargo, la calidad de la pulpa de fibra de madera secundaria podrá depender de la calidad de las fibras recicladas y del tipo y la cantidad del procesamiento previo. Las pulpas de longitud de fibra de promedio inferior pueden tener una longitud de fibra promedio de menos de alrededor de 1.2 milímetros, como es determinado por un analizador de fibra óptico tal como, por ejemplo, un analizador de fibra Kajaani modelo No. FS-100 (de ajaani Oy Electronics, de Kajaani, Finlandia). Por ejemplo, las pulpas de longitud de fibra de promedio inferior pueden tener una longitud de fibra promedio en el rango de desde alrededor de 0.7 hasta 1.2 milímetros. Las pulpas de longitud de fibra de promedio inferior de ejemplo incluyen la pulpa de madera dura virgen, y la pulpa de fibra secundaria de fuentes tales como, por ejemplo, el desperdicio de las oficinas, el papel periódico, y el desperdicio de cartón.

Como es usado aguí, el término "pulpa de longitud de fibra de promedio superior" se refiere a la pulpa que contiene una cantidad relativamente pequeña de fibras cortas y de partículas que no son fibra. La pulpa de longitud de fibra de diámetro superior es típicamente formada de ciertas fibras no secundarias (por ejemplo, virgen) . La pulpa de fibra secundaria que ha sido clasificada puede también tener una longitud de fibra de promedio superior. Las pulpas de longitud de fibra de promedio superior típicamente tienen una longitud de fibra promedio de más de alrededor de 1.5 milímetros, lo cual está determinado por un analizador de fibra óptico, por ejemplo, un analizador de fibra Kajaani modelo FS-100 (Kajaani Oy Electronics, de Kajaani, Finlandia). Por ejemplo, una pulpa de longitud de fibra de promedio superior puede tener una longitud de fibra promedio de desde alrededor de 1.5 milímetros hasta alrededor de 6 milímetros. Las pulpas de longitud de fibra de promedio superior de ejemplo son pulpas de fibra de madera e incluyen, por ejemplo, las pulpas de fibra de madera suave virgen sin blanquear y blanqueadas.

Como es usado aqui, la frase "antimicrobial" o "agente antimicrobial" se refiere a una composición o mitad que puede evitar el crecimiento de la Escherichia coli (ATCC 11229), la Staphylococcus aureus (ATCC 6538) (ambas bacterias), y/o la Candida albicans (ATCC 10231) (levadura) . Por ejemplo, en algunas incorporaciones, la tasa de muerte de los microbios anteriormente mencionados puede ser determinada de acuerdo con la ASTM No. E2149-01, la cual es intitulada "Determinar la Actividad Antimicrobial de Agentes Antimicrobiales Inmovilizados Bajo Condiciones de Contacto Dinámico".

Descripción Detallada La presente invención está generalmente dirigida a un método para formar una tela antimicrobialmente tratada en la cual el agente antimicrobial se vuelve sustantivo al material fibroso celulósico durante el proceso para hacer papel. Por ejemplo, en una incorporación, el compuesto de amonio cuaternario de organosilicona es inicialmente aplicado a un reductor a pulpa que contiene un liquido (por ejemplo, agua) . Después, el material fibroso celulósico es aplicado al reductor a pulpa y mezclado bajo agitación con el agua antimicrobialmente tratada. Se cree que, debido a la carga negativa parcialmente presente en las fibras celulósicas, el grupo de amonio cuaternario catiónico del agente antimicrobial de amonio cuaternario de organosilicona puede formar una unión asociativa con las fibras de pulpa. Adicionalmente, una vez unida asociativamente al agente antimicrobial, el material fibroso puede entonces ser formado en un tejido celulósico. Cuando es secado, el agente antimicrobial es curado, por lo que forma una unión covalente con las fibras celulósicas. Sorpresivamente, ha sido descubierto que cualquier agua que es removida durante el proceso para hacer papel puede estar sustancialmente libre de cualquier agente antimicrobial residual, por lo que le permite ser reciclada o desechada sin cualesquier tratamientos quimicos o mecánicos adicionales.

En general, cualquiera de una variedad de agentes antimicrobiales que son capaces de volverse sustantivos a un material fibroso celulósico puede ser usada en la presente invención. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el agente antimicrobial puede ser un compuesto de organosilicona. Algunos ejemplos de compuestos de organosilicona que se creen son apropiados para usarse en la presente invención incluyen, pero no están limitados a los derivados de organosilicona de las siguiente sales de amonio: el cloruro de amonio de bencilo de dimetilo de di-isobutilocresoxietoxietilo, el cloruro de amonio de dimetilo de di-isobutilfenoxietoxietilo, el cloruro de amonio de dimetilbencilo de miristilo, el cloruro de picolinio de miristilo, el cloruro morfolinio de N-etilo, el bromuro de laurilisoquinolio, el cloruro de imidazolinio de alquilo, el cloruro benzalconio, el cloruro cetil piridinio, el cloruro de amonio de bencilo de dimetilo de coco, el cloruro de amonio de bencilo de dimetilo estearilo, el cloruro de amonio de bencilo de dimetilo de alquiló, el cloruro de amonio de bencilo de dietilo de alquilo, el bromuro, de amonio de bencilo de dimetilo de alquilo, el cloruro de amonio de trimetilo de fenoxietoxietilo de di-isobutilo, el cloruro de amonio de alquilo de dimetilo de di-isobutilfenoxietoxietilo, el cloruro de amonio de trimetilo de metil-dodecilbencilo, el bromuro de amonio de trimetilo de cetilo, el bromuro de amonio de etilo de dimetilo de octadecilo, el bromuro de amonio de etilo de dimetilo de cetilo, el bromuro de amonio de etilo de dimetilo de octadecilo, el bromuro de amonio de etilo de dimetilo de' cetilo, el bromuro de amonio de etilo de dimetilo octadec-9-enilo, el cloruro de amonio de dimetilo dioctilo, el cloruro de amonio de trimetilo dodecilo, el cloruro de amonio de trimetilo octadecilo, el bromuro de amonio de trimetilo octadecilo, el yoduro de amonio de trimetilo hexadecilo, el fluoruro de amonio de trimetilo octilo, y las mezclas de los mismos. Otros ejemplos de compuestos de organosilicona pueden estar descritos en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 3,719,697 otorgada a Michael, y otros ; la 3,730,701 otorgada a Isquith, y otros; la 4,395,545 otorgada a Klein; la 4,615,937 otorgada a Bouchette; y la 6,136,770 otorgada a Cheung, y otros, las cuales están incorporadas aqui en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos .

Un ejemplo particular de un compuesto de organosilicona apropiado es un compuesto de amonio cuaternario de silano que tiene la siguiente estructura: En donde, Ri es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Ce (por ejemplo, C¾) ; R2 es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Cs; R3 y R4 pueden ser iguales o diferentes, y pueden ser seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de un grupo de alquilo C1-C4 (por ejemplo, CH3) ; R5 es hidrógeno o un grupo de alquilo C1-C30 (por ejemplo, Ci8H37) ; y X~ es un contraión, tal como un ión de halógeno (por ejemplo, CI~ o Br~) .

Un ejemplo disponible comercialmente de tal compuesto o de amonio cuaternario de silano es el AEM 5772, el cual puede ser obtenido de Aegis Environments Co., Dé Midland, Michigan. En particular, el AEM 5772 contiene cloruro de amonio de (trimetoxisilil ) propiloctadecildimetilo, el cual tiene la siguiente estructura química: CH3 (OCH3)3S¡ (CH2)3 — N+ C18H37 Cl- CH3 El compuesto cuaternario en el AEM 5772 está' contenido en una mezcla de agua/metanol en una cantidad de 72% por peso de la solución.

De acuerdo con la presente invención, un agente antimicrobial, tal como el anteriormente descrito, puede generalmente ser combinado con un material fibroso celulósico en una variedad de etapas diferentes de un proceso para hacer papel. Típicamente, el agente antimicrobial es agregado durante la preparación de la lechada fibrosa usada para formar el tejido. Por ejemplo, refiriéndonos a la figura 1, está mostrada una incorporación de un proceso para tratar fibras celulósicas con un agente antimicrobial. Específicamente, un reductor de pulpa o mezclador de suministro de fibra para hacer papel 13 convencional es inicialmente proporcionado con un líquido (usualmente agua) . Después, un agente antimicrobial es aplicado al reductor a pulpa 13. En algunas incorporaciones, el agente antimicrobial puede ser hidrolizado por el agua en el reductor a pulpa 13. Por ejemplo, en una incorporación, el cloruro de amonio de 3- (trimetoxisilil) propiloctadecildimetilo es hidrolizado por el agua dentro del reductor a pulpa 13. Sin embargo, deberá de ser entendido que el agente antimicrobial puede también ser hidrolizado antes de agregarse al reductor a pulpa 13. Más aun, en algunas instancias, el agente antimicrobial puede no requerir para nada de la hidrolización.

La cantidad de agente antimicrobial agregado al reductor a pulpa 13 puede generalmente variar como se desee. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el agente antimicrobial puede ser agregado al reductor a pulpa 13 en una cantidad de hasta alrededor de 5% por peso del material fibroso tratado, en algunas incorporaciones entre alrededor de 0.04% hasta alrededor de 1.0% por peso del material fibroso tratado, y en algunas incorporaciones, entre alrededor de 0.2% hasta alrededor de 0.5% por peso del material fibroso tratado.

Una vez que es opcionalmente hidrolizado, un material fibroso celulósico puede entonces ser aplicado al reductor a pulpa 13. Cualquiera de una variedad de materiales fibrosos celulósicos puede generalmente ser utilizada en la presente invención. Por ejemplo, el material fibroso celulósico puede incluir fibras de pulpa, fibras celulósicas sintéticas, fibras celulósicas modificadas, combinaciones de las mismas, y similares. Algunos ejemplos de fuentes de fibras celulósicas apropiadas incluyen las fibras de madera virgen, tales como las pulpas de madera dura, de madera suave sin blanguear y blanqueadas, termomecánicas . Las fibras recicladas o secundarias, tales como las obtenidas del desperdicio de la oficina, del papel periódico, del suministro de papel café, del desperdicio de cartón, etc., pueden también ser usadas. Además, las fibras vegetales, tales como el abacá, el lino, el bencetósigo, el algodón, el algodón modificado, las hilas de algodón, pueden también ser usados. Adicionalmente, las fibras celulósicas sintéticas tales como, por ejemplo, el rayón y el rayón viscoso pueden ser usados. Las fibras celulósicas modificadas pueden también ser usadas. Por ejemplo, el material fibroso puede ser compuesto de derivados de celulosa formados mediante la sustitución de radicales apropiadas (por ejemplo, el carboxilo, la alquilo, el acetato, el nitrato, etc.) de grupos de hidroxilo junto con la cadena de carbono. Estas fibras pueden ser usadas solas, en combinación con otras fibras celulósicas y/o con fibras no celulósicas. Las partículas y/u otros materiales pueden ser usadas con los materiales fibrosos.

Cuando son utilizadas, las fibras de pulpa pueden tener cualquier longitud de pulpa de fibra de promedio superior, pulpa de longitud de fibra de promedio inferior, o mezclas de las mismas. Las fibras de pulpa de longitud de fibra de promedio superior típicamente tienen una longitud de fibra promedio de desde alrededor de 1.5 milímetros hasta alrededor de 6 milímetros. Algunos ejemplos de tales fibras pueden incluir, pero no están limitados a, la madera suave del norte, la madera suave del sur, la secoya, el cedro colorado, la cicuta, el pino (por ejemplo, los pinos del sur) , el abeto (por ejemplo, el abeto negro), las combinaciones de los mismos, y similares. Las pulpas de madera de longitud de fibra de diámetro superior de ejemplo incluyen aquellas disponibles de Kimberly-Clark Corporation bajo la designación de marca "Longlac 19".

La pulpa de longitud de fibra de promedio inferior puede ser, por ejemplo, ciertas pulpas de madera dura virgen y pulpa de fibra secundaria (por ejemplo reciclada) de fuentes tales como, por ejemplo, el papel periódico, el cartón recuperado, y de desperdicio de las oficinas. Las fibras de madera dura, tales como el eucalipto, el maple, el abedul, el álamo, y similares, pueden también ser usadas. Las fibras de pulpa de longitud de fibra de promedio inferior típicamente tienen una longitud de fibra promedio de menos de alrededor de 1.2 milímetros, por ejemplo, de 0.7 milímetros a 1.2 milímetros. Las mezclas de pulpas de longitud de fibra de promedio inferior y de longitud de fibra de promedio superior pueden contener una significativa proporción de pulpas de longitud de fibra de promedio inferior. Por ejemplo, las mezclas pueden contener más de alrededor de 50% por peso de pulpa de longitud de fibra de promedio inferior y menos de alrededor de 50% por peso de pulpa de longitud de fibra de promedio superior. Una mezcla ejemplar y contiene 75% de pulpa de longitud de fibra de promedio inferior y alrededor de 25% de pulpa de longitud de fibra de promedio superior.

Una vez suministrada al reductor a pulpa 13, la lechada fibrosa puede ser mantenida en agitación continua para formar una suspensión liquida. Aunque no se requiere, tal agitación continua puede asegurar que la suspensión liquida de material fibroso y del agente antimicrobial fueron bien mezclados, por lo que se incrementa la uniformidad de la distribución del agente antimicrobial a través de la lechada fibrosa. Sin embargo, deberá de ser entendido que, si se desea, la agitación puede ser detenida o intermitentemente usada si la agitación excesiva puede ser perjudicial al agente antimicrobial o al material fibroso.

Aun cuando está presente dentro del reductor a pulpa 13, el agente antimicrobial puede volverse sustantivo al material fibroso celulósico. Específicamente, los grupos parcialmente cargados presentes en las fibras celulósicas (por ejemplo, las mitades de hidroxi) pueden formar uniones asociativas con la parte de amonio cuaternario positivamente cargado del agente antimicrobial. Más aún, cuando es sujeto a la agitación continua, tal como anteriormente se describió, existe una mayor posibilidad de que el agente antimicrobial pueda ser llevado al contacto con cualesquier grupos parcialmente cargados libres en las fibras celulósicas. Por lo tanto, substancialmente todo el agente antimicrobial presente dentro del reductor a pulpa 13 puede unirse asociativamente al material fibroso. Como tal, cualquier liquido que es más tarde removido durante el proceso para hacer papel, tal como a través de la gravedad, las zapatas o las cajas de vacio, el secador, y similares, puede estar sustancialmente libre del agente antimicrobial para que pueda ser reciclado o depositado sin requerir el uso de cualesquiera tratamientos químicos o mecánicos.

Después de que el agente antimicrobial es mezclado con el material fibroso dentro del reductor a pulpa 13, la lechada fibrosa 17 que resulta puede opcionalmente ser diluida y preparada para la formación en una capa de material fibroso o de tejidos celulósico que se utiliza en técnicas para hacer papel o el tendido húmedo convencional. Si se desea, la lechada fibrosa 17 puede ser almacenada en un arcón de máquina 15 antes de la formación del tejido. Más aún, el pH de la lechada fibrosa 17 puede ser ajustado si se desea para la compatibilidad del equipo. Deberá de ser entendido que, aunque el agente antimicrobial y el material fibroso están descritos como que están incorporados en el reductor a pulpa 13 en la incorporación de abajo, tales materiales pueden también ser mezclados en cualquier etapa durante el proceso para hacer papel y que ocurre antes de o durante la formación de un tejido celulósico. Por ejemplo, en una incorporación, el agente antimicrobial y el material fibroso pueden ser mezclados juntos en el arcón de máquina 15.

Otros aditivos pueden también ser agregados en el reducto de pulpa 13, el arcón de máquina 15, o inmediatamente antes de la formación. Tales aditivos que pueden ser agregados para mejorar la firmeza y otras propiedades tales como la suavidad y la resistencia a la humedad. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, pequeñas cantidades de resinas de resistencia a la humedad y/o de aglomerantes de resina pueden ser agregadas para mejorar la resistencia y la resistencia a la abrasión. Los aglomerantes útiles y las resinas resistentes a la humedad incluyen, por ejemplo, el Kymene 557 H disponible de la' Hercules Chemical Company y el Parez 631 disponible de American Cyanamid, Inc.. Los agentes de entrecruzado y/o los agentes hidratantes pueden también ser agregados a la mezcla de pulpa. Los agentes desaglutinantes pueden ser agregados a la mezcla de pulpa para reducir el grado de aglomerante de hidrógeno si es deseado un tejido de fibra de pulpa no tejido suelto o muy abierto. Un agente desaglomerante ejemplar está disponible de Quaker Chemical Company, Conshohocken, Pennsylvania, bajo la designación de marca Quaker 2008. La adición de ciertos agentes desaglomerantes en la cant-idad, por ejemplo, de 1 a 4 por ciento, por peso, del compuesto también parece que reduce los coeficientes dinámicos y la estática medida de fricción y mejora la resistencia a la abrasión del lado enriquecido de filamento continuo de la tela compuesta.

Refiriéndonos a las figuras 1 y 2, la lechada fibrosa 17 es entonces transportadas de desde el arcón máquina 15 a un cabezal para hacer papel convencional 12 en donde es depositada por medio de una esclusa 14 en una superficie o en una tela de formación convencional 16. La suspensión de material fibroso celulósico tratado puede tener cualquier consistencia que es típicamente usada en los procesos convencionales para hacer papel. Por ejemplo, la suspensión puede contener desde alrededor de 0.01 hasta alrededor de 1.5 por ciento por peso de material fibroso celulósico tratado suspendido en agua. El agua es entonces removida de la suspensión del material fibroso celulósico tratado para formar una capa uniforme de material fibroso celulósico 18.

Un substrato no tejido 20 es también desenredado de un rollo de suministro 22 y se mueve en la dirección indicada por la flecha inmediatamente asociada mientras el rollo de suministro 22 gira en la dirección de las flechas inmediatamente asociadas. El substrato no tejido 20 pasa a través de un punto de presión 24 en un arreglo de rollo en S 26 formado por los rodillos de pila de 28 y 30.

El substrato no tejido 20 puede ser formado mediante una variedad de procesos diferentes y de una variedad de materiales diferentes. Por ejemplo, el substrato no tejido 20 puede ser formado de filamentos continuos, de fibras básicas, y similares. Los filamentos continuos, por ejemplo, pueden ser producidos mediante procesos de extrusión de material no tejido de filamentos continuos, tales como, por ejemplo, los conocidos procesos de enlazado con fusión o de enlazado con solvente, y pasados directamente a través del punto de presión 16 sin primero ser almacenados en un rollo de suministro. En una incorporación, el substrato no tejido 20 es una tela no tejida de filamentos enlazados con fusión continuos formados mediante un proceso de enlazado por hilado. Los filamentos enlazados por hilado pueden ser formados de cualquier polímero enlazado fundido, de copolímeros o de mezclas de los mismos. Por ejemplo, los filamentos enlazados por hilado pueden ser formados de poliolefinas, de poliamidas, de poliésteres, de poliuretanos , de copolímeros de bloque A-B-A' y de A-B donde A y A' son bloques de extremo termoplásticos y B es un bloque medio elastomérico y los copolímeros de etileno y por lo menos un monómero de vinilo tales como, por ejemplo, los acetatos de vinilo, los ácidos monocarboxílicos alifáticos no saturados, y los ésteres de tales ácidos monocarboxílicos. Si los filamentos son formados de una poliolefina tal como, por ejemplo, el polipropileno, el substrato no tejido 20 puede tener un peso base desde alrededor de 3.5 hasta alrededor de 150 gramos por metro cuadrado (gsm) , en algunas incorporaciones, entre alrededor de 5 hasta alrededor de 70 gramos por metro cuadrado, en algunas incorporaciones, entre alrededor de 10 hasta alrededor de 35 gramos por metro cuadrado. Los polímeros pueden incluir materiales adicionales tales como, por ejemplo, los pigmentos, los antioxidantes, los promotores de flujo, los estabilizadores y similares.

El substrato no tejido 20 puede ser unido para mejorar la durabilidad, la resistencia, el manejo, la estética y/o otras propiedades del substrato 20. A modo de ejemplo solamente, el substrato no tejido 20 puede ser unido mecánicamente, adhesivamente, ultrasónicamente y/o térmicamente. El substrato no tejido 20 es deseablemente unido con patrón. Como un" ejemplo, el substrato no tejido 20 puede ser unido a punto para proporcionar una tela que tenga numerosos puntos de unión discretos y pequeños. Un proceso de unión de ejemplo es la unión de punto térmico y este proceso generalmente involucra pasar una o más capas para ser unidas entre los rodillos calentados tales como, por ejemplo un rodillo de patrón grabado y un segundo rodillo de unión. El rodillo grabado tiene patrón en alguna manera para que la tela no sea unida sobre su superficie completa, y el segundo rodillo puede ser suave o con patrón. Como un resultado, varios patrones para rodillos grabados han sido desarrollados por razones funcionales asi como estéticas. Los patrones de unión de ejemplo, incluyen pero no están limitados a aquellos descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,855,046 otorgada a Hansen y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,620,779 otorgada a Levy y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,962,112 otorgada a Haynes y otros, la patente de los Estados Unidos de América No. 6,093,665 otorgada a Sayovitz y otros, en la patente de diseño de los Estados Unidos de América No. 428,267 otorgada a Romano y otros y en la patente de diseño de los Estados Unidos de América No. 390,708 otorgada a Brown, las cuales están incorporadas aquí en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el substrato no tejido 20 puede ser opcionalmente unido para tener un área de unión total de menos de alrededor de 30 por ciento y una densidad de unión uniforme mayor de alrededor de 100 uniones por 6.45 cm (1 pulgada cuadrada) . Por ejemplo, el substrato no tejido 20 puede tener un área de unión total de desde alrededor de 2 hasta alrededor de 30 por ciento (como está determinado mediante métodos microscópicos ópticos convencionales) y una densidad de unión desde alrededor de 250 hasta alrededor de 500 uniones de aguja por 6.45 cm2 (1 pulgada cuadrada). Tal combinación de área de unión total y la densidad de unión puede, en algunas incorporaciones, ser lograda mediante unir el substrato no tejido 20 con un patrón de unión de aguja que tiene más de alrededor de 100 uniones de aguja por 6.45 cm (1 pulgada cuadrada) que proporciona una área de superficie de unión total de menos de alrededor de 30 por ciento cuando completamente hace contacto con un rodillo de yunque suave. En algunas incorporaciones, el patrón de unión puede tener una densidad de unión con aguja de desde alrededor de 250 hasta alrededor de 350 uniones de aguja por 6.45 cm2 (1 pulgada cuadrada) y un total de área de superficie de unión total de desde alrededor de 10 por ciento hasta alrededor de 25 por ciento cuando hace contacto con un rodillo de yunque suave.

Además, el substrato no tejido 20 puede ser unido mediante patrones o costuras continuas. Como ejemplos adicionales, el substrato no tejido 20 puede ser unido a lo largo de la periferia de la hoja y o simplemente a través del ancho o de la dirección transversal (CD) de la tela adyacente a las orillas. Otras técnicas de unión, también pueden ser usadas, tales como una combinación de unión térmica y de impregnación de látex. Alternativamente y/o adicionalmente, una resina, un látex o un adhesivo pueden ser aplicados al substrato no tejido 20 mediante, por ejemplo, el rociado o la impresión, y el secado para proporcionar la unión deseada. Todavía otras técnicas de unión apropiadas pueden estar descritas en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5,284, 703 otorgada a Everhart, y otros , la 6, 103, 061 otorgada a Anderson, y otros, y la 6,197,404 otorgada a Varona, las cuales están incorporadas aquí en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos.

La capa de fibra fibrosa celulósica 18 tratada es entonces tendida en el substrato no tejido 20 que descansa sobre una superficie de enredado foraminosa 32 de una máquina de enredado hidráulico convencional. Aunque no se requiere, es deseado típicamente que la capa fibrosa celulósica 18 tratada esté entre el substrato no tejido 20 y los múltiples de enredado hidráulico 34. La capa fibrosa celulósica 18 tratada y el substrato no tejido 20 pasan bajo uno o más múltiples de enredado hidráulico 34 y son tratadas con chorros de fluido para enredar el material fibroso celulósico tratado con los filamentos del substrato no tejido de filamento continuo 20. Los chorros de fluido también impulsan las fibras celulósicas en y a través del substrato no tejido 20 para formar el material compuesto 36.

Alternativamente, el enredado hidráulico puede tomar lugar aún cuando la capa fibrosa celulósica 18 tratada y el substrato no tejido 20 están en la misma rejilla perforada (por ejemplo, tela de malla) en donde tuvo lugar el tendido húmedo. La presente invención también contempla superponer una hoja fibrosa celulósica seca en un substrato no tejido de filamento continuo, rehidratar la hoja seca a una consistencia especificada y entonces someter la hoja rehidratada al enredado hidráulico .

El enredado hidráulico puede tomar lugar aún cuando la capa fibrosa celulósica 18 tratada esté altamente saturada con agua. Por ejemplo, la capa fibrosa celulósica 18 tratada puede contener hasta alrededor de 90 por ciento por peso de agua justo antes del enredado hidráulico. Alternativamente, la capa fibrosa celulósica tratada puede ser una capa tendida seca o tendida por aire.

El enredado hidráulico de la capa tendida húmeda de material fibroso celulósico tratado es deseable porque las fibras celulósicas pueden ser empotradas en y/o entrelazadas y enmarañadas con el substrato de filamentos continuos sin interferir con la unión de "papel" (algunas veces referido como unión de hidrógeno) . La unión de "papel" también parece que mejora la resistencia a la abrasión y las propiedades de tensión de una tela de compuesto de contenido de pulpa superior.

El enredado hidráulico puede ser logrado utilizando el equipo de enredado hidráulico convencional tal como el que está descrito en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 3,485,706 otorgada a Evans , la cual es incorporada aqui en su totalidad por referencia a la misma para todos propósitos. El enredado hidráulico puede ser llevado acabo con cualquier fluido de trabajo apropiado tal como, por ejemplo, el agua. El fluido de trabajo fluye a través de un múltiple que de manera pareja distribuye el fluido a una serie de orificios o de agujeros individuales. Estos orificios o agujeros pueden ser de alrededor de 0.003 hasta alrededor de 0.38 mm (0.015 pulgadas) en diámetro. Por ejemplo, un múltiple producido por Honeycomb Systems Incorporated de Biddeford, Maine, que contiene una tira que tiene orificios de 0.178 mm (0.007 pulgadas) de diámetro, 30 agujeros por 2.54 cm (1 pulgada), y puede ser utilizada 1 fila de agujeros. Sin embargo, también deberá de ser entendido que muchas otras configuraciones de múltiples y combinaciones pueden ser usadas. Por ejemplo, un múltiple sencillo puede ser usado o varios múltiples pueden ser arreglados en sucesión.

En el proceso de enredado hidráulico, el fluido que trabaja pasa a través de los orificios a una presión que típicamente está en el rango de desde alrededor de 200 hasta alrededor de 2.000 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica (psig) . En algunas incorporaciones, cuando son procesadas a los rangos superiores de las presiones descritas, las telas de compuesto pueden ser procesadas a velocidades de alrededor de 1.000 pies por minuto (fpm) . El fluido impacta la capa fibrosa celulósica 18 y el substrato no tejido 20 que están sostenidos por una superficie foraminosa que puede ser, por ejemplo, una malla plana sencilla que tiene un tamaño de malla de desde alrededor de 40 x 40 hasta alrededor de 100 x 100. La superficie foraminosa puede también ser una malla de capas múltiples que tiene un tamaño de malla desde alrededor de 50 x 50 hasta alrededor de 200 x 200. Como es típico en muchos procesos de tratamiento de chorro de agua, las ranuras de vacío pueden estar localizádas directamente por abajo de los múltiples de cosido hidráulico o por abajo de la superficie del enredado perforado 32 o por abajo del múltiple de enredado para que el exceso de agua sea retirado del material compuesto hidráulicamente enredado 36.

Aunque no se está aferrado a cualquier teoría de operación, se cree que los chorros de columna del fluido que trabajo que directamente impactan las fibras celulósicas tendidas en el substrato no tejido trabajan para impulsar aquellas fibras en y parcialmente a través del aglomerado o red no tejida de filamentos en el substrato. Cuando los chorros de fluido y las fibras celulósicas interactúan con un substrato no tejido, las fibras celulósicas son también enredadas con filamentos del substrato no tejido y una con la otra. Además de hacer que las fibras se enreden unas con las otras, el enredado hidráulico también forma surcos o hileras en el material, las cuales pueden algunas veces ser deseables por la estética y/o otros propósitos. Por ejemplo, como se muestra en la figura 3, un material compuesto hidráulicamente enredado 100 incluye surcos o hileras 90 definidas por las fibras enredadas 92.

Si se desea, la energía de los chorros de fluido que impactan la capa fibrosa celulósica 18 y el substrato 20 puede ser ajustada para que las fibras celulósicas sean insertadas y enredadas con el substrato de filamento continuo 20 en una manera que incrementa los dos lados de la tela. Esto es, el enredado puede ser ajustado para producir una alta concentración de fibras celulósicas en un lado de la tela y a una correspondiente baja concentración de fibras celulósicas en el lado opuesto. Tal configuración puede ser particularmente útil para los paños limpiadores de propósitos especiales y para las aplicaciones de producto para el cuidado personal tal como, por ejemplo, los pañales desechables, las almohadillas para la mujer, los productos para la incontinencia de los adultos y similares. Alternativamente, el substrato 20 puede ser enredado con una capa fibrosa celulósica en un lado y una capa fibrosa celulósica diferente en el otro lado para formar una tela con dos lados ricos en celulosa. En tal caso, el enredado hidráulico puede ser deseado en ambos lados de la tela compuesta .

De acuerdo con la presente invención, sorpresivamente se ha descubierto que las uniones asociativas formadas entre el agente antimicrobial y las fibras de pulpa durante la penetración de suministro no son sustancialmente rotas mediante las fuerzas mecánicas del proceso de enredado hidráulico. En particular, se cree que cuando son sujetadas a condiciones de enredado, tal- como se describió anteriormente, la unión asociativa entre la parte de amonio cuaternario del agente antimicrobial y los grupos de hidróxido parcialmente cargados de las fibras de pulpa es lo suficientemente resistente para permanecer intactas antes de ser hidráulicamente enredadas. Aunque no está limitada en teoría, se cree que, en algunas incorporaciones, este resultado es por lo menos parcialmente debido a la mezcla de las fibras con el agente antimicrobial aun cuando ésta bajo agitación continua. Específicamente, como se describió anteriormente, la agitación puede permitirle a las fibras no tratadas el ser llevadas al contacto con cualquier agente antimicrobial no usado. Como resultado, substancialmente todo el agente antimicrobial es capaz de unirse a las fibras, por lo que se incrementa la durabilidad del tratamiento, aún cuando está sujeto a fuerzas mecánicas relativamente resistentes durante el enredado.

Después del tratamiento con chorro de fluido, la tela compuesta 36 puede entonces ser transferida a una operación de secado no comprensiva. Un rodillo recolector de velocidad diferencial 40 puede ser usado para transferir el material de la banda de perforación hidráulica a una operación de secado no compresiva. Alternativamente, pueden ser usados los recolectores del tipo de vacio convencionales y las telas de transferencia. Si se desea, la tela compuesta puede ser crepada húmeda antes de ser transferida a la operación de secado. El secado no compresivo del tejido puede ser logrado utilizando un aparato de secado a través de aire de tambor giratorio convencional 42. El secador continuo 42 puede ser un cilindro rotatorio exterior 40 con perforaciones 46 en combinación con una cubierta exterior 48 para recibir aire caliente soplado a través de las perforaciones 46. Una secadora continua 50 transporta la tela compuesta 36 sobre la parte superior del cilindro exterior del secador a través 40. El aire caliente forzado a través de las perforaciones 46 en el cilindro exterior 44 del secador continuo 42 remueve el agua de la tela compuestas 36. La temperatura del aire forzado a través de la tela compuesta 36 mediante el secador a través 42 puede estar en el rango desde alrededor de 93.33°C (200 °F) hasta alrededor de 260°C (500°F) . Otros aparatos y métodos de secado a través útiles pueden ser encontrados en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 2,666,369 otorgada a Niks y la 3,821,068 otorgada a Shaw, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos.

Cuando está seco, tal como se describió anteriormente, el agente antimicrobial se vuelve covalentemente unido a las fibras celulósicas. Por ejemplo, en una incorporación, el compuesto antimicrobial de organosilicona se cree que forma una unión de siloxano (por ejemplo, 0-Si-O) con grupos de hidroxi libres de las fibras celulósicas. Mediante el formar tal unión covalente con las fibras celulósicas, la durabilidad del tratamiento antimicrobial puede ser significativamente incrementado para proporcionar actividad antimicrobial a la tela por un extenso periodo de tiempo.

También puede ser deseable el uso de pasos de acabado y/o de procesos de tratamiento posterior para impartir propiedades seleccionadas a la tela compuesta 36. Por ejemplo, la tela puede ser ligeramente presionada mediante rodillos de calandrado, de crepado, de cepillado o de otra manera tratados para incrementar el estirado y/o para proporcionar una apariencia exterior uniforme y/o ciertas propiedades al tacto. Alternativamente o adicionalmente, varios tratamientos posteriores químicos tales como, los adhesivos o los tintes pueden ser agregados a la tela. Los tratamientos posteriores adicionales que pueden ser utilizados están descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,853,859 otorgada a Levy, y otros, la cual está incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

El compuesto 36 que resulta puede generalmente tener cualquier contenido deseado de fibras celulósicas antimicrobialmente tratadas. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, las fibras celulósicas antimicrobialmente tratadas pueden comprender más alrededor de 50% por peso de la tela 36, y en algunas incorporaciones, entre alrededor de 60% hasta alrededor de 90% por peso de la tela 36. Generalmente hablando, substancialmente todas las fibras celulósicas usadas para formar la tela 36 son antimicrobialmente tratadas. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, más de alrededor de 90% de las fibras celulósicas tratadas para formar la tela 36 son antimicrobialmente tratadas. Más aún, dependiendo en la actividad antimicrobial deseada, la tela 36 puede también contener varios niveles del agente antimicrobial. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, la tela 36 puede contener una agente antimicrobial en una cantidad hasta de alrededor de 4% por peso de la tela, en algunas incorporaciones, entre alrededor de 0.03% hasta alrededor de 0.8% por peso de la tela, y en algunas incorporaciones, entre alrededor de 0.16% hasta alrededor de 0.4% por peso de la tela.

La presente invención puede ser mejor comprendida con referencia a los siguientes ejemplos.

EJEMPLO 1 Fue demostrada la habilidad de formar una tela con fibras celulósicas antimicrobialmente tratadas. Específicamente, seis muestras fueron producidas mediante el agregar inicialmente cantidades que varían de AEM 5772 (ver la tabla 1) a 1.260 libras de agua de la llave contenidas dentro de un reductor a pulpa. Aun cuando bajo condiciones de agitación, 15 libras de una mezcla de pulpa (50% por peso de fibras kraft de madera suave del norte y 50% por peso de fibras kraft de madera suave del sur) fueron entonces agregadas al portador para que cada lechada resultante tuviera un 1.19% de consistencia de sólidos. La lechada fue mezclada por 10 minutos y suministrada a un tanque de diluido en donde fue diluida con agua llave a una consistencia de 0.1% de sólidos.

Las lechadas que resultaron fueron entonces usadas para formar telas compuestas de acuerdo con la patente de los Estados Unidos de América No. 5,204,703 otorgada a Everhart, y otros. Específicamente, las fibras de pulpa tratada fueron hidráulicamente enredadas con un tejido enlazado con hilado de polipropileno (peso base de 27 gramos por metro cuadrado) con presiones de enredado de hasta alrededor de 1.800 libras por pulgada cuadrada. La tela enredada fue entonces secada por 1 minuto con un secador a través de aire (aire a una temperatura de 232.22°C (450°F) ) para que a si la tela alcance a una temperatura máxima de 93.33°C (200°F) . La tela resultante tuvo un peso base de 125 gramos por metro cuadrado.

Una vez formada, la actividad antimicrobial de cada muestra de tela fue entonces determinada de acuerdo con la norma ASTM No. E2149-01, la cual es intitulada "Determinar la Actividad Antimicrobial de los Agentes Antimicrobiales Inmovilizados Bajo Condiciones de Contacto Dinámico". Las propiedades de las muestras están divulgadas abajo en la tabla Tabla I : Propiedades de las Muestras Muestra AEM 5772 Agregado de Agregado de Reducción Agregado (72% Pulpa AEM 5772 Tela AEM 5772 Bacterial (%) sólidos) ( [peso sólidos Sobre ( [peso (gramos) AEM/peso de sólidos pulpa] x 100%) AEM/peso de tela] x 100%) 1 0.0 0.00 0.000 0 2 54.5 0.58 0.450 >97 3 27.2 0.29 0.230 >97 4 13.6 0.14 0.110 97 5 6.8 0.07 0.055 89 6 3.4 0.04 0.031 81 Por tanto, Como se indicó por los resultados establecidos en la Tabla I, puede ser proporcionada una tela con una muerte bacterial relativamente alta, tan grande como de 97%.

Además, para determinar la cantidad de AE 5772 agotada de la solución de agua y pulpa durante la reducción a pulpa, las muestras de solución de pulpa tratada con AEM 5772 fueron tomadas del reductor a pulpa, del cofre de máquina, de la caja de cabeza, y del silo de agua blanca de enredado posterior. Las soluciones de pulpa fueron desaguadas y las muestras de agua capturadas fueron cada una probadas con depuración cuaternaria activa usando sulfato de lauril sódico, cloroformo, un tinte, y un amortiguador. El material cuaternario de silicona No. AEM 5772 fue detectado en cualquiera del agua recolectada.

EJEMPLO 2 La habilidad para formar una tela con fibras celulósicas tratadas antimicrobialmente fue demostrada. Específicamente, fueron producidas dos muestras mediante el agregar inicialmente AEM 5772 (véase Tabla II) a 30.000 libras de agua de molino contenida dentro de un reductor a pulpa. Antes de aplicarse al reductor a pulpa, el AEM 5772 fue diluido con agua a un nivel de 2% de sólidos.

Mientras que está bajo agitación continua, 2.000 libras de una mezcla de pulpa (50% por peso de fibras kraft de madera suave del norte y 50% por peso de fibras kraft de madera suave del sur) fueron entonces agregadas al reductor a pulpa de manera que cada solución resultante tuvo una consistencia de 6% de sólidos. Las soluciones fueron mezcladas por 10 minutos y se suministraron a un tanque de dilución en donde se diluyeron con agua de la llave a una consistencia de 2.5% de sólidos.

Las soluciones resultantes fueron entonces usadas pata formar telas compuestas de acuerdo a la patente de los Estados Unidos de América No. 5,204,703 otorgada a Everhart, y otros. Las muestras fueron formadas en una manera idéntica, excepto porque la muestra 1 no fue crepada, mientras que la muestra 2 si fue crepada. Por ejemplo, durante el procesamiento, las fibras de pulpa tratadas de cada muestra fueron inicialmente diluidas a una consistencia de 0.3% de sólidos. Las fibras de pulpa tratadas fueron enredadas hidráulicamente con un tejido unido con hilado de polipropileno (peso base de 27 gramos por metro cuadrado) con presiones de enredado de hasta alrededor de 1.800 libras por pulgada cuadrada. La tela de enredado fue entonces secada con botes de secado (a una temperatura de 121.11°C (250°F) ) de manera que ésta alcanzó una temperatura máxima de 93.33°C (200°F) . La tela resultante tuvo un peso base de 125 gramos por metro cuadrado .

Una vez formada, la actividad antimicrobial de cada muestra de tela fue entonces determinada de acuerdo a la norma ASTM No. E2.149-01, la cual se llamó "Determinar la Actividad Antimicrobial de Agentes Antimicrobiales Inmovilizados Bajo Condiciones de Contacto Dinámico". Las propiedades de las muestras se establecen abajo en la tabla II.

Tabla II : Propiedades de las Muestras Por tanto, Como se indicó por los resultados establecidos en la Tabla II, una tela puede ser proporcionada con una muerte bacterial relativamente alta, tal como mayor de 97%.

A fin de determinar la cantidad de AEM 5772 agotada de la solución de agua y pulpa durante la reducción a pulpa, las muestras de solución de pulpa tratada con AEM 5772 fueron tomadas del reductor a pulpa, del cofre de la máquina, de la caja de cabeza, y del silo de agua blanca de enredado posterior. Las soluciones de pulpa fueron desaguadas y las muestras de agua capturadas fueron cada una probadas con un desdoblamiento cuaternario activo usando sulfato de lauril sódico, cloroformo, un tinte, y un amortiguador. El material cuaternario de silicona No. AEM 5772 fue detectado en cualquiera del agua recolectada . ??? cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a las incorporaciones especificas de la misma, se apreciará por aquellos expertos en el arte, a lograr un entendimiento de lo anterior, que pueden concebirse fácilmente alteraciones, variaciones y equivalentes de éstas incorporaciones. Por tanto, el alcance de la presente invención debe valorarse como aquél de las reivindicaciones anexas y cualquier equivalentes de las mismas .

Claims (36)

1. R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Un método para formar una tela tratada antimicrobialmente, dicho método comprende: formar una solución de un liquido y de un agente antimicrobial; combinar un material fibroso celulósico con dicha solución para formar una suspensión liquida, en donde dicho agente antimicrobial se hace sustantivo a dicho material fibroso celulósico después de haberse combinado con el mismo; y formar un tejido de dicha suspensión liquida de dicho material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente de manera que esencialmente todo el material fibroso celulósico presente dentro de dicho tejido es derivado de dicho material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente. 2. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque por lo menos una parte de dicho liquido de dicha suspensión liquida es removido durante la formación del tejido, dicha parte del liquido removida estando esencialmente libre de dicho agente antimicrobial. 3. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el agente antimicrobial es un compuesto de amonio cuaternario de organosilicona. . Un método tal y como se reivindica en la cláusula 3, caracterizado porque dicho compuesto de amonio cuaternario de organosilicona tiene la siguiente estructura: (OR^Si R2 N+ R5 x- En donde, Ri es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Cs; R.2 es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Cs; R3 y R4 son los mismos o diferentes, y son seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de un grupo de alquilo C1-C4; R5 es hidrógeno o un grupo de alquilo C1-C30) y X" es un contraión adecuado. 5. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho agente antimicrobial es 3-cloruro de (trimetoxilil) propiloctadecildimetil amonio. 6. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho agente antimicrobial es hidrolizado antes de formar dicha solución. 7. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha solución y dicho material fibroso celulósico son combinados en un reductor a pulpa. 8. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque dicha solución y dicho material fibroso celulósico son sometidos a agitación mientras que están en dicho reductor a pulpa. 9. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho agente antimicrobial está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.04% a alrededor de 1.0% por peso de dicho material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente . 10. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho agente antimicrobial está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.2% a alrededor de 0.5% por peso de dicho material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente . 11. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho material fibroso celulósico comprende fibras de pulpa de longitud de promedio alto, fibras de pulpa de longitud de promedio inferior, o mezclas de las mismas. 12. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende el enredar hidráulicamente dicho tejido de material fibroso tratado antimicrobialmente con un sustrato no tejido. . 13. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado porque sustrato no tejido está formado de filamentos continuos. 1 . Un método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque dichos filamentos continuos están formados por un proceso de unión con hilado. 15. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende el secar dicho tejido de manera que los agentes antimicrobiales forman un enlace covalente con dicho material fibroso celulósico. 16. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque dicho agente antimicrobial es un compuesto de organosilicona de manera que dicho enlace covalente es una unión de siloxano. 17. Un método para formar una tela tratada antimicrobialmente, dicho método comprende: formar una solución de un liquido y de un agente antimicrobial, dicho agente antimicrobial siendo un compuesto de amonio cuaternario organosilicona; combinar las fibras de pulpa con dicha solución para formar una suspensión liquida mientras que está bajo agitación, en donde dicho compuesto de amonio cuaternario de organosilicona se hace sustantivo a dichas fibras de pulpa después de haberse combinado con las mismas; formar un tejido de dicha suspensión liquida de dicho material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente de manera que esencialmente todo el material fibroso celulósico presente dentro de dicho tejido es derivado de dicho material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente; enredar hidráulicamente dicho tejido de fibras de pulpa tratadas antimicrobialmente con un sustrato no tejido; y secar dicho tejido de manera que el agente antimicrobial forme un enlace covalente con las fibras de pulpa. 18. ün método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque dicha unión covalente es una unión de siloxano. 19. ün método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque por lo menos una parte de dicho liquido de dicha suspensión liquida es removida durante la formación de dicho tejido, dicha parte liquida removida estando esencialmente libre de dicho agente antimicrobial . 20. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque dicho compuesto de amonio cuaternario de organosilicona tiene la siguiente estructura: (OR^Si R2 N+ R5 X R4 En donde, Ra es hidrógeno o un grupo de alquilo C^-C8,- R2 es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Cs; R3 y R4 son los mismos o diferentes, y son seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de un grupo de alquilo C1-C4; R5 es hidrógeno o un grupo de alquilo C1-C30) / y X" es un contraión adecuado. 21. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque dicho agente antimicrobial es 3-cloruro de (trimetoxilil) propiloctadecildimetil amonio. 22. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque dicha solución y dichas fibras de pulpa son combinadas en un reductor a pulpa. 23. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque dicho sustrato no tejido es formado de filamentos continuos. 24. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porque dichos filamentos continuos son formados por un proceso de unión con hilado. 25. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente que comprende un sustrato de filamentos continuos no tejido hidráulicamente enredado con fibras de pulpa, en donde esencialmente todas las fibras de pulpa presentes dentro del material compuesto están tratadas con un agente antimicrobial de organosilicona. 26. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial es un compuesto de amonio cuaternario de organosilicona. 27. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho compuesto de amonio cuaternario de organosilicona tiene la siguiente estructura: (OR^Si R2 N+ Rg X R4 En donde, Ri es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Csj R2 es hidrógeno o un grupo de alquilo Ci-Ce; R.3 y FU son los mismos o diferentes, y son seleccionados del grupo que consiste de hidrógeno y de un grupo de alquilo C1-C4 R5 es hidrógeno o un grupo de alquilo C1-C30) ; y X~ es un contraión adecuado . 28. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial es 3-cloruro de (trimetoxilil) propiloctadecildimetil amonio . 29. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial de organosilicona comprende entre alrededor de 0.04% a alrededor de 1.0% por peso de dichas fibras de pulpa. 30. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial de organosilicona comprende entre alrededor de 0.2% a alrededor de 0.5% por peso de dichas fibras de pulpa. 31. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dichos filamentos continuos son formados por un proceso de unión con hilado. 32. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dichas fibras de pulpa comprenden entre alrededor de 60% a alrededor de 90% por peso de dicha tela compuesta. 33. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial de organosilicona comprende entre alrededor de 0.03% a alrededor de 0.8% por peso de dicha tela compuesta . 34. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial de organosilicona comprende entre alrededor de 0.16% a alrededor de 0.4% por peso de dicha tela compuesta . 35. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 25, caracterizada porque dicho agente antimicrobial de organosilicona está unido covalentemente a dichas fibras de pulpa. 36. Una tela compuesta tratada antimicrobialmente tal y como se reivindica en la cláusula 35, caracterizada porque R E S U M E N Se proporciona un método para formar una tela tratada antimicrobialmente . El método incluye el formar una solución de un liquido y de un agente antimicrobial, tal como 3-cloruro de (trimetoxilil) propiloctadecildimetil amonio. En una incorporación, un material fibroso celulósico es combinado con una solución mientras que está en el reductor a pulpa para formar una suspensión liquida de manera que el agente antimicrobial se hace sustantivo al material fibroso celulósico. Un tejido es formado del material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente de manera que esencialmente todo el material fibroso celulósico presente dentro del tejido es derivado del material fibroso celulósico tratado antimicrobialmente. En una incorporación, el tejido del material fibroso tratado antimicrobialmente también es enredado hidráulicamente con un sustrato no tejido. En algunas incorporaciones, cuando se seca, el agente antimicrobial forma una unión covalente con el material fibroso celulósico.