MXPA05001752A

MXPA05001752A - Materiales no tejidos capaces de estirarse con controlada fuerza de retraccion y metodos para hacer los mismos.

Info

Publication number: MXPA05001752A
Application number: MXPA05001752A
Authority: MX
Inventors: Hannong Rhim
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-04-25
Also published as: AU2003260126A1; WO2004020712A1; BR0313442A; CN1675415A; EP1532300A1; US20040110442A1; JP2005537399A; KR20050053615A

Abstract

Un metodo para formar fibras en un tejido incluye los pasos de extrudir conjuntamente un primer componente elastomerico y un segundo componente termoplastico; dirigir los componentes primero y segundo a traves de un paquete de hilado de fibra para formar una pluralidad de lineas de hilado de fibra derretida continuas, en donde el primer componente elastomerico esta presente en una cantidad mayor de alrededor de 70 por ciento por peso de las fibras derretidas y el segundo componente termoplastico esta presente en una cantidad de entre alrededor de 10 y 30 por ciento por peso de las fibras derretidas; atenuar las lineas de hilado y dirigir la pluralidad de fibras derretidas a traves de una camara de enfriamiento para formar una pluralidad de fibras enfriadas; dirigir la pluralidad de fibras empleadas a traves de una unidad de jalado de fibra, por lo que las fibras son jaladas hacia abajo; permitir a las fibras jaladas el ser depositadas sobre una superficie formadora formando por tanto un tejido en donde las fibras son relajadas; estabilizar el tejido; y unir el tejido para producir un tejido que demuestra mas de alrededor de 25% de recuperacion de estiramiento en la direccion de la maquina.

Description

MATERIALES NO TEJIDOS CAPACES DE ESTIRARSE CON CONTROLADA FUERZA DE RETRACCION Y METODOS PARA HACER LOS MISMOS Esta solicitud es una de dos solicitudes dirigidas a un asunto relacionado presentado el mismo día. La otra solicitud es titulada "DISPOSITIVO DE ULITPLE IMPACTO Y EL METODO PARA TRATAR TEJIDOS FLEXIBLES" con los inventores Robert James Gerndt, José Enrique Maldonado, Ann Louise McCormack, y Michael Tod Morman (correo exprés número EU 838 797 095 US; expediente número 19078 PCT) incorporada aquí por referencia en su totalidad.

Campo de la Invención Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de patente de los Estados Unidos de América número 60/407,172 presentada el 30 de agosto de 2002, la cual es incorporada por referencia aquí en su totalidad.

La presente invención se relaciona a materiales no tejidos para usar en productos para el cuidado personal desechables. Más particularmente, la presente invención se relaciona a materiales no tejidos capaces de estirarse para usar en tales productos y los métodos para hacer los mismos .

Antecedentes de la Invención Existen numerosos métodos conocidos para aquellos con habilidad en el arte para hilar fibras que pueden usarse para formar telas no tejidas. Muchas de tales telas no tejidas son útiles en los productos desechables para el consumidor, tales como artículos absorbentes desechables para absorber fluidos del cuerpo. Por ejemplo, tales telas pueden utilizarse en las cubiertas del lado al cuerpo, vistas, forros, o paneles laterales de los productos para el cuidado personal del consumidor, tales como pañales o calzoncillos de aprendizaje. Tradicionalmente, los materiales no tejidos inelásticos y no capaces de estirarse han sido utilizados para estos propósitos. Sería deseable, sin embargo, para estos materiales el ser altamente capaces de estiramiento o de alargamiento para ciertas aplicaciones del producto. Por ejemplo, en ciertas aplicaciones puede ser deseable para estos materiales el estirarse tanto como 30 a 150% en la dirección transversal a la máquina durante el uso, o en ambas la dirección transversal y a la máquina, y también el demostrar buena recuperación (esto es la capacidad de retraerse con la remoción de una fuerza de presión) . Cuando tales materiales son usados como parte de los laminados, la carga de extensión de las primeras etapas de alargamiento debe ser baja, pero la carga puede volverse alta suficiente para que el consumidor comience a sentir "estirado a detenerse" (donde un usuario comienza a notar la resistencia) en las últimas etapas del alargamiento útil durante el uso. Cierta mínima fuerza de retracción es también deseable a fin de asegurar la recuperación aceptable y oportuna.

Numerosos intentos han sido hechos para hilar elastomeros termoplásticos y formar material unido con hilado con ese fin, pero solamente con limitado éxito. La resistencia de bajo fundido de los típicos elastomeros termoplásticos puede causar el rompimiento de la línea de hilado (fibra) en un tamaño de fibra útil en estas aplicaciones, y a una alta velocidad comercialmente viable. Alternativamente, tales fibras hiladas, si no se han roto, pueden ser tan pegajosas como para arriesgar el enredarse juntas, finalmente produciendo la formación inaceptable del tejido. Aún si tal material fuera producido a una velocidad no comercialmente viable y a un pesado peso base, es probable que los materiales puedan demostrar un tacto o sensación elástica inaceptable, y características de extensión y de retracción que pueden no satisfacer las preferencias antes mencionadas . Deberá notarse que la respuesta elástica de tales fibras a estirarse y/o sacarse (en el caso de componentes inelásticos) también puede contribuir a situaciones de hilado inmontable durante la formación de la fibra.

Mientras que débiles líneas de hilado de elastómero fundido con polímeros termoplásticos de alta resistencia fundida han sido demostrados en ciertas configuraciones de fibra bi-componente, estas fibras con frecuencia requieren de adicionales pasos de procesamiento. Aún si tales materiales bi-componentes son producidos, es con frecuencia difícil el obtener fibras bi-componentes de vaina y núcleo uniformemente distribuidas con excesiva gran cantidad de material elastomérico en la parte del núcleo de la fibra. Intentos por producir tales materiales con frecuencia resultan en materiales bi-componentes de vaina y núcleo en los cuales la estructura de la vaina no es uniforme, por ende permitiendo al núcleo elastomérico el exponerse en algunas ubicaciones de superficie a lo largo de la longitud de la fibra. Esta exposición del material elastomérico permite al material generalmente pegajoso el estar fuera de las fibras, y con frecuencia resulta en pegado errático o encordado de las fibras, como previamente se describió.

Los fabricantes de productos para el cuidado personal siempre están buscando nuevos materiales y medios de construir tales productos a fin de hacerlos más funcionales para la aplicación que desean lograr, o alternativamente más eficiente en su fabricación u operación. Por ejemplo, hay una necesidad por materiales hilados fundidos que pueden producirse usando simplificados procesos de fabricación, y que demuestran un desempeño predecible elástico. Además, hay una necesidad por métodos de fabricación tales como tejidos hilados fundidos como para controlar el tacto o sensación del tejido final que es incorporado en el producto para el cuidado personal del consumidor. En particular, ha sido problemático para los tejidos elásticos el superar su "sensación pegajosa", cuando son empleados en productos para el consumidor, dado que tradicionales materiales elastoméricos con frecuencia incluyen aglutinantes y por ende son pegajosos al tacto. Finalmente, hay una necesidad por procesos de fabricación que permitan el control de la capacidad de retracción de un tejido elástico, y para la producción de fibras elásticas altamente rizadas, fibras elásticas de varias formas de la sección transversal, fibras elásticas de múltiples componentes tales como fibras bi-componentes lado a lado y fibras bi-componentes de vaina y núcleo que tienen altos porcentajes de componentes de núcleo, con más uniforme cobertura de los componentes de delgada vaina. Es para tales necesidades que la presente invención está dirigida .

Síntesis de la Invención Un método de formación de fibras en un tejido incluye los pasos de coextrusión de un primer componente elastomérico y de un segundo componente termoplástico; dirigiendo el primero y segundo componentes a través de un paquete de hilado de fibra para formar una pluralidad de fibras de múltiples componentes fundidos continuos en linea de hilado, en donde el primer componente elastomérico está presente en una mayor cantidad de alrededor de 70 por ciento por peso de las fibras fundidas y el segundo componente termoplástico está presente en una cantidad de entre alrededor de 10 y 30 por ciento por peso de las fibras fundidas; atenuando las líneas de hilado y canalizando la pluralidad de fibras fundidas a través de una cámara de templar para formar una pluralidad de fibras enfriadas; el canalizar la pluralidad de fibras enfriadas a través de la unidad de sacado de la fibra, como las fibras son jaladas hacia abajo; permitiendo a las fibras jaladas el depositarse sobre una superficie de formación por tanto formando un tejido en donde las fibras son relajadas; estabilizar el tejido; unir el tejido para producir una tela demostrando una recuperación de estirado en la dirección a la máquina mayor de alrededor de 25 por ciento.

Estos y otros rasgos y ventajas de la presente invención serán aparentes después de revisar la siguiente descripción detallada de las incorporaciones descritas y de las reivindicaciones adjuntas.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 ilustra un esquema que muestra un método de formación de fibras bi-componentes continuas en un tejido sin la necesidad de un paso posterior de sacado estirado, cuyo paso, exhibe el estirado y la recuperación.

La Figura 2 ilustra varias secciones cruzadas, en las Figuras 2A a la 2G de fibras bi-componentes de la invención.

Las Figuras 3A-3F son foto-micrografxas de los tejidos fibrosos hechos de conformidad con la invención. Las Figuras 3A-3B especialmente ilustran tejidos fibrosos con ya sea topografías de superficie suave o áspera. Las Figuras 3C y 3D ilustran tejidos fibrosos con fibras altamente rizadas, y las Figuras 3E y 3F ilustran vistas de tejidos de conformidad con esta invención que son usadas para conducir las mediciones del "ancho del campo por longitud de fibra" (longitud de fibra por espaciado de unión) como se describe abajo.

Las Figuras 4A y 4B ilustran una incorporación alternativa del proceso de la invención de la Figura 1 en la cual un tejido fibroso formado es estirado por un rodillo principal y rodillos satélite que siguen la formación, dependiendo de los componentes elastoméricos utilizados, a fin de proporcionar mejorados atributos elásticos.

La Figura 5 ilustra una incorporación alternativa del proceso de la invención de la Figura 1 en la cual un tejido fibroso formado es estirado por una serie de rodillos lado a lado siguiendo la formación.

La Figura 6 ilustra una incorporación alternativa del proceso de la invención de la Figura 1 en la cual un tejido fibroso es estirado entre bandas siguiendo la formación del tej ido . > Las Figuras 7-19 ilustran a través de gráficas representaciones, el desempeño elástico de los tejidos hechos con tales materiales elásticos .

La Figura 20 ilustra datos de la caracterización del tejido utilizando la "longitud de fibra por ancho del campo" como se describe además abajo.

Descripción Detallada de la Invención Definiciones Dentro del contexto de esta especificación, cada término o frase abajo incluirá el siguiente significado o significados .

Un "artículo" o "producto" se refiere a una prenda u otro artículo de uso terminal de fabricación, incluyendo pero no limitado a, pañales, calzoncillos de aprendizaje, ropa para nadar, productos catameniales , prendas o envoltura médicas, y similares .

El término "unido" o "unir" se refiere a juntar, adherir, conectar, sujetar, o similares, de dos elementos. Dos elementos serán considerados unidos juntos cuando se unan directamente uno al otro o indirectamente uno al otro, tal como cuando cada uno es directamente unido a elementos intermedios .

Como se usa aquí, el término "unión de punto térmico" significa unir una o más capas de tela, o de película a una pluralidad de discretos puntos de unión. Por ejemplo, la unión de punto térmico generalmente involucra el pasar una o más capas para ser unidas entre rodillos calentados tales como, por ejemplo como un rodillo de calandrar suave y un rodillo de patrón grabado. El rodillo grabado tiene un patrón en algún modo de tal forma que toda la tela no se una a través de toda su superficie, y el rodillo de yunque es usualmente plano. Como resultado, varios patrones para los rodillos grabados han sido desarrollados por razones funcionales así como estéticas. Un ejemplo de un patrón tiene puntos y el patrón Hansen Pennings o "H&P" con alrededor de un área de unión de 30% con alrededor de 200 uniones por pulgada cuadrada como se enseño en la patente de los Estados Unidos de América número 3,855,046 otorgada a Hansen & Pennings, incorporada aquí como referencia en su totalidad. El patrón H&P tiene áreas de unión en un punto cuadrado o de perno en donde cada perno tiene una dimensión de 0.038 pulgadas (0.965 milímetros), un espaciado de 0.070 pulgadas (1.778 milímetros) entre los pernos, y una profundidad de unión de 0.023 pulgadas (0.584 milímetros). Otro típico patrón de punto de unión es el patrón de unión expandido Hansen Pennings o "EHP" que produce un área de unión de 15% con un perno cuadrado que tiene una dimensión lateral de 0.037 pulgadas (0.94 milímetros), un espaciado de perno de 0.097 pulgadas (2.464 milímetros) y una profundidad de 0.039 pulgadas (0.991 milímetros). Otro típico patrón de punto de unión designado "714" tiene áreas de unión de perno cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.023 pulgadas, un espaciado de 0.062 pulgadas (1.575 milímetros) entre pernos, y una profundidad de unión de 0.033 pulgadas (0.838 milímetros). El patrón resultante tiene un área unida de alrededor del 15% cuando es nuevo. Aún otro patrón común es el patrón de Estrella C, que tiene un área de unión de alrededor de 16.9%. El patrón de Estrella C tiene una barra de dirección cruzada o diseño de "pana" interrumpido por las estrellas que caen. Otros patrones comunes incluyen al patrón de diamante con diamantes repetidos y ligeramente desplazados con alrededor de 16% de área de unión y un patrón de tramado de alambre que se ve como el nombre sugiere, por ejemplo, como un patrón de reja de ventana con un área de unión de 15%. Un ulterior patrón es el patrón de "tramado en s" que tiene alrededor de 17% de área de unión cuando es nuevo y un patrón de objetos de bebé que tiene alrededor de 12% de área de unión cuando es nuevo. Aún otro patrón es el patrón Ramisch que produce un área de unión de 8% cuando es nuevo con un perno cuadrado que tiene una dimensión lateral de 0.039 pulgadas (0.991 milímetros) en un arreglo alternado, un espaciado de perno de alrededor de 0.139 pulgadas (3.53 milímetros) y una profundidad de 0.052 pulgadas (1.321 milímetros) .

Tales patrones de unión son además descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 5,599,420 otorgada a Yeo y otros, incorporada por referencia aquí en su totalidad. Típicamente, el área porcentual de unión es de menos de alrededor de 50 por ciento y más deseablemente varia desde alrededor de 8 por ciento a alrededor de 30 por ciento del área del tejido laminado de la tela.

El término "laminado" significa una o más capas que han sido unidas juntas.

El término "poliolefina flexible" (FPO) se refiere a materiales de poliolefina que contienen polímero con base de propileno con controladas regiones de unidades de polipropileno atáctico para lograr una deseada cristalinidad tal como es descrito en la patente de los Estados Unidos de, América número 5,910,136 titulada "Películas Micro-porosas Poliméricas Orientadas con Poliolefinas flexibles y los Métodos para Hacerlas" otorgada a Hetzler y Jacobs; todos los contenidos de la cual son incorporados aquí por referencia. Ulterior descripción de las poliolefinas flexibles puede encontrarse en la patente de los Estados Unidos de América número 5,723,546 otorgada a Sustic y asignada a la Rexene Corporation.

El término "línea de hilado" deberá referirse a la fibra extrudida desde una placa de hilar en una operación de hilado fundido. Alternativamente, dependiendo con el contexto de la frase dentro de, una oración, el término "línea de hilado" puede usarse generalmente para describir el proceso o aparato de formación . de fibra usado para generalmente producir fibras .

El término "desechable" se refiere a artículos que son diseñados para ser descartados después de uso o uso limitado .

Como se usa aguí, el término "tela" es usado para referir a todos los tejidos fibrosos no tejidos descritos aquí.

"Película" se refiere a una película de termoplástico hecha usando una extrusión de película y/o proceso de espumado, tal como moldeo de película o soplado de película por proceso de extrusión. El término incluye las películas perforadas, películas con ranura, y otras películas porosas que constituyen películas de transferencia de líquido, así como películas que no transfieren líquidos .

Como se usa aquí, el término "fibras bi-componentes" se refiere a las fibras que han sido formadas de al menos dos fuentes de polímeros extrudidos de separados extrusores pero hiladas juntas para formar una fibra. Las fibras bi-componentes son también algunas veces referidas como fibras conjugadas o de múltiples componentes. Los polímeros son arreglados en sustancialmente constantemente colocados en zonas distintas a lo largo de las secciones transversales de las fibras bi-componentes y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras bi-componentes. La configuración de tal fibra bi-componente puede ser, por ejemplo, un arreglo de vaina y núcleo en donde un polímero es rodeado por otro o puede ser un arreglo lado a lado, un arreglo de pastel o un arreglo de "islas en el mar". Las fibras bi-componentes son enseñadas en la patente de los Estados Unidos de América número 5,108,820 otorgada a Kaneko y otros; la patente de los Estados Unidos de América número 4,795,668 otorgada a Krueger y otros; la patente de los Estados Unidos de América número 5,540,992 otorgada a Marcher y otros, y la patente de los Estados Unidos de América número 5,336,552 otorgada a Strack y otros; y 5,425,987 otorgada a Shawver, cada una siendo incorporada por referencia en su totalidad. Las fibras bi-componentes son también enseñadas en la patente de los Estados Unidos de América número 5,382,400 otorgada a Pike y otros incorporada por referencia en su totalidad. Para dos componentes de fibras, los polímeros pueden estar presentes en proporciones de 75/25, 50/50, 25/75 o en cualesquiera proporciones deseadas. Adicionalmente, los aditivos de polímero tales como ayudas de procesamiento, pueden incluirse en cada zona.

Una "capa" cuando es usada en singular puede tener el doble significado de un solo elemento o de una pluralidad de elementos .

El término "dirección a la máquina" o "MD" se refiere a la longitud de una tela en la dirección en la cual ha sido producida, en oposición a la "dirección transversal a la máquina" o "CD" se refiere al ancho de una tela, por ejemplo, en una dirección generalmente perpendicular a la dirección a la máquina .

Las "fibras sopladas con fusión" significan las fibras formadas por la extrusión de un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz finos y usualmente circulares con hebras o filamentos fundidos a adentro de chorros de gas calentados a alta velocidad (por ejemplo, aire) y convergentes que atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, que puede ser a un diámetro de micro-fibra. Después de esto, las fibras sopladas con fusión son llevadas por el chorro de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersadas al azar. Tal proceso es descrito por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 3,849,241 otorgada a Butin y otros . Las fibras sopladas con fusión pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 0.6 denier y son generalmente pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora. Las fibras sopladas con fusión usadas en la presente invención son preferiblemente sustancialmente continuas en longitud.

Una fibra "hilada fundida" se refiere genéricamente a una fibra que está formada de un polímero fundido por un proceso de extrusión de formación de fibra, por ejemplo, tal como es hecho por los procesos de soplado con fusión y de unido con hilado.

Como se usa aquí, el término "altamente elástico" o "altamente elastomérico" , se refiere a un material, el cual, con la aplicación de una fuerza de presión es capaz de estirarse, o de alargarse en al menos una dirección y que regresa aproximadamente a sus dimensiones originales después de que es removida la fuerza. Por ejemplo, un material alargado que tiene una longitud presionada que es de al menos de alrededor de 50 por ciento mayor que su longitud no presionada relajada, y la cual recuperará al menos 50 por ciento de su alargamiento con la liberación de la fuerza de alargamiento de estirado dentro de un corto período de tiempo, tal como un minuto de liberación de la fuerza de presión (alargamiento) . Un ejemplo hipotético puede ser una muestra de una pulgada de un material que es capaz de alargarse a al menos 1.50 pulgadas y que, al ser liberado de la fuerza de presión, se recuperará a una longitud de no más de 1.25 pulgadas dentro de un minuto.

Como se usa aquí, el término "elástico" o "elastomérico" se refiere a un material que con la aplicación de una fuerza de tensión, es capaz de estirarse o de alargarse en al menos una dirección y regresar a cerca de sus dimensiones originales después de que es removida la fuerza. Por ejemplo, un material alargado que tiene una longitud presionada que es de al menos alrededor de 50 por ciento mayor que su longitud relajada no estirada, y que recobrará, con la liberación de la fuerza aplicada de estiramiento, al menos 25 por ciento de su alargamiento dentro de un corto período de tiempo, tal como un minuto de la liberación de la fuerza de presión (alargamiento) . Un ejemplo hipotético puede ser una muestra de una pulgada de un material que es capaz de alargarse a al menos 1.50 pulgadas y que, al ser liberado de la fuerza de presión, se recuperará a una longitud de no más de 1.375 pulgadas dentro de un minuto.

Como se usa aquí, el término "porcentaje de estiramiento" se refiere a la proporción determinada por la medición del aumento en la dimensión estirada (en cualquier dirección) y dividiendo ese valor por la dimensión original (en la misma dirección) , por ejemplo, (aumento en la dimensión estirada/dimensión original) X 100.

Como se usa aquí, el término "fijar" se refiere a un alargamiento retenido en una muestra de material que sigue el alargamiento y la recuperación, por ejemplo, después de que el material ha sido estirado y dejado relajar.

Como se usa aquí, el término "porcentaje fijo" (tensión fija) es la medida de la cantidad de material estirado desde su longitud original después de ser ciclado. La tensión restante después de la remoción de la tensión aplicada es medida como el porcentaje fijo. El porcentaje fijo puede ser descrito como donde la curva de retracción de un ciclo cruza el eje de alargamiento, y como se describe más adelante, y es representado por la siguiente fórmula: Longitud final-longitud inicial Longitud estirada-longitud inicial Como se usa aquí, el término "sacar" deberá referirse a la acción de alargamiento de un chorro fundido de polímero termoplástico y el término "estirado" deberá referirse a la acción de alargamiento de un chorro de polímero elastómero.

Como se usa aquí, el término "inelástico" o "no elástico" se refiere a cualquier material que no cae dentro de la definición de ^elástico" anterior.

El "valor de histéresis" es determinado por el primer alargamiento de una muestra a un último alargamiento de un porcentaje dado (tal como de 50 o de 100 por ciento) y entonces dejada la muestra retraer a una cantidad donde la cantidad de resistencia es cero. Para los propósitos de esta solicitud, el término alargamiento final deberá entenderse el significar un porcentaje de alargamiento predefinido. Para los propósitos de esta solicitud, los números determinantes del valor de histéresis (y como se explica además abajo en la sección de método de prueba) son leídos por ejemplo en el 50 por ciento y en el 100 por ciento del alargamiento final total, en cualquiera la dirección a la máquina o en la dirección transversal a la máquina. % de pérdida de histéresis = extensión de energía-retracción de energía X100 extensión de energía Un "no tejido" y una "tela no tejida" se refieren a materiales y a tejidos de material que son formados sin la ayuda de tramado textil o de un proceso de tejido.

El término "polímero" generalmente incluye, pero no es limitativo a, omopolimeros, copolímeros, tales como, por ejemplo, bloque, injerto, al azar y copolímeros alternativos, terpolímeros, etc., y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que de otra forma se limiten específicamente, el término "polímero" deberá incluir todas las configuraciones geométricas posibles del material. Estas configuraciones incluyen, pero no son limitadas a simetrías isotácticas, sindiotácticas . Palabras de grado, tales como "alrededor", "sustancialmente" , y similares son usadas aquí en el sentido de en, o cerca de, cuando son dadas las tolerancias de fabricación y de material inherentes en las circunstancias señaladas y son usadas para prevenir la inescrupulosa infracción de ventajosamente tomar ventaja de la descripción de la invención exactas o absolutas cifras son señaladas como una ayuda entender la invención.

Las "fibras unidas con hilado" se refieren a las fibras de diámetro pequeño que son formadas por la extrusión de un material termoplástico fundido como filamentos a través de una pluralidad de vasos capilares de un hilador finos que tienen una configuración circular o de otra forma, con el diámetro de los filamentos extrudidos siendo rápidamente reducidos como, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 4,340,553 otorgada a Appel y otros, y la patente de los Estados Unidos de América número 3.692.618 otorgada a Dorschner y otros, la patente de los Estados Unidos de América número 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, las patentes de los Estados Unidos de América números 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a inney, la patente de los Estados Unidos de América número 3,502,763 otorgada a Hartman, y la patente de los Estados Unidos de América número 3,542,615 otorgada a Dobo y otros . Las fibras unidas con hilado son templadas y generalmente no son pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas con hilado son generalmente continuas y tienen con frecuencia deniers promedio mayores de alrededor de 0.3, más particularmente, de entre alrededor de 0.6 y 10.

El término "elastómero" deberá usarse para describir un material termoplástico que demuestra la recuperación elástica siguiendo al estiramiento.

Los términos "retorcido" y "rizo" deberán referirse a una formación estructural en una fibra, cuya parte de una fibra extrudida es doblada como para incluir una configuración no lineal, tal como por el pase sobre sí misma.

El término "ondulado" deberá referirse a un rizo repetido dentro de una fibra e incluye formaciones elicoides, remolinos, o rizos a lo largo de la longitud de la fibra.

El término "corrugado" deberá referirse a una topografía de la superficie de la fibra en la cual al menos una parte de la superficie de la fibra aparece plegarse a lo largo de un núcleo de fibra central. Tal topografía de la superficie es típicamente causada por un plegado de un componente de vaina a lo largo del eje longitudinal (y del componente de núcleo) en una fibra bi-componente .

Estos términos pueden además definirse con adicional lenguaje en las partes restantes de la especificación.

Métodos de Prueba: Para los propósitos" de esta solicitud, los siguientes métodos de prueba son empleados.

Prueba de Extensión y Retracción: Las pruebas Sintech incluyen una prueba de extensión de alargamiento de cinco ciclos, 50 ó 100 por ciento final (objetivo) (que es un punto predefinido de alargamiento de un porcentaje dado como se anota) . Para la prueba de extensión de alargamiento de 50 por ciento final, por ejemplo, la muestra es repetidamente alargada a un alargamiento final de 50 por ciento y entonces dejada retraer a una longitud del calibre original, cinco veces. La prueba es realizada sobre el equipo Sintec l/S ó 2/S utilizando el software TESTWORKS para Windows 3.02, para registrar datos . Al conducir la prueba de extensión y retracción, una muestra de 3 pulgadas de ancho (7.62 centímetros) del material es sostenido dentro de abrazaderas (longitud de calibre de 4 pulgadas (10.16 centímetros)) y jalado a un alargamiento objetivo de ya sea 50, ó 100 por ciento a una tasa de 500 milímetros por minuto, y regresado a la distancia original, típicamente de cuatro pulgadas o de otra forma anotado, por cinco ciclos. La prueba fue realizada a temperatura ambiente y en condiciones de humedad.

La pérdida de histéresis puede calcularse de conformidad con la siguiente ecuación como se observa: Pérdida de % de histéresis (Energía) = (área bajo curva, de extensión ARRIBA) - (área bajo curva de retracción ABAJO) X 100 (área bajo curva de Extensión ARRIBA) Esto determina la energía de histéresis .

Prueba de Medición de la Longitud de Fibra por Espaciado Unido: Las muestras de los materiales no tejidos fueron sometidas a los MVA Laboratorios, Inc. (de Norcross, Georgia) para el método de prueba de la Detección de Dispersión Trasera del Electrón / Alto Contraste (BSE/HICON) usando un microscopio de escanear electrónico JEOL (de Peabody, Massachussets) (SEM) . Las superficies de los materiale4s no tejidos fueron fotografiadas a una ampliación de 25X, y doce fotografías Polaroid (de Cambridge, Massachussets) fueron ensambladas en dos fotomontajes. Los rasgos claves de imagen en las fotografías fueron pares de punto de unión (BPP) , colocados diagonales desde una dirección para seis fotografías; entonces diagonalmente desde la otra dirección para las otras seis fotografías. El proceso de fotografía de Detección de Dispersión Trasera del Electrón / Alto Contraste (BSE/HICON) ; el equipo usado; y la preparación del montaje han sido descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 5,743,999 otorgada a amps y otros; la patente de los Estados Unidos de América número 5,411,636 otorgada a Hermans y otros; y en la patente de los Estados Unidos de América número 5,492,598 otorgada a Hermans y otros, cada una incorporada por referencia en su totalidad. Todas estas se refieren a un trabajo de la sección transversal; sin embargo, esta fotografía de la superficie utiliza el mismo procedimiento y equipo, pero sin cortes de nitrógeno líquido; montaje de vista del extremo; y edición de fotografía.

Los fotomontajes son entonces individualmente colocados sobre una caja alta de 6 pulgadas (aquí, auto-montado) cubierta con tela negra, ella misma sobre un macro-observador Kreonite obile Studio (de J. Kelly, de Darien, Illinois) . La preparación de la imagen es realizada al observar individuales pares de puntos de unión con un lente de 35 milímetros Nikon con un adaptador F-a-C (de OEM Sales, de Melville, Nueva York) . La "cámara de TV" (escáner) es colocada a 70 centímetros sobre las fotografías para solo precisar la imagen de la fotografía. La iluminación es proporcionada por cuatro lámparas de focos de 150 watts, controladas por un transformador de voltaje variable. Los fotomontajes son colocados bajo una placa de vidrio para mantenerlos planos. Ejemplos de los fotomontajes de Detección de Dispersión Trasera del Electrón / Alto Contraste (BSE/HICON) de dos casos extremos son mostrados en las Figuras 3E (50/50 puntos de unión) y la Figura 3F (90/10 puntos de unión) .

El análisis es realizado usando un Sistema de Análisis de Imagen Leica/Cambridge Quantimet 970 (de Bannockburn, Illinois) . Otros sistemas equivalentes del mismo fabricante pueden también usarse . Individuales pares de puntos de unión (BPP) fueron hechos imagen de izquierda a derecha a través del monitor, y blancas tiras de cinta para pegar de papel fueron colocadas en tangentes de unión superior e inferior para cerrar la región de fibra entre ellos . En esta región, un marco variable fue entonces colocado para aislar las fibras entre unión, y fue corrida la rutina listada abajo. La longitud total de las fibras (FFL) fue promediada de tres pares de puntos de unión (BPP) , y el promedio dividido por el ancho del marco promedio, para obtener una Longitud de Fibra por Ancho del Campo (FL/F ) , un número sin dimensión. Además, el área promedio ocupada por las fibras sobre tres campos fue obtenida, y esto fue dividido por la longitud total de las fibras (FFL) para obtener un diámetro de fibra promedio en mieras . Los cuatro grupos de números fueron tratados por un análisis "t" de Estudiante (N=4) para los medios finales y los límites de confidencia. En particular, la siguiente rutina fue corrida .

Programa Cond. Lente 35 milímetros: Polo POSN = 70 CM; 4 Flujos: Auto etapa como espaciador Entrar identidad de muestra Pausa mensaje Por favor fijar nivel blanco a 1.05 por ajuste de luz... Escáner (Núm.2 Chalnicon LV = 0.00 Sens = 1.46 Pausa) Subruta Estándar Corrector de sombreado de carga (patrón -std) Utilizador de Calibre Especificado (valor Cal = 4.467 mieras por píxel) Detectar 2D (más oscuro que 35.Delin) TOTAREA: = 0. TOTANCHO: = 0. FIBDIAM: =0. TOTFIBDIAM: =0. TOTFIBBCT:=0. TOTFFL : =0. TOTPW: =0. TOTPH:=0. TOTCAMPOS:=0. Por CAMPO Pausa Mensa e Por favor ajustar Máscara Rectangular y Nivel Blanco... Escáner (Núm.2 Chalnicon LV=0.00 Sens=1.46 Pausa) Detectar 2D (más oscuro que O.Delin.) Pausa Mensaje Por favor colocar Marco de Imagen sobre Área Enmascarada... Marco Imagen (Pausa) es Rectángulo (X:402. Y:130. A.374. Alt: 338. ) Marco Vivo es Marco de Vida Estándar TOTA CHO : =TOTANCHO + I. MARCO. R * CAL.CONST Detectar 2D (Más claro que 36.Delin.) Enmendar (Abierto por 1-horizontalmente) Medida Campo-Parámetros en formación CAMPO TOTAREA: = TOTAREA + AREA CAMPO Detectar 2D (más oscuro que 34.Delin) Enmendar (Cerrar por 1-horizontalmente) Enmendar (Esqueleto Inverso-por 30) Transferir Imagen de Invert A a Salida Binaria Pausa Mensaje Por favor Revisar Imagen... Seleccionar Exhibición (Binaria A) (Marco) Pausa Medir campo- arámetros en formación CAMPO TOTFFL : =TOTFFL + (PERIMETRO CAMPO/2. ) TOTP :=TOTP + CAMPO V. PROYECTO TOTPH : =TOTPH + CAMPO H. PROYECTO TOTCAMPOS : =TOTCAMPOS + 1 Pausa mensaje Por favor Escoger Otro Campo o "terminar"...

Seleccionar Exhibición (Binaria A) (Marco) Pausa Siguiente CAMPO Imprimir "" Imprimir "AVE FIBE DIAM (ÜM) =". TOTAREA/TOTFFL Imprimir "" IMPRIMIR "AVE AREA DE FIBRAS (SQ UM) =" . TOTAREA/TOTCAMPOS Imprimir "" IMPRIMIR "AVE LONGITUD DE FIBRAS (UM) =" TOTFFL/TOTCAMPOS Imprimir "" Imprimir "AVE PROJ HT DE FIBRAS (UM) =" TOTPH/TOTCAMPOS Imprimir "" Imprimir "AVE PROJ ANCHO DE FIBRAS (UM) =" TOTPW/TOTCAMPOS Imprimir "" Imprimir "# DE CAMPOS=" . TOTCAMPOS . " . AVE CAMPO ANCHO (ura) = TOTANCHO/TOT CAMPOS Para CONTEORIZO = 1 a 5 Imprimir "" Sigue FIN DEL PROGRAMA Se describen télas no tejidas altamente extensibles y/o recuperables con características de controlada extensión y carga de retracción. En una incorporación, tales telas están preparadas de fibras unidas con hilado bi-componentes en ya sea una configuración lado a lado o de vaina y núcleo con una fibra que forma al elastómero y un segundo polímero termoplástico . El segundo polímero termoplástico no necesita ser un elastómero. Mientras que tales telas no tejidas pueden producirse en dos pasos, aquellas siendo hiladas y posterior hilado estirado y/o sacado, se ha encontrado que tales telas pueden más eficientemente producirse en un paso, que está a través de la aplicación simultánea de suficiente tensión de la línea de hilado mientras se hila, a través del uso de suficiente estiramiento y/o de sacado dentro de una unidad de sacado de fibra, bajo una cierta temperatura de la línea de hilado templada y la distribución de velocidad, por tanto asegurando cierta colocación de la fibra a la tela y también suficientemente alta tensión de la línea de hilar.

El término de posterior hilado estirado se significa para indicar el uso de una técnica de procesamiento hacia abajo para estirar o estirar de forma aumentada tal material, (estirar después de unir) . Por ejemplo, tales técnicas de procesamiento hacia abajo pueden incluir rodillos de estirado consecutivos que operan a velocidades progresivamente más altas. En ciertas instancias, tales pasos de procesamiento hacia abajo pueden ser benéficos, dependiendo de los materiales poliméricos en el tejido extrudido o el deseo de previamente estirar materiales elásticos en la preparación para el uso final, como se describe en un punto más tarde en esta solicitud.

Dependiendo del sistema de polímero, la proporción y la configuración de los dos polímeros en la fibra, y el grado de tensión en el proceso de la línea de hilado (formación de la fibra) , las fuerzas de extensión y de retracción demostradas por el tejido fibroso resultante pueden controlarse en esta invención. Si se desea, la propiedad de estirar y detener también puede ajustarse de esta forma también, para materiales que incorporan telas en un laminado. Para los propósitos de esta solicitud, la propiedad de estirar y detener deberá significar que una tira de 3 pulgadas (7.62 centímetros) alcanza una fuerza de tensión de 2000 gramos, a la cual típicos consumidores sienten el "detenido del estirado" .

Si el particular elastómero utilizado normalmente da una sensación o tacto elástico, se ha encontrado que los tejidos hilados en donde una configuración de la fibra bi-componente de vaina y núcleo excéntrica o concéntrica es deseable a fin de cubrir uniformemente el núcleo elastómero con la vaina de polímero termoplástico y aliviar la sensación como elástica. De otra forma, el lado como no o menos elástico de una fibra bi-componente lado a lado también puede usarse en forma altamente rizada con el componente elastómero mantenido en la sección media de la hélice . El material puede entonces ser prontamente hecho como capaz de estirarse en la dirección cruzada a al menos 30 por ciento extensible bajo 500 gramos de fuerza por 3 pulgadas de carga. El material puede demostrar mayor de 1 gramo de fuerza por 3 pulgadas de fuerza de retracción (7.62 centímetros) a una extensión de 50% en la prueba de primer ciclo de 100% de extensión en la dirección transversal a la máquina.

El material también puede demostrar una resistencia en la dirección transversal a la máquina y en la dirección a la máquina (CD/MD) mayor de 30 % extensible bajo 500 gramos de fuerza por 3 pulgadas (7.62 centímetros) de carga en la dirección a la máquina y en la dirección transversal a la máquina (MD/CD) . El material puede demostrar mayor de 1 gramo de fuerza por 3 pulgadas de fuerza de retracción (7.62 centímetros) a una extensión de 50% en la prueba de primer ciclo de 100% de extensión en la dirección transversal a la máquina.

Tales deseadas características de extensión y de carga de retracción son logradas al colocar fibras flexibles en rizos, torceduras, y rizados usando el proceso de la invención, con cierta orientación de la fibra durante la formación del tejido unido con hilado, seguido por la estabilización del tej ido por unión de punto intermitente en un patrón con un espaciado dado. Entonces, la longitud resultante de la fibra actual entre los puntos de unión o la "longitud de fibra por espaciado de unión" (FL/BS) grandemente determina las etapas previas de la extensión del tejido, exhibiendo una baja carga de extensión.

En ciertas circunstancias, las fibras también exhiben una topografía de superficie corrugada donde la superficie de las fibras se ha plegado a lo largo de la longitud del núcleo elastomérico . En ciertas circunstancias, conforme las fibras son estiradas, el plegado proporciona adicional dado al material .

Es deseable en ciertas incorporaciones el activar estas fibras flexibles, si la extensión y las cargas de retracción durante la última etapa de la extensión se desean controlar. Un amplio rango de flexibilidad de la fibra puede obtenerse con la naturaleza de los primero y segundo polímeros componentes, cantidad del elastómero usado, y la geometría de la sección cruzada de la fibra bi-componente siendo alterada. Tales fibras bi-componentes flexibles son hiladas y los tejidos formados a una proporción suficientemente alta de la velocidad de la línea de hilar a la velocidad del alambre de formación, o la proporción de la condensación de la fibra, ajustando la longitud de la fibra por espaciado unido con un patrón de unión dado. La tracción de la línea de hilar suficientemente alta que contiene adecuados perfiles de temperatura de la línea de hilar entonces podrá elastizar las fibras flexibles conforme se hilan, si se desea. Opcionalmente, tal elastizado puede hacerse por posterior sacado mecánico.

Con frecuencia es deseado el nivelado de las cargas de tensión en la dirección a la máquina y en la dirección transversal a la máquina separadamente para el material capaz de estirarse biaxial en ciertas aplicaciones. Por ejemplo, la tensión puede ser aumentada en la dirección transversal a la máquina pero disminuida en la dirección a la máquina por el estiramiento del material en la dirección transversal a la máquina, utilizando rodillos con ranuras orientados en la dirección a la máquina (MD) , seguidos por el fijado caliente del material. El grado de tal estirado del material para orientar las fibras en la dirección transversal a la máquina es mucho más bajo que el valor para el ulterior elastizado de las fibras, que requiere deformar el polímero de vaina en una configuración de la fibra de múltiples componentes de vaina y núcleo más allá de su punto producido.

Como un ejemplo de esta alternativa, la prueba de fijación del calor orientado en la dirección transversal a la máquina fue completada al extender muestras de material de 3 pulgadas por 4 pulgadas, 100% en la dirección transversal a la máquina y agarrándolas a una placa de plexiglás en un estado extendido. Las * muestras fueron colocadas en un horno a 160 grados Fahrenheit por 30 minutos. Después, la prueba de extensión y retracción fue realizada en la dirección transversal a la máquina y en la dirección a la máquina a un 100% de extensión máxima. Los valores de tensión fueron comparados a las tensiones del material de control, o del no expuesto. Los resultados de esta prueba confirman los aumentos esperados en la dirección transversal a la máquina y las disminuciones en las tensiones en la dirección a la máquina y son reflejados en las Figuras 18 y 19. La Figura 18 ilustra los efectos del fijado del calor sobre la tensión en la dirección transversal a la máquina del polipropileno y Kraton (K) ; 90/10; material de 0.6 onzas por yarda cuadrada (osy) (normalizada). Esto es, demuestra los efectos del fijado del calor orientado en la dirección transversal a la máquina sobre tensiones en la dirección transversal a la máquina. La Figura 19 ilustra los efectos del fijado del calor sobre tensiones en la dirección a la máquina del polipropileno y Kraton; 90/10; material de 0.6 onzas por yarda cuadrada (osy) (normalizado) . Esto es, ilustra los efectos del fijado de calor orientado en la dirección transversal a la máquina sobre tensiones en la dirección a la máquina.

Si el material es deseado para ser altamente extensible y capaz de retraerse por vía de las fibras bi-componentes de vaina y núcleo elastizadas, la proporción del primer componente de elastómero al segundo componente de polímero termoplástico necesita ser mayor del típico valor del unido con hilado bi-componente , particularmente en la configuración de vaina y núcleo. Por ejemplo, es deseable el tener al menos entre 70 y 98 por ciento (por peso) del núcleo componente de elastómero en tal material. Alternativamente, es deseable el tener al menos entre 70 y 90 por ciento (por peso) del núcleo del componente elastómero en tal material . Al uniformemente distribuir la cantidad cronometrada del segundo componente sin alterar su propiedad reológica, son posibles de alcanzar las fibras bi-componentes con las deseadas propiedades .

Con referencia a la Figura 1, es descrito un esquema del equipo usado para practicar el método de formación de fibras en un tejido. El método incluye los pasos de coextruir a través de un aparato de unido con hilado un primer componente contenido en la tolva 11 y un segundo componente contenido en una tolva 12. El primero y segundo componentes respectivamente, pueden estar en forma de granulos de resina sólida o en pequeñas partículas o granulado. El primer componente está colocado en la tolva 11 desde la cual puede medirse y canalizarse a través de un conducto a un extrusor 12. De igual forma, el segundo componente contenido en la tolva 12 puede medirse y canalizarse a través de un conducto a un segundo extrusor 14.

El primer componente es un material que puede hilarse o de otra forma formarse en una fibra continua. Cuando el primer componente es formado en una fibra, la fibra debe ser capaz de estirarse y de tener un alto porcentaje de recuperación. Deseablemente, el primer componente es un material elastomérico . Adecuados materiales elastoméricos que pueden usarse para el primer componente incluyen a elastomeros termoplásticos capaz de extrudirse fundidos tal como un elastómero de poliuretano, un copoliéter éster, un copolímero de poliamida en bloque de poliéter, un elastómero de etileno vinil acetato (EVA) , un copolímero en bloque estirénico, un elastómero plastómero olefínico, así como otros elastomeros conocidos para aquellos con habilidad en el arte del polímero.

Particularmente adecuados elastómeros incluyen a copolímeros en bloque estirénico tales como aquellos disponibles de Polímeros Kraton®. RATON® es una marca registrada de Kraton Polymers, que tiene oficinas en Houston, Texas.

El segundo componente, igual que el primer componente es un material que puede hilarse o de otra forma formarse en una fibra continua. Dado que el primer componente (elastornero) típicamente no tiene suficientemente alta resistencia fundida para hilarse a una alta velocidad del proceso de unido con hilado, el segundo componente debe deseablemente tener suficientemente alta resistencia fundida para reforzar al primer componente sin romper las líneas de hilado (fibras) .

Cuando el primero y segundo componentes son formados en una fibra lineal, la fibra puede ser capaz de retraerse o contraerse desde una condición estirada a fin de que la fibra lineal sea útil como un componente capaz de estirarse de un producto desechable para el consumidor. Como se refiere aquí, el término "retraer" tiene el mismo significado que "contraer" . Para ciertas aplicaciones donde la fuerza de alta retracción no es requerida, sin embargo, deberá apreciarse que el material capaz de estirarse también puede hacerse de fibras en rizo, retorcidas, o rizadas, pero no con fibras capaces de retraerse, o con menos fibras capaces de retraerse que tienen ya sea limitada o ninguna memoria. Entonces, las características del material capaz de estirarse serán diferentes de aquel de las fibras capaces de retraerse, como deberá describirse en un punto ulterior en esta solicitud.

El segundo componente puede formarse de una poliolefina tal como polietileno o polipropileno, un poliéster, un poliéter, o una poliamida. Aún otros adecuados materiales poliolefinicos que pueden usarse para el segundo componente incluyen copolímeros al azar, tales como un copolímero al azar que contiene propileno y etileno, o materiales tales como mezclas, incluyendo pero no limitadas a, mezclas y copolímeros de polipropileno y polibutileno .

El segundo componente también puede formarse de un material termoplástico extrudible fundido que proporciona permanente deformación con el estiramiento, esto es, demuestra un fijado permanente. Tales materiales, incluyen, pero no están limitados a poliamidas.

Es deseable que el segundo componente tenga una más baja recuperación cuando es estirada que el primer componente. Tales materiales pueden seleccionarse que pueden no demostrar tacto elástico o pegajosidad al tacto y pueden extrudirse en una delgada capa consistente como para suficientemente cubrir un material elastomérico contenido adyacente a tal. Al cubrir el material elástico o pegajoso con tal segundo componente, el componente pegajoso puede usarse para proporcionar elasticidad pero sin el tacto "pegajoso" . Dependiendo del particular segundo componente utilizado, el componente de vaina del material bi-componente de vaina y núcleo puede o no demostrar corrugados de superficie . Por ejemplo, se ha encontrado que mientras el uso de polipropileno, o de su mezcla con 10% de copolímero de polibutileno en la vaina puede llevar a topografías de superficie corrugadas, el uso del polietileno en una vaina puede llevar a superficies relativamente suaves.

Con referencia de nuevo a la Figura 1, el primero y segundo componentes respectivamente, son separadamente co-extrudidos en los dos extrusores 13 y 14. El primero y segundo extrusores, 13 y 14 respectivamente, funcionan de una manera que es bien conocida para aquellos con habilidad en el arte de la extrusión. En corto, los gránulos de resina sólida o de pequeñas partículas o de granulado, son primero calentados hasta arriba de su temperatura de fundido y avanzados a lo largo de una trayectoria por una barrena rotatoria. El primer componente es canalizado a través de un primer conducto mientras que el segundo componente es simultáneamente canalizado a través de un segundo conducto, y ambos chorros de flujo son dirigidos en un paquete hilado 16. Una bomba 15, puede colocarse transversal a uno o a ambos conductos para regular la distribución volumétrica, si se necesita.

El paquete de hilar 16 es un dispositivo para hacer fibras sintéticas. El paquete de hilar 16 incluye una placa de fondo (no mostrada) que tiene una pluralidad de agujeros o aberturas a través de los cuales el material extrudido fluye. El paquete de hilar deseablemente incluye un conjunto de placas de distribución que dirigen el primero y segundo componentes de tal forma para formar una deseable fibra bi-componente de geometría de la sección transversal. Cuando fibras altamente elastizadas en la configuración de vaina y núcleo son necesitadas, la cantidad del segundo componente es extremadamente pequeña cuando se compara con las típicas cantidades de formación de fibra unida con hilado bi-componente para los materiales bi-componentes . Al lograr esta formación de fibra, una placa de distribución puede ser utilizada que restringe al flujo del segundo componente de su recipiente de reserva fundido alrededor del flujo del elastómero del núcleo, por tanto asegurando la presión trasera en la reserva fundida y por tanto uniformemente cubrir el núcleo de elastómero. El grado de restricción depende de la tasa de flujo y la viscosidad del segundo componente. De otra manera, el paquete de hilar bi-componente produce líneas de hilado (fibras) con el primer componente de elastómero parcialmente cubierto con el segundo componente, llevando a un pobre producto final. Tales líneas de hilar son tan pegajosas como para enredarse juntas, produciendo inaceptable pobre formación y sensación elástica en el material. También, el tejido es tan pegajoso que el material ligero de peso base no puede hacerse y tal carga de extensión del tejido es inaceptablemente alta.

El número de aberturas por pulgada cuadrada en el paquete de hilar pueden estar en el rango desde alrededor de 5 a alrededor de 500 aberturas por pulgada cuadrada. Deseablemente, el número de aberturas por pulgada cuadrada en el paquete de hilar 16 es desde alrededor de 25 a alrededor de 250. Más deseablemente, el número de aberturas por pulgada cuadrada en el paquete de hilar 16 es desde alrededor de 125 a alrededor de 225. El tamaño de cada una de las aberturas en el paquete de hilar 16 puede variar. Un típico tamaño de abertura puede estar en el rango desde alrededor de 0.1 milímetros a alrededor de 2.0 milímetros de diámetro. Deseablemente, el tamaño de cada una de las aberturas en el paquete de hilar 15 puede estar en el rango desde alrededor de 0.3 milímetros a alrededor de 1.0 milímetros de diámetro. Más deseablemente, el tamaño de cada una de las aberturas en el paquete de hilar 16 puede estar en el rango desde alrededor de 0.4 milímetros a alrededor de 0.8 milímetros de diámetro.

Deberá notarse que las aberturas en el paquete de hilar 16 no tienen que ser redondas o circulares en la sección transversal pero pueden tener una configuración bi-lobular, tri-lobular, cuadrada, triangular, rectangular, oval, o cualquier otra configuración geométrica de la sección transversal que se desee .

Con referencia de nuevo a la Figura 1, el primero y segundo componentes están dirigidos en el paquete de hilar 16 y son canalizados a través de las aberturas formadas en la placa del fondo de tal manera que el primer componente formará un núcleo de una fibra extrudida mientras que el segundo componente formará una vaina de una fibra extrudida, rodeando la circunferencia exterior del núcleo (asumiendo que el paquete de hilar está diseñado para una configuración de vaina y núcleo) . Deberá notarse que el primer componente puede solo tan fácilmente formar la vaina mientras que el segundo componente puede formar el núcleo, si se desea, pero con el apropiado cambio en los componentes de la tolva. Este arreglo de vaina y núcleo produce una configuración (Figura 2B) de una fibra bi-componente lineal. Las fibras bi-componentes que tienen otras configuraciones de la sección transversal también pueden producirse usando un paquete de hilar 16. Por ejemplo, como se observa en la Figura 2, la fibra bi-componente puede tener una configuración lado a lado 2A o un diseño de vaina y núcleo (2B y 2C) . En la fibra 2C, el núcleo es deslizado coaxial desde la vaina. La configuración 2D es muy similar a la 2A, pero el primer componente es cubierto con el segundo para mejorar la acción de torcido que forman las fibras helicoides rizadas. Aún más apretados rizos pueden generarse con la más larga distancia entre el centro de gravedad de la sección transversal del primer componente y aquel del segundo componente, como se muestra en las Figuras 2E a la 2G, por ejemplo. Entonces, la cantidad del elastómero del primer componente no es necesaria tanto como en la configuración concéntrica de vaina y núcleo. Deberá reconocerse que con la configuración bi-componente lado a lado, puede presentarse indeseable sensación elástica o pegajosidad, como resultado del elastómero expuesto en el tejido terminado. Sin embargo, tal sensación elástica puede minimizarse con más pegados rizos helicoides, con el elastómero contraído tendiendo a colocarse dentro de la hélice.

Una fibra bi-componente será formada para tal cada abertura formada en la placa dentro del paquete de hilar 16. Esto permite una pluralidad de fibras fundidas continuas, cada una teniendo un predeterminado diámetro, para simultáneamente salir del paquete de hilar 16 a una primera velocidad. Cada fibra bi-componente lineal será espaciada y separada de las fibras adyacentes. El diámetro de cada fibra bi-componente será dictado por el tamaño de las aberturas formadas en la placa del fondo del paquete de hilar. Por ejemplo, como se señaló antes, si el diámetro de los agujeros o aberturas en la placa del fondo está en el rango desde alrededor de 0.1 milímetros a alrededor de 2.0 milímetros, entonces cada fibra fundida puede tener un diámetro inicial que está en el rango desde alrededor de 1.0 milímetros a alrededor de 2.0 milímetros. Hay una tendencia para que las fibras fundidas algunas veces se hinchen en el área de la sección transversal una vez que salen de la abertura formada en la placa pero esta expansión relativamente pequeña.

Con referencia de nuevo a la Figura 1, la pluralidad de fibras fundidas continuas 56 es canalizada a través de una zona de templar 18 para formar una pluralidad de fibras lineales enfriadas. En la zona de templar 18, las fibras fundidas continuas son contactadas por uno o más chorros de aire . Normalmente , la temperatura de las fibras fundidas continuas que salen del paquete de hilar 16 y entran a la zona de templar 18 estarán en el rango desde alrededor de 150 grados centígrados a alrededor de 250 grados centígrados. Dentro de la zona de templar 18, las fibras fundidas continuas son contactadas y rodeadas por aire a más bajas temperaturas. La temperatura del aire puede estar en el rango desde alrededor de 0 grados centígrados a alrededor de 120 grados centígrados. Deseablemente, el aire es enfriado o templado como para que rápidamente enfríe las fibras fundidas. Sin embargo, para ciertos materiales usados para formar las fibras bi-componentes, es ventajoso el usar aire ambiental o aún aire calentado. Sin embargo, para la mayoría de los materiales elastoméricos, el aire es enfriado o templado a una temperatura desde alrededor de 0 grados centígrados a alrededor de 40 grados centígrados. Más deseablemente, el aire es enfriado o templado a una temperatura desde alrededor de 15 grados centígrados a alrededor de 30 grados centígrados. El aire de más baja temperatura puede dirigirse hacia las fibras fundidas a varios ángulos pero un ángulo horizontal o hacia abajo parece funcionar bien. La velocidad del aire entrante puede ser mantenida o ajustada como para que eficientemente enfríe las fibras fundidas .

El aire enfriado o templado causará que las fibras fundidas continuas y líneas de fibra se solidifiquen, y cristalicen, o se separen en fase típicamente en el núcleo de elastómero, y formen una pluralidad de fibras bi-componentes continuas enfriadas. La capacidad de cristalizar durante el proceso claro que también dependerá en parte de la tasa de cristalinidad del material.

Las fibras enfriadas son aún lineales en configuración en este momento. Las fibras enfriadas estarán a una temperatura debajo de la temperatura de derretido de los componentes primero y segundo de los cuales fueron formadas las fibras. Las fibras enfriadas pueden tener una consistencia plástica y suave en esta fase.

La pluralidad de fibras enfriadas continuas 19 son entonces dirigidas a una unidad de jalado 20. La unidad de jalado 20 puede ser localizada verticalmente debajo de la zona de enfriamiento 18. La unidad de jalado 20 debe tener una altura suficiente de 30/60 pulgadas (medida por 62) para proporcionar una distancia adecuada sobre la cual puedan ser jaladas o arrastradas las fibras enfriadas. El jalado/arrastrado hacia abajo involucra el someter las fibras enfriadas a una corriente de aire de alta velocidad disparada a través de separaciones estrechas por aire presurizado, que jalará, estirará o arrastrará el material derretido que sale del paquete de hilado 16 hacia abajo. La presión de aire puede variar de desde alrededor de 1 libra por pulgada cuadrada (psi) a alrededor de 100 libras por pulgada cuadrada dependiendo de factores tales como el tamaño de la separación. Deseablemente, la presión de aire puede variar de desde alrededor de 2 libras por pulgada cuadrada a alrededor de 50 libras por pulgada cuadrada. Más deseablemente, la presión de aire puede variar de desde alrededor de 3 libras por pulgada cuadrada a alrededor de 20 libras por pulgada cuadrada. La velocidad del aire aspirado de presión alta puede ser mantenida o ajustada como para jalar eficientemente las fibras enfriadas .

El aire presurizado puede estar a la temperatura ambiente de alrededor de 25 grados centígrados o el aire presurizado puede ser ya sea más caliente o más frío dependiendo de la preferencia de uno. Las fibras enfriadas son estiradas/jaladas hacia abajo principalmente desde el estado derretido y no desde el estado enfriado. La fuerza hacia abajo del aire a alta velocidad en la unidad de jalado 20 provocará que el material derretido sea alargado y prolongado en fibras sólidas . El alargamiento del material derretido usualmente conformará, estrechará, distorsionará o de otra manera cambiará el aire en sección transversal de las fibras sólidas. Por ejemplo, si el material derretido tiene un área en sección transversal redonda o circular al salir del paquete de hilado 16, el diámetro exterior de las fibras sólidas se reducirá. La cantidad por la que el diámetro de las fibras lineales sólidas es reducido dependerá de varios factores , incluyendo la cantidad por la que el material derretido es jalada, la distancia sobre la cual las fibras son jaladas, la distribución de la temperatura de aire y la velocidad, la presión y la temperatura del aire usado para jalar las fibras, la distancia entre la placa de hilado y la entrada de la unidad de jalado, la longitud de la unidad de jalado, etc. Deseablemente, el diámetro de las fibras lineales sólidas varía de desde alrededor de 5 mieras a alrededor de 100 mieras. Más deseablemente, el diámetro de las fibras lineales sólidas variará de desde alrededor de 10 mieras a alrededor de 50 mieras. Más deseablemente, el diámetro de las fibras lineales sólidas variará de desde alrededor de 10 mieras a alrededor de 30 mieras después de salir de la unidad de jalado.

Al salir de la unidad de jalado 20, las fibras enfriadas serán fibras sólidas. La tensión creada entre la placa de hilado y la unidad de jalado de fibra, la tensión de la línea de hilado, dependerá de la velocidad de hilado que viene de la placa de hilado, la distribución de temperatura de línea de hilado enfriada, y el flujo de aire en la unidad de jalado. Es esta tensión la que actúa para crear las fibras demostrando los atributos deseados y es importante el confeccionar las propiedades elásticas de fibra. La tensión superior después de que la línea de hilado es suficientemente enfriada, provoca más retracción del componente de elastomero, mejorando la extensibilidad de la fibra. Sin embargo, una tensión de linea de hilado muy alta propagada a la placa de hilado más allá de un cierto valor provoca un rompimiento de línea de hilado. Tal distribución de tensión de línea de hilado puede ser maximizada a través de un perfil de temperatura de línea de hilado para un tamaño de fibra dado.

En una incorporación, la línea de hilado (fibra) derretida y extrudida es pasada a través de una zona de enfriamiento retrasada 60, inmediatamente debajo de la placa de hilado, 0.5-6 pulgadas de altura, que consiste de un aire que fluye en forma transversal o aire estancado tibio. Cuando el enfriamiento de fibra es muy rápido, la línea de hilado derretida prematuramente forma una piel sólida, requiriendo por tanto alta tensión para atenuarla en una tamaño de fibra deseado. Si esta tensión excede la fuerza cohesiva de los polímeros de línea de hilado, ésta romperá las fibras. Tal enfriamiento retrasado permitirá a la línea de hilado el deformarse fácilmente a un cierto tamaño a fin de obtener el tamaño de fibra final deseado. Después, la línea de hilado es rápidamente enfriada con el aire de enfriamiento de flujo transversal. Este aire de enfriamiento es aspirado a través de varias cajas cada una sobre los lados hacia arriba y hacia abajo 57 y 58 y entre velocidades de 140-170 pies por minuto desde la parte superior al fondo de la zona de enfriamiento por ejemplo. La turbulencia del aire de enfriamiento es deseablemente controlada para minimizar el toque de la línea de hilado (fibra) durante tal enfriamiento. La longitud de línea de hilado total entre la placa de hilado y la entrada de la unidad de jalado es entonces típicamente de entre alrededor de 76.2-254 centímetros incluyendo la zona de aire de constitución 63 bajo la zona de enfriamiento. Al salir el aire a alta velocidad desde el extremo de la unidad de jalado, éste lleva el aire del cuarto y su velocidad desacelerada hasta que se escapa a través de las cajas de vacío bajo las superficies formadoras. Durante tal atrapamiento del aire ambiente, la turbulencia del aire con. un rango de diferentes escalas es generada provocando que las fibras se tuerzan y se ricen, al formarse sobre la superficie formadora. La distancia de formación típica 63 entre el extremo de la boquilla de unidad de jalado y la superficie formadora es típicamente de 5 a 20 pulgadas con las boquillas de unidad de jalado de 0.2 a una pulgada siendo empleadas .

Típicamente, el aire formador, a saber el aire de enfriamiento y de constitución, es aspirado adentro de la parte superior de la unidad de jalado de fibra a alrededor de 10.000 a 14.000 pies por minuto, y sale en el fondo a alrededor de 12.000-16.000 pies por minuto. Tal aire de unidad de jalado de fibra es acelerada por el momento de chorro por el aire de alta presión a través de las ranuras muy estrechas (2) , cuya velocidad puede alcanzar tanto como alrededor de 40.000 a 60.000 pies por minuto. La línea de hilado es por tanto altamente tensionada por la fuerza de arrastre de aire en tal campo de flujo de aire dentro de la unidad de jalado de fibra.

Las fibras se dejan entonces relajar al salir éstas de la unidad de jalado de fibra y se colocan sobre la superficie formadora a través de la cual la mayoría del aire de formación es expulsado. La velocidad a la cual la superficie formadora lleva las fibras formadas es esencialmente menor que aquella a la cual las fibras salen de la unidad de jalado. El relajamiento actúa para hacer que las fibras de vaina delgada se contraigan, y la fuerza de retracción del elastómero de núcleo estirado es suficientemente alta para provocar el abultamiento o recogimiento de la vaina termoplástica estirada en algunas de las configuraciones de vaina/núcleo, y en algunos casos se tuerza o rice en las fibras . En la configuración de lado/lado, por otra parte, tal contracción predeciblemente provoca los rizados helicoidales en las fibras . La configuración de bicomponente la cual incluye un centro de gravedad para el primer componente que no coincide con aquel del segundo componente en la sección transversal de fibras, de manera que una configuración de bicomponente de vaina/núcleo excéntrica resulta particularmente en las fibras rizadas o enrolladas. Esta contracción de fibra dependerá, por tanto de las propiedades elásticas del primer componente de elastómero, la propiedad de tensión de rendimiento del segundo componente de polímero termoplástico y la geometría de la sección transversal de fibra.

Como se indicó previamente, la contracción de fibra, dependiendo de los polímeros empleados, algunas veces resulta en una topografía corrugada (abultamiento o recogimiento) de la vaina delgada de las fibras · de bicomponente, o alternativamente, una superficie lisa, cuando el polímero de vaina es auto recuperable.

Como se indicó previamente, las fibras lineales sólidas que salen de la unidad de jalado 20 son depositadas sobre una superficie formada o de soporte móvil 23. El soporte móvil 23 puede ser un alambre formador continuo o banda que es impulsada por un rodillo de impulsión mientras que gira alrededor de un rodillo de guía 24. Uno o más rodillos de guía pueden ser utilizados si se necesita. Otros tipos de soportes móviles conocidos por aquellos expertos en el arte también pueden ser utilizados. El soporte móvil 23 puede ser construido como una malla fina, mediana o áspera ya sea no teniendo aberturas o teniendo una pluralidad de aberturas formadas ahí. Por ejemplo, el soporte móvil 23 puede tener una configuración similar a una rejilla de. ventana estándar o éste puede estar tejido apretadamente para parecer un alambre o fieltro usado por la industria del papel en la formación del papel. Una cámara de vacío 21 puede opcionalmente ser colocada abajo del soporte móvil 23 para facilitar la acumulación de las fibras lineales sólidas sobre el soporte móvil 23. En la figura 1, la parte de extrusión/hilado del proceso está indicado generalmente con el número 25. El proceso de post-hilado está indicado generalmente con el número 30.

Refiriéndonos de nuevo a la figura 1, las fibras lineales continuas se acumulan sobre el soporte móvil 23 en una orientación al azar y forman una estera no tejida. La estera no tejida es simplemente una acumulación de fibras lineales continuas en este punto, y no contiene ningunos puntos de derretido o uniones los cuales pudieran estabilizar las fibras en un tejido. El grosor y el peso base de la estera serán dictados por la velocidad del soporte abierto en movimiento 23, el número y diámetro de las fibras lineales continuas depositadas sobre el soporte en movimiento 23, así como la velocidad a la cual las fibras son depositadas sobre el soporte en movimiento 23. La estera no tejida es entonces dirigida opcionalmente sobre la cuchilla de aire caliente 26 que dirige uno o más chorros o corrientes de aire caliente en contra de la estera. Por "aire caliente" se quiere decir el aire que se ha calentado a una temperatura elevada predeterminada. La temperatura exacta usada será determinada con base en el material empleado para formar las fibras de bicomponente . El aire caliente debe ser de una temperatura suficiente para derretir algunas de las fibras en los puntos en donde tales fibras hacen contacto, intersectan o traslapan fibras adyacentes. El aire caliente hace que algunas de las fibras se derritan y se adhieran a las fibras adyacentes en una pluralidad de puntos de derretido. Si se usó, el aire caliente está deseablemente entre alrededor del 60 y 250 grados centígrados . La temperatura desde luego dependerá de los tipos de polímeros empleados en la fibra y en particular, de la temperatura de derretido del componente de vaina exterior, si está siendo producido un material de vaina-núcleo. Si está siendo producido un material de lado por lado, entonces la temperatura de derretido del componente no elástico es la temperatura de umbral. Tales cuchillas de aire caliente se enseñan, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 5,707,468 otorgada a Arnold y otros la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Alternativamente, o además de la cuchilla de aire caliente, un juego de rodillo de compactación 27 puede ser empleado para compactar el tejido.

Los puntos de derretido de la cuchilla de aire caliente son por tanto uniones formadas en la intersección de dos o más fibras continuas. El número de puntos de derretido formados puede variar y será determinado por un número de factores: incluyendo la velocidad de la estera, la temperatura del aire caliente, la composición de las fibras de bicomponente, el grado al cual las fibras lineales continuas son enredadas, el peso base de la estera, etc. Por ejemplo, uno puede formar de desde alrededor de 10 a alrededor de 10.000 puntos de derretido por pulgada cuadrada. Las fibras lineales continuas adheridas por la pluralidad de puntos de derretido forman un tejido estabilizado.

Refiriéndonos de nuevo a la figura 1r el tejido estabilizado es entonces dirigido a través de un punto de presión 32 (como parte de una operación de terminado 30) formado por un rodillo de unión 34 y un rodillo de yunque 36. El rodillo de banda 34 y el rodillo de yunque 36 son típicamente calentados a una temperatura elevada. Tal temperatura puede ser de entre 60 y 250 grados centígrados. El rodillo de unión 34 contiene una o más piezas pequeñas o protuberancias que se proyectan hacia fuera. Las piezas pequeñas o protuberancias se extienden hacia fuera desde la circunferencia exterior del rodillo de unión 34 y el están dimensionadas y conformadas para crear una pluralidad de uniones en el tejido estabilizado. El rodillo de unión 34 y el rodillo de yunque 36 pueden ser girados como se notó, al pasar el tejido estabilizado a través del punto de presión. Las piezas pequeñas o protuberancias penetrarán una profundidad predeterminada dentro del tejido estabilizado y formarán las uniones. El número exacto y la ubicación de las uniones en el tejido se dictarán por la posición y configuración de las piezas pequeñas o protuberancias formadas sobre la circunferencia exterior del rodillo de unión. Deseablemente, por lo menos es formada una unión por pulgada cuadrada en el te ido unido. Más deseablemente, de desde alrededor de 20 a alrededor de 500 uniones por pulgada cuadrada son formadas en el tejido unido. Más deseablemente, por lo menos alrededor de 30 uniones por pulgada cuadrada son formadas en el tejido unido .

Deberá apreciarse que al alcanzar el diámetro de la linea de hilado el tamaño de fibra final que está siendo depositado sobre la superficie formadora y someterse a la estabilización y unión, el tamaño de fibra puede estar en el rango de 1 a 10 denier. Por ejemplo, el tamaño de fibra puede ser de aproximadamente de 2 denier, de desde 0.5 gramos/minuto/orificio del orificio de placa de hilado de salida. La velocidad de la linea de hilado alcanza aproximadamente 2.700 metros por minuto en comparación con la velocidad de superficie de formación típica de aproximadamente 61 metros por minuto. La proporción de condensación, esto es la proporción de la velocidad de línea de hilado a la superficie formadora es por tanto tan alta como de alrededor de 44 antes de que la parte de elastómero sea contraída en la superficie formadora .

Las líneas de hilado cuando se forman, son generalmente rectas, sin embargo éstas hacen rizos y torcedoras al ser colocadas sobre el alambre formador. El tamaño de los rizos dependerá en parte de la proporción de condensación, del módulo de flexión de las lineas de hilado enfriadas y de la contracción. El módulo de flexión puede ser fácilmente alterado a través de los dos módulos de polímero y más fácilmente por la cantidad de elastómero en las fibras de bicomponente de vaina/núcleo .

Cuando la distancia entre el centro de gravedad del primer componente y del segundo componente en la linea de hilado enfriada no es cero, las lineas de hilado relajadas o retraídas sobre el alambre formador se torcerán. El grado de torceduras dependerá de la distancia y de los comportamientos de reacción de los dos polímeros en las fibras extrudidas .

Son las tres conformaciones prolongadas de las fibras, a saber, los rizos de fibras, las torceduras/rizados y las corrugaciones, junto con la orientación de fibra general dentro del tejido, lo que proporcionará mucho del alargamiento del material no tejido formado ya que una fuerza jalando sobre el material tejido producido tendrá primero que jalar el rizado y torcido y después la corrugación o abultamiento (está presente) , seguido por la reorientación de las fibras hacia la dirección de jalado, antes de actuar sobre el cuerpo de la fibra misma. La tensión continuada sobre la fibra entonces en algunas circunstancias actuará para quizás romper el componente de vaina y tomar ventaja del componente de núcleo elastomérico.

Por tanto, la fase temprana de la extensión de material involucra el quitar el torcido, quitar el rizado y el fruncido y la rotación o reorientación, generalmente requiriendo una fuerza de extensión baja, mientras que la extensión de fase posterior involucra mayormente el jalado de las fibras mismas. La combinación de estas acciones proporciona las características de extensión para una variedad de aplicaciones .

Deberá notarse que la extensión del material de tejido a través de el quitar los rizos, las torceduras o el fruncido giratorio en contra del jalado de fibra también dependerá en un grado, de la distancia entre unión, como lo hace la retracción del material. En términos más generales, la fase temprana de la extensión del material dependerá de "la longitud de fibra por espaciamiento de unión" o la longitud de fibra actual entre dos puntos de unión comparados con la distancia de inter-unión. En otras palabras, la extensión y la retracción del material de tejido puede ser alterada a través de una distancia inter-unión más corta, exhibiendo por tanto una extensión superior y cargas de retracción superiores .

Además, al aumentar la cantidad de ' componente de elastómero en las fibras de bicomponente con un patrón de unión fijo, aumenta la flexibilidad' de la línea de hilado (fibra) . El tamaño de rizo de fibra entonces disminuye a una proporción de condensación dada, y la longitud de fibra actual entre los puntos de unión aumenta. Sin embargo, tal aumento alcanza un valor máximo al ser la fuerza de tracción del componente de elastómero tensionado suficientemente alta para comprimir la vaina delgada, aumentando el diámetro de fibra aparente. Por tanto, la extensión de material a través del jalado de fibra juega un papel principal en los atributos del material.

Deseablemente, el peso base del tejido producido es de entre alrededor de 6 a 200 gramos por metro cuadrado a fin de demostrar los atributos elásticos descritos. El tejido unido puede entonces ser opcionalmente estirado en por lo menos una dirección, y deseablemente en dos direcciones. Por ejemplo, el tejido unido puede ser estirado en ya sea la dirección de la máquina, en la dirección transversal, o en ambas direcciones, a fin de activar la elasticidad adicional dentro del tejido.

Por ejemplo, el te ido unido puede ser. dirigido a un punto de presión formado entre un par de rodillos giratorios. Cada uno de los rodillos tendrá una superficie configurada respectivamente . Las superficies configuradas son dimensionadas y configuradas para hacer juego una con otra y hacer que el tejido unido sea estirado en la dirección de la máquina al avanzar éste a través del punto de presión. El tejido unido será estirado en la dirección de la máquina en un tejido alargado. Otra opción para tal estiramiento es el uso de una serie de rodillos giratorios para estirar el tejido en la dirección de la máquina. Los rodillos pueden ser impulsados a diferentes velocidades si se desea.

Este tejido alargado entonces es dirigido a través de un punto de presión formado entre un par de rodillos giratorios. Cada uno de los rodillos tiene una superficie configurada respectivamente . Las superficies configuradas están dimensionadas y configuradas para hacer juego unas con otras y hacer que el ancho o la dirección transversal del tejido se aumente al pasar éste a través del punto de presión en un más ancho. Deberá notarse que otros mecanismos conocidos por aquellos expertos en el arte pueden ser usados para estirar el tejido en ya sea una o dos direcciones. Una de tal opción es el uso de agarraderas que sujetan a las orillas laterales del tejido y estiran el tejido en la dirección transversal. Una segunda opción es la de usar un armazón de bastidor para estirar el tejido.

El estiramiento puede ocurrir a temperatura ambiente de aproximadamente 25°C. Deseablemente, el estiramiento también puede .ocurrir a una temperatura elevada en el rango de desde alrededor de 25 °C a alrededor de 100°C. Más deseablemente, el estiramiento puede ocurrir a una temperatura elevada en el rango de desde alrededor de 50°C a alrededor de 90°C. Deberá notarse que una pluralidad de varios pares de rodillos que hacen juego pueden usarse para aumentar gradualmente el porcentaje de estiramiento en el tejido si se desea. El tejido estirado se deja entonces relajar después de pasar a través del punto o puntos de presión. Este relajamiento permite al tejido estirado el retraerse.

El desempeño elástico aumentado de tales materiales de bicomponente elastomérico/termoplástico puede ser logrado a través del siguiente proceso el cual es particularmente efectivo con ciertos materiales elastoméricos de desempeño bajo. Después de la fabricación de tal tejido en una hoja como se describió previamente, tal hoja puede entonces dar un estiramiento de una vez, por ejemplo a aproximadamente 75% de su alargamiento pico, esto es, el alargamiento del material al rompimiento. Tal material debe dejarse recuperar. Las propiedades elásticas subsecuentes del tejido son entonces mejoradas. Esto debe ser efectivo para ambos materiales de núcleo de vaina con los porcentajes de vaina relativamente altos y con pobres o ningunas propiedades elásticas en la dirección de la máquina. Por ejemplo, mediante el utilizar un núcleo elastomérico catalizado de sitio único, pueden lograrse ahorros de costo sin sacrificar indebidamente el desempeño elástico. Mediante el estirar un material con un núcleo elastomérico catalizado de sitio único, tal como el polietileno catalizado con metaloceno teniendo una densidad menor de 0.9, uno logrará ambas una deformación permanente en la vaina exterior y removerá el primer estiramiento pobre (los cuales los materiales catalizados con metaloceno demuestran típicamente) fuera del proceso. Si se desea que los materiales finalmente se estiren 50% en el uso, el material puede ser esencialmente estirado previamente, de manera que éste entregue el alargamiento necesario durante el uso. Con un estiramiento subsiguiente, los productos que emplean el material entonces darán satisfacción a este objetivo.

En una incorporación alterna, solo parte del material de hoja puede ser estirado previamente como para incurrir en un estiramiento fácil en parte, mientras que el resto del material solo se estirará con una fuerza superior. Además, algo del área del material puede tener un estiramiento en la dirección de máquina, mientras que otras áreas pueden tener un estiramiento en la dirección transversal. Tal estiramiento en la dirección de la máquina o en la dirección transversal a la máquina puede lograrse mediante el correr el material formado entre dos puntos de presión, arreglos de rodillos de envoltura S, rodillos rasurados orientados en la dirección transversal a la máquina o similares. Además, uno puede utilizar los armazones de bastidor o los rodillos rasurados orientados en la dirección de la máquina así como se describió previamente.

En una de tales incorporaciones (de estiramiento en la dirección transversal) de dicho proceso de estiramiento descrito anteriormente, puede ser utilizado un sistema de rodillo de diámetro grande 50, como se ve en la figura 4A, el cual emplea un rodillo de diámetro grande 51 (de aproximadamente de 6 pies) con los valles orientados en la dirección de la máquina yendo profundamente adentro del rodillo. Estos pueden verse en la vista en sección transversal de la figura 4B. Una serie de rodillos satélite 52, 54 y 56 también pueden ser empleados con las ranuras que ajustan dentro de los valles del rodillo de diámetro más grande . Estos rodillos satélites pueden ser ajustables de manera que su profundidad dentro de las ranuras del rodillo más grande pueda ser cambiada. En esta forma, el primer rodillo satélite puede empujar el material por 4 pulgadas, mientras que el segundo rodillo satélite puede empujar el material en por ejemplo 8 pulgadas y otras, hasta que el material reciba la cantidad deseada de estiramiento. Los rodillos satélite pueden ser ajustados que si menos estiramiento es deseado, el primero puede ser empujado en los valles del rodillo más grande (por ejemplo por dos pulgadas) . El sistema de rodillo satélite ofrece el material múltiple de estiramientos suaves con relajamiento entre cada estiramiento, en vez de una extensión estirada grande con rodillos rasurados estándar.

Después de éste aparato de rodillo, un aparato de rodillo idéntico movido un medio ciclo a al izquierda puede estirar el material que no fue estirado en el primer aparato. El material puede ser pinchado sobre las orillas del rodillo más grande por una banda 61 en una ranura de manera que el material no pueda deslizarse, sino que tenga que estirarse.

En una incorporación alterna adicional, para lograr este estiramiento, una serie de rodillos paralelos 80 como se mostró en la figura 5 puede ser usada para estirar el material. Los rodillos paralelos pueden consistir de 3 o más rodillos, teniendo rodillos de diámetro más pequeño 84 sobre los lados exteriores de la línea de producción, orientados en la dirección de la máquina, con un rodillo de diámetro más grande 82 colocado entre éstos. En esta forma, al pasar el material sobre los rodillos paralelos, el material puede ser estirado .

En aún otra incorporación alterna adicional, para lograr este estiramiento, puede ser utilizada una serie de bandas transportadoras de una pulgada de ancho aproximadamente 90, como se ve en la figura 6, con por lo menos una yendo hacia arriba 92 y la siguiente yendo hacia abajo 94. En este arreglo, las bandas formarán una "X" y el material entrará en una boca de la "X". Al desplazarse el material hacia debajo de la "X" , parte del material será encauzado para ir hacia arriba y parte será encauzado para ir hacia abajo en el proceso, provocando por tanto el ¦ estiramiento. Las bandas pueden ser impulsadas si se desea.

En aún otra incorporación, el tipo de polímero es variado para proporcionar un rango de propiedades elastoméricas . Por ejemplo, uno de los polímeros puede ser polipropileno de diferente taza de flujo de derretido dependiendo de la aplicación final. Por ejemplo, el polipropileno catalizado ziegler natta puede ser usado en una aplicación y el polipropileno catalizado de sitio único puede ser usado en otro. Tales polímeros, los cuales son conocidos en el arte como polímeros catalizados con "metaloceno" , de "sitio único" o de "geometría constreñida" están catalizados en la patente de los Estados Unidos de América número 5,472,775 otorgada a Obijeski y otros y cedida a Dow Chemical Company, cuyos contenidos completos se incorporan aquí por referencia. El proceso de metaloceno generalmente usa un catalizador de metaloceno el cual es activado, por ejemplo, ionizado por un co-catalizador . Los ejemplos de los catalizadores de metaloceno incluyen bicloruro de bis (n-butilciclopentadienilo) dicloruro de titanio, bis (n-buticilopentadienilo) dicloruro de zirconio, bis (ciclopentadienilo) cloruro de escandio, bis (indenilo) dicloruro de zirconio, bis (metilciclopentiadienilo) dicloruro de titanio, bis (metilciclopendadienilo) dicloruro de zirconio, cobaltoceno, tricloruro de ciclopentadieniltitanio, ferroceno, dicloruro de hafnoceno, dicloruro de isopropilo (ciclopentadienilo, -1-fluorenilo) diclororuro de zirconio, dicloruro de molibdoceno, niqueloceno, dicloruro de nioboceno, rutenoceno, dicloruro de titanoceno, hídrido de cloruro de zirconoceno y dicloruro de zirconoceno, entre otros. Una lista más exhaustiva de tales compuestos está incluida en la patente de los Estados Unidos de América número 5,374,696 otorgada a Rosen y otros y cedida a Dow Chemical Company. Tales compuestos están discutidos en la patente de los Estados Unidos de América número 5,064,802 otorgada a Stevens y otros y también cedida a Dow. Sin embargo, numerosos otros sistemas de catalizador de metaloceno, de sitio único y/o similares son conocidos en el arte. Vea por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América números 5,539,124 otorgada a Etherton y otros 5,554,775 otorgada a Krishnamurti y otros; 5,451,450 otorgada a Erderly otros y la Enciclopedia de Tecnología Química de Kira-Othemer, Cuarta Edición, volumen 17, Polímeros Olefínicos, páginas 765-767 (de John Wiley & Sons 1996) ; el contenido completo de las patentes mencionadas es incorporado aquí por referencia.

Además, una mezcla de polipropileno con atacticidad, sindiotacticidad e isotacticidad puede ser empleada en la vaina. El componente elastomérico puede ser una mezcla de pioletileno con resinas elastoméricas tal como Engage EG8200, Kratons, ESI, polietileno modificado catalíticamente y otras resinas Insigth o catalizadas con metaloceno de baja densidad adecuadas APRA la formación de fibra.

Los filamentos coextrudidos lado por lado de PP/PE de los materiales no tejidos actuales han resultados en tejidos con una extensión en la dirección transversal de manera que cuando éstos tejidos son laminados a las películas coextrudidas uno puede obtener una cubierta exterior de producto al consumidor con una extensión en la dirección transversal a cargas bajas. Sin embargo, el proceso de extensión en la dirección transversal durante el uso puede limitarse por la no extensión de los polímeros de los filamentos. Además, como el polipropileno y el polietileno no son compatibles, la unión entre los filamentos de polipropileno y de polietileno es débil y esto es además debilitado durante la extensión del tejido ya que el polietileno no tiene una extensibilidad. Este problema puede llevar a la deslaminación entre las capas del tejido y también a una resistencia de abrasión pobre. En contraste, los filamentos unidos con hilados hechos con una mezcla de polietileno elastomérica serán elásticos y se extenderán más, resultando por tanto en una extensión en la dirección transversal tejida incrementada, y también exhiben una unión de entre fibra superior para evitar la deslaminación - de capa y por tanto una resistencia a la abrasión mejorada.

Deberá reconocerse que los tejidos descritos aquí pueden ser parte de una estructura laminada, que en si misma puede ser utilizada en un producto para el consumidor desechable, tal como un laminado de tejidos o de componentes de película que son unidas por métodos conocidos en el arte. Además , los laminados de capas múltiples de capas de los tejidos descritos también están dentro del alcance de esta invención. Tales materiales pueden ser usados por ejemplo en un pañal como un forro, recubrimientos de cubierta exterior y además puede ser usado como recubrimientos para un laminado unido y estirado o un laminado unido y estrechado. Además, tales materiales pueden ser adicionalmente usados como un laminado unido y estrechado y estirado a fin de dar propiedades de estiramiento muy altas .

Son proporcionados tres juegos de ejemplos para ilustrar los aspectos del proceso inventivo para producir tales materiales y el material mismo. En el primer juego de ejemplos los cuales siguen, la invención está ilustrada como una tela no tejida que puede estirarse en la dirección transversal. En particular, el material demostró más de 150 por ciento de extensión en la dirección transversal al rompimiento, más de 50 por ciento de estiramiento bajo 500 gf/3 pulgadas de carga en la dirección transversal, más de lgf/3 pulgadas de fuerza de retracción a 50 por ciento de extensión sobre una primera prueba de ciclo de 100 por ciento y menos de 30 por ciento inmediato puesto a 50 por ciento de extensión. Las telas no tejidas estirables en la dirección de la máquina y en la dirección transversal a la máquina han demostrado que muestran resultados similares .

Las fibras de las muestras de bicomponente de vaina/núcleo de Kraton/PP (90 por ciento de núcleo/10 por ciento de vaina) y de Kraton/PE (80 por ciento de núcleo/20 por ciento de vaina) se hicieron principalmente orientadas en la dirección de la máquina. El efecto de tal orientación sobre las cargas de extensión y retracción es evidente. Estas cargas fueron mucho mayores en la dirección de la máquina que en la dirección transversal . Deberá notarse que para los propósitos de esta aplicación los porcentajes de material son por peso.

En una incorporación, la unión con hilado biaxialmente estirable de la invención demuestra más de 25 por ciento de recuperación de estiramiento en la dirección de la máquina y en la dirección transversal. En algunas incorporaciones, las cuales se describirán, el material demuestra un tacto de tipo de seda y suave. En una incorporación alterna, el estiramiento en la dirección transversal extiende la longitud original a más de 50 por ciento. En aún una tercera incorporación alterna, el estiramiento en la dirección transversal se extiende más de 100 por ciento de su longitud original. En otra incorporación, la fuerza requerida para extender al 50 por ciento del nivel de capacidad de extensión es mayor de 100 gms/3 pulgadas de ancho y de menos de 900 gramos/3 pulgadas de ancho. En otra incorporación, la fuerza requerida para extender al 50 por ciento del nivel de capacidad de extensión (nivel de extensión máximo) es mayor de 250 gms/3 pulgadas de ancho y de menos de 750 gsm/3 pulgadas de ancho. La fuerza de retracción es deseablemente de los mismos rangos .

Deseablemente, para un material estirable en la dirección de la máquina y un material estirable en la dirección transversal a la máquina/en la dirección de la máquina, el material demostrará valores similares a aquellos descritos para justo el estiramiento en la dirección transversal a la máquina.

Deseablemente, para cada uno de los materiales, los tej idos demuestran en la dirección de la máquina (para los materiales estirables solo en la dirección de la máquina) , en la dirección transversal a la máquina (para solamente los materiales estirables en la dirección transversal a la máquina) y en la dirección de la máquina y transversal a la máquina, más de 150% de extensión al rompimiento, más de 25% de extensión a una carga de Ld de menos que o igual a 900 gramos fuerza (gf) /3 pulgadas, pero deseablemente más de 50% de extensión a una carga Ld de menos que o igual a 900 gf/3 pulgadas de ancho, y más deseablemente más de 100 por ciento extendible a una carga, con la carga mayor que o igual a 10 y menor que o igual a 750 gf. Deseablemente, el material demostrará más de 1 gf/3 pulgadas de ancho en fuerza de retracción a 50%' de extensión sobre 100 por ciento del primer ciclo de prueba y menos de 40 por ciento de asentamiento inmediato a 50 por ciento de extensión, pero más deseablemente menos de 30 por ciento de asentamiento inmediato a 50 por ciento de extensión.

En la invención, ciertos polímeros de elastómeros y termoplástico son extrudidos a través de un paquete de hilado de bicomponente, se solidifican y enfrían a una cierta temperatura. Típicamente, en un proceso de unión con hilado, este proceso de hilado es seguido por el tensionamiento de las fibras solidificadas más allá del límite elástico del polímero termoplástico, pero más bajo que la resistencia a la tensión final del polímero elastomérico . Sin embargo, se ha encontrado que a través de los ejemplos que tal hilado y jalado pueden ser logrados simultáneamente mientras que se hila, en oposición a través de una operación de post-hilado. La estructura de fibra de bicomponente puede ser producida en un arreglo de lado por lado con una sección transversal circular, pero es más deseable la fabricación en un arreglo de vaina/núcleo. Tal arreglo puede ser un arreglo de vaina/núcleo excéntrico con ya sea una sección transversal circular o no circular. Alternativamente, las fibras de bicomponente pueden ser extrudidas en un arreglo de lado por lado en una sección transversal no circular, o en un arreglo de vaina/núcleo concéntrico con ya sea una sección transversal circular o no circular.

Se han producido varios ejemplos de los tejidos. Por ejemplo, las telas unidas con hilado de las fibras de bicomponente de lado por lado (S/S) se han producido de polipropileno y de poliolefina flexible. Tal material fue 100% estirable en la dirección de la máquina y en la dirección transversal a la máquina. Adicionalmente, las fibras de vaina/núcleo excéntricas fueron hiladas usando el material raton G2755 como el núcleo y un polipropileno como la vaina. Tales materiales estuvieron altamente rizados como hilado sin un tacto ahulado. Adicionalmente, las fibras unidas con hilado fueron hilados en tejidos de fibras S/C excéntricas con el núcleo Kraton y una vaina de polipropileno y polietileno de baja densidad lineal. Como hilado, tales materiales fueron bastante extensibles y pudieron hacerse extremadamente suaves al tacto.

En los ejemplos (en donde el Kraton es notado) , el polímero de núcleo estuvo compuesto de Kraton G2755 (el cual incluyó una cera y un glutinizante) o un Dow Affinity: un polímero de polietileno catalizado de sitio único XUS59400.03L (Dow GE 8285) . El polímero de vaina incluyó polipropileno de Exxon Mobil 3157, el polietileno Dow Aspun 6811 o una mezcla de 90/10 de polipropileno/polibutileno tal como el copolímero de polibutileno Basell Duraflex DP-8510. En los ejemplos, la temperatura de extrusión o ambos de los polímeros de núcleo y de vaina fue de aproximadamente 400°F para la extrusión a través del paquete de hilado 88 hpi S/C. La placa de hilado incluyó una tasa de extrusión total de 0.6 g/orificio/en tasa, con 88 orificios/in sobre un ancho de 14 pulgadas.

En los varios ejemplos que siguen, la proporción de peso de núcleo vaina fue variada entre 50/50 a 70/30 a 80/20 a 90/10. La presión de la unidad de jalado de fibra fue mantenida a 4 pulgadas cuadradas sobre la presión atmosférica. Adicionalmente, un rodillo de compactación fue utilizado para la transferencia del tejido del alambre formador al unidor. Los tejidos fueron unidos sobre un rodillo de patrón de unión de estilo Ramisch u otros como se notó. La temperatura de unión de los rodillos de unión fue mantenida a entre aproximadamente 155 a 165°F. El material fue producido a entre alrededor de 0.5-2 onzas por yarda cuadrada mediante el ajustar la velocidad de alambre. La tabla siguiente 1 describe los atributos físicos de los materiales de ejemplo producidos.

Tabla 1 .Numero de Muestra Proporción C/S Descripción 1 Kraton/PP bü/bü Superficie de fibra lisa, muy poca extensión 2 Kraton/PP 70/30 Superficie de fibra lisa, algún rizado de fibra; fibras orientadas en la dirección de la máquina; tejido suave 3 Kraton/PP 80/20 Alguna superficie de tiiDra rizada; más rizos y torceduras de risas y más pequeña; algunas fibras fruncidas; algunas fibras orientadas en la dirección de la máquina; tejido suave . 4 Kraton/PP yo/lü Superticie de fibra con ondas, rizos y torceduras de fibra aún más pequeño, algunos fruncidos ; orientada MD en forma alta; muy suave y de tacto sedoso . b Kraton/Ptí 8U/2U Superficie de fifira lisa, un número de rizos de fibra de tamaño mediano; extremadamente suave mediante colgado a mano fa Kraton/ (PP/PB1 de Esencialmente los mismos 90/10) 70/30 resultados que Kraton/PP 70/30 7 Kraton/ (PP/PBl de Ksencialmente los mismos 90/10) 80/20 resultados que Kraton/PP 80/20 8 Kraton/(PP/PBl de esencialmente los mismos 90/10) 90/10 resultados que Kraton/PP 90/10 Los siguientes datos de extensión y de retracción fueron generados para las muestras anteriores .

Tabla 2 Extensión de tela de 0.6 onzas por yarda cuadrada a 500 gf de carga Nota* El valor de carga fue normalizado a 0.6 onzas por yarda cuadrada Tabla 3 Asentamiento de tensión CD Tabla 4 Asentamiento de Tensión MD Fuerza de Retracción Tabla 5 Extensión MD y carga de retracción para 100% de Ciclo de Extensión Nota* el valor de carga ue normalizado a 0.6" onzas por yarda cuadrada. "Ext" representa extensión y "Ret" representa retracción.

Las muestras normalizadas en los ejemplos se han preparado a diferentes pesos base. A fin de ilustrar ciertos efectos sobre las propiedades elásticas más justamente, éstos valores de propiedad fueron normalizados a un cierto peso base común usando la siguiente ecuación: Propiedad normalizada = (propiedad de muestra medida/peso base de muestra) X peso base para normalizar a.

Tabla 6 Carga de Retracción y Extensión para 100% de Ciclo de Extensión Nota* el valor de carga fue normalizado a 0.6 onzas por yarda cuadrada.

Recuperación Retrasada e Histéresis Tabla 7 exhiben 100% de recuperación Tabla 8 Recuperación Retrasada e Histéresis Los datos de tales ejemplos pueden encontrarse reflejados en las figuras 7 y 8. En particular, la figura 7 es demostrativa de la histéresis de la dirección de la máquina para Kraton/PP=90/10 , normalizado a 0.6 onzas por yarda cuadrada. La figura 8 es demostrativa de la histéresis CD para Kratón/PP=90/10 , normalizado a 0.6 onzas por yarda cuadrada.

Los ejemplos indicaron que el módulo flexural disminuye con la proporción de vaina/núcleo con un núcleo de elastómero. El módulo de flexión disminuye con un polímero de vaina más suave tal como PE. El módulo de flexión bajo hace rizos más pequeños y un número grande de torceduras durante la colocación de fibras sobre el alambre formador perforado para permitir tal "proporción de condensación" más alta.

Más fibras "rígidas" tal como las fibras unidas con hilado de Kraton/polipropileno (50/50) produjeron rizos grandes, y por tanto la longitud de fibra por espaciamiento de unión es pequeña. Por otro lado, la longitud de fibra para las fibras de módulo de flexión bajo aumenta, y por tanto el tejido de fibra más suave es más extendible . Las fibras más suaves de bicomponente con elastómero tienden a tener memoria, y por tanto se retraen al ser liberada la tensión. Sin embargo, la longitud de fibra actual entre los puntos de unión alcanza un valor máximo a alrededor del Kraton/polipropileno de 70/30 al ser la fuerza de tracción del elastómero tensionado suficientemente alta para comprimir el componente de vaina, corrugando la superficie de fibra y aumentando el tamaño de fibra aparente. Después, el jalado de fibra toma un papel más significante en la extensión del material. Tal jalado de fibra es más importante cuando las fibras están orientadas hacia la dirección de la extensión del material, como se mostró arriba en las características de extensión/retracción en la dirección de la máquina y en la dirección transversal . Esta serie de ejemplos son primariamente orientados en la dirección de la máquina. El efecto de una vaina más suave y recuperable, a saber polipropileno en contra de polietileno, es evidente.

Para los propósitos de determinar la longitud de fibra por espaciamiento de unión, o la longitud de fibra por ancho de campo, (FL/FW) se llevó a cabo un análisis como se describió previamente. Inicialmente, seis muestras de los tejidos- fueron probadas incluyen un forro unido con hilado de polipropileno. Todos los seis fueron tratados con la técnica BSE/HICON SEM. Sin embargo, las mediciones fueron hechas solo sobre las muestras de Kraton debido a que el tejido unido con hilado dio un efecto de "ver a través" a las fibras finas y tuvo patrones de unión más compactos y significativamente diferentes. La metodología empleada pareció demostrar que 70/30 a 80/20 de Kraton/PP dio longitudes de fibras máximas entre los puntos de unión. El desempeño superior de estiramiento en la dirección de la máquina y en la dirección transversal de la mezcla de 90/10 puede ser atribuido a las fibras más gruesas las cuales son más estirables . Los datos resultantes, los cuales están ilustrados en la siguiente tabla, están representados gráficamente en la figura 20. La figura ilustra la longitud de fibra por datos de espaciamiento de unión para muestras de una serie de 5 Kraton con una función máxima a 70/30 a 80/20 de Kraton/PP. La figura también mostró un esquema similar basado sobre un diámetro de fibra promedio. Sin embargo, el diámetro máximo ocurre para la mezcla de 90/10. Una serie de dos imágenes BSE/HICOW a 25X son ilustradas en las figuras 3E y 3F. Deberá notarse que tuvo que ser escogida una amplificación más baja para visualizar las regiones de entre-unión. Las diferentes de morfología grandes son claramente evidentes entre las dos imágenes, en las cuales en la figura 3E las fibras de longitud de entre-unión más corta son vistas y en la figura 3F, las fibras de longitud de entre-unión más grandes son vistas.

Tabla 9 *FL/FW=Longitud de fibra dividido por el ancho de campo, distancia entre los puntos de unión.

El siguiente tercer juego de ejemplos está presentado a fin de describir la incorporación involucrando el estiramiento de post-formación para además activar las fibras de la invención. En la preparación de estos ejemplos, se llevó a cabo una prueba de tres ciclos sobre las mismas muestras descritas previamente. Estos ejemplos han sido creados a fin de demostrar los efectos del pre-estiramiento sobre las tensiones en la dirección de la máquina y en la dirección transversal y el por ciento de asentamiento inmediato de los materiales de la invención a extensiones especificadas .

Los materiales utilizados en las pruebas fueron materiales de bicomponente de vaina/núcleo como se describió previamente, incluyendo núcleo Affinity/ aina PE; 80/20; 0.6 onzas por yarda cuadrada, núcleo de Kraton/ aina PE; 80/20; 0.6 onzas por yarda cuadrada y núcleo Kraton/vaina PP; 90/10; 1.0 onzas por yarda cuadrada. El método de prueba empleado en los ejemplos fue como sigue: las muestras fueron preparadas mediante el cortar muestras de 3 pulgadas por 8 pulgadas con la longitud de muestra corriendo en la dirección de la máquina para las muestras que fueron probadas para las tensiones en la dirección de la máquina y viceversa para muestras probadas para tensiones en la dirección transversal .

El aparato de prueba fue preparado mediante el utilizar la celda de carga de 50 lbf. Como se describió previamente, el programa de operación consistió de un Testworks para Windows . Deberá notarse que la longitud de medición fue de 6 pulgadas y el ancho de espécimen fue de 3 pulgadas .

Cada espécimen fue insertado en el aparato Sintech para una prueba de 1 ciclo. El límite de extensión de prueba se puso a un límite de Ciclo A. El espécimen se dejó completar el ciclo. El cronómetro fue puesto por 30 segundos y los parámetros de prueba fueron establecidos a los límites de extensión del ciclo B. Al final del intervalo de 30 segundos, el espécimen se dejó completar el ciclo B. Después del segundo ciclo (B) el cronómetro se puso por 30 segundos, y los parámetros de prueba para los límites de extensión del Ciclo C fueron establecidos. La muestra de material fue colocada de nuevo de manera que todo el aflojamiento en el material fue removido y el material estuvo tirante. El material entonces se dejó el ciclar de nuevo a los límites de extensión del ciclo C. Los datos fueron entonces exportados y registrados . Para la prueba N=3. Los porcentajes de ciclo son reflejados en la siguiente Tabla 10.

Tabla 10 Los resultados de la prueba están reflejados en las figuras 9 a 17 en las curvas en la dirección de la máquina y en la dirección transversal. Las curvas reflejan el promedio de tres repeticiones. En particular las curvas dibujan el promedio de repeticiones para cada ciclo para cada material (ambos MD y CD) . Adicionalmente, los datos están reflejados en los esquemas de reducción de carga, los cuales dibujan las cargas de extensión promedio para el Ciclo A para cada material hasta el límite de extensión máximo y dibujan las cargas de extensión promedio para el Ciclo C para cada material hasta el límite de extensión máximo. En particular, la figura 9 ilustra la retracción y la extensión en la dirección transversal de Kraton/PP; 90/10; 1.0 onzas por yarda cuadrada. La figura 10 ilustra la extensión y retracción en la dirección de la máquina del Kraton/PP; 90/10; 1.0 onzas por yarda cuadrada. La figura 11 ilustra la extensión y retracción en la dirección transversal de Kraton/PE; 80/20; 0.6 onzas por yarda cuadrada. La figura 12 ilustra la extensión y retracción en la dirección de la máquina de Kraton/PE; 80/20; 0.6 onzas por yarda cuadrada. La figura 13 ilustra los ciclos de extensión y retracción en la dirección transversal para Affinity/PE; 80/20; 0.6 onzas por yarda cuadrada. Como se mostró en las figuras 14-15, el preestiramiento está mostrado para disminuir el por ciento de asentamiento inmediato en ambas la dirección transversal y la dirección de la máquina para los materiales probados. La figura 14 ilustra la disminución en el asentamiento de por ciento en la dirección transversal mediante el preestiramiento. La figura 15 ilustra la disminución en el asentamiento del por ciento de la dirección de la máquina por el preestiramiento. Como se mostró en las figuras 16 y 17, el preestiramiento está mostrado que disminuye el por ciento de pérdida de histéresis en ambas la dirección de la máquina y la dirección transversal para los materiales probados . En particular, . la figura 16 ilustra la disminución de pérdida de por ciento de histéresis en la dirección transversal por preestiramiento. La figura 17 ilustra la disminución de pérdida de por ciento de histéresis en la dirección de la máquina por preestiramiento .

El por ciento de asentamiento fue calculado (el por ciento de asentamiento inmediato) para el promedio de los ciclos A y C para cada material usando la siguiente fórmula: Asentamiento = Stf-L0 En donde L£= longitud de extensión final Lo= longitud de muestra inicial antes de la extensión Stf= por ciento de alargamiento máximo.

Los valores obtenidos fueron entonces dibujados para los Ciclos A y C para cada material.

La mejora en el por ciento de asentamiento fue calculada para el promedio de los Ciclos A y C para cada material usando la siguiente ecuación: Mejora en % de asentamiento De la prueba, puede verse que el por ciento de asentamiento inmediato en la dirección transversal a la máquina para el material preestirado varia de desde 17% a 35% mientras que para un material no estirado o de control varía de desde 30% a 61%. Por tanto, las mejoras en el por ciento de asentamiento inmediato en la dirección transversal de 34% resultan del preestiramiento del material. En forma similar, en la dirección de la máquina, el por ciento de asentamiento inmediato del material no estirado es de 24%. Después que el material es estirado, el por ciento de asentamiento es reducido a valores de 15% a 20%, dando mejoras en el por ciento de asentamiento inmediato en la dirección de la máquina de 17% a 38%.

El por ciento de pérdida de histéresis para cada ciclo fue calculado usando la siguiente ecuación: %Pérdida de Histéresis = (área bajo curva de Extensión) - (área bajo curva de Retracción)* 100 (Área bajo curva de Extensión) El área bajo la curva para cada ciclo de Extensión (arriba) y retracción para (abajo) fue calculada mediante el integrar la ecuación de la mejor linea de entalle para cada curva desde los límites de extensión más bajo a superior. La línea de mejor entalle fue determinada como el polinomial el cual ajustó la curva con un valor R2 de 0.98 o más . Las muestras representativas de estas ecuaciones están mostradas abajo: Kraton/PP-CD Arriba . £° -0.0081x2 + 3.6068 + 2.9967 = 4320.835 . c -io Ab„jo =N = |° .003?3 -0.1395?2 + 2.2007* -8.5935 = 1196.2 La mejora en el por ciento de pérdida de histéresis fue calculado para el promedio de los Ciclos A, B y C para cada material usando la siguiente ecuación: Mejora en % de pérdida de Los resultados de la prueba mostraron que el por ciento de pérdida de histéresis en la dirección transversal a la máquina para el material preestirado varía de desde 53% a 58% mientras que para el material no preestirado o de control (el mismo material pero no preestirado) varía de desde 69% a 80%. Por tanto, las mejoras en el por ciento de pérdida de histéresis de 22% a 29% resultaron del preestiramiento del material. Adicionalmente, en la dirección de la máquina, el por ciento de pérdida de histéresis del material preestirado varía de desde 71% a 74%. Después de que el material es estirado, el por ciento de pérdida de histéresis es reducido a 54% dando mejoras en el por ciento de pérdida de histéresis en la dirección de la máquina de 23% a 27%.

De la prueba es evidente que el paso de preestirar un material antes de incorporar tal material en un producto permite una mayor retracción en el producto en oposición a la incorporación del material no estirado en un producto final. Tal preestiramiento es particularmente efectivo para elastómeros/elastómeros de desempeño más bajo y de costo más baj o .

Los efectos del patrón de unión sobre las capacidades de extensión y la resistencia a la abrasión del material de la invención también fueron investigados. Los tres patrones de unión evaluados fueron Ramisch, Tej ido de Alambre y HDD. De los tres, el patrón Ramisch fue el más abierto con un área de unión promedio de alrededor de 11%. El patrón de tejido de alambre fue de una densidad de perno ligeramente superior con un área unida promedio de 18%. El patrón de diamante de alta densidad o HDD da las uniones más apretadas con un área de unión mayor de 25%. Los resultados indicaron que el cambio de patrones de unión Ramisch a más apretados aumentaron ambas cargas de extensión en la dirección de la máquina y en la dirección transversal (Tablas que siguen) , mientras que se proporcionó la resistencia a la abrasión de los materiales de base Kraton.

Efectos de patrón de unión sobre extensión en la dirección transversal de Kraton/PP=80/20 Los efectos del patrón de unión sobre la extensión a la dirección de la máquina del Kraton/PE=80/20.

Aún cuando se han descrito varias incorporaciones de la invención usando términos específicos, dispositivos y métodos, tal descripción es solo para propósitos ilustrativos. Las palabras son palabras de descripción más que de limitación. Se entiende que los cambios y variaciones pueden hacerse por aquellos con una habilidad ordinaria en el arte sin departir del espíritu o alcance de la presente invención en la cual se establecen las siguientes reivindicaciones. Deberá entenderse por tanto que los aspectos de las varias incorporaciones pueden ser intercambiados en todo o en parte. Por tanto, el espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas no debe limitarse a la descripción de las versiones preferidas contenidas ahí.

Claims

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

1. Un método para formar fibras en un tej ido que comprende los pasos de : a) co-extrudir un primer componente elastomérico y un segundo componente termoplástico; b) dirigir dichos componentes primero y segundo a través de un paquete de hilado de fibra para formar una pluralidad de fibras de componentes múltiples derretidas y continuas, en donde dicho primer componente elastomérico está presente en una cantidad mayor de alrededor de 70 por ciento por peso de las fibras derretidas y dicho segundo componente termoplástico está presente en una cantidad de entre alrededor de 10 y 30 por ciento por peso de las líneas de hilado de fibra derretida; c) atenuar las líneas de hilado y dirigir dichas pluralidad de fibras derretidas a través de una cámara de enfriamiento para formar una pluralidad de fibras enfriadas; d) dirigir dicha pluralidad de fibras enfriadas a través de una unidad de jalado de fibra, por lo que dichas fibras son jaladas hacia abajo; e) permitir a dichas fibras jaladas ser depositadas sobre una superficie formadora formando por tanto un tejido en donde las fibras son relajadas; f) estabilizar dicho tejido; g) unir dicho tejido para producir un tejido que demuestra más de alrededor de 25% de recuperación de estiramiento en la dirección de la máquina.

2. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dichos componentes primero y segundo son formados en un arreglo de vaina/nücleo con el primer componente siendo el núcleo y el segundo componente siendo la vaina.

3. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque los componentes primero y segundo son formados en una configuración concéntrica cuando éstos son dirigidos a través del paquete de hilado.

4. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque los componentes primero y segundo son formados en configuraciones excéntricas cuando éstos son dirigidos a través del paquete de hilado.

)

H 88 5. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el paso de estabilización es logrado por ya sea una cuchilla de aire caliente, rodillos de compactación o una combinación de los mismos . 5 6. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque además incluye el paso de estiramiento después de la formación siguiendo la unión. 10

7. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el estiramiento después de la formación se logra por ya sea una serie de rodillos de estiramiento, una serie de rodillos rasurados o de armazones de bastidor . 15

8. El método tal y como se reivindica en la cláusula l, caracterizado porque el primer componente elastomérico es seleccionado de copolímeros de bloque estirénicos, elastómeros de poliuretano, copoliéter ésteres, 20 copolímeros de poliamida de bloque poliéter, elastómeros de etileno vinil acetato, copolímeros de éter amida de bloque y elastómeros olefínicos, incluyendo elastómeros olefínicas catalizados de sitio único. 25

9. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el segundo componente termoplástico es seleccionado de poliolefinas , poliésteres, poliéteres, copollmeros al azar, mezclas poliméricas y poliamidas .

10. El método tal y como se reivindica en la 5 cláusula 1, caracterizado porque dicha unión es lograda por unión térmica.

11. El método tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque dicha unión es lograda por 10 unión de punto.

12. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho primer componente está presente en un porcentaje entre alrededor de 80 y 90 por ciento 15 y dicho segundo componente está presente en una cantidad de entre alrededor de 10 y 20 por ciento.

13. Un material hecho de acuerdo con el método tal y como se reivindica en la cláusula 1. 20

14. Un material hecho de acuerdo con el método tal y como se reivindica en la cláusula 6.

15. Un material para usarse en productos para el 25 cuidado personal que comprende: una tela no tejida fibrosa que incluye fibras de bicomponente, en donde dichas fibras de bicomponente son de una configuración de vaina y núcleo, en donde dicho núcleo está compuesto de un componente elastomérico y dicha vaina está compuesta de un componente termoplástico; en donde dicho núcleo está presente en una cantidad mayor de alrededor de 70% por peso; y además en donde dicho tejido está unido de manera que dicho tejido demuestra una longitud de fibra por espaciamiento de unión de más de alrededor de 23.

16. El material tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque la longitud de fibra por espaciamiento de unión es de alrededor de 23 y 38.

17. El material tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque la longitud de fibra por espaciamiento de unión es de alrededor de 27 y 36.

18. Un material para usarse en productos para el cuidado personal que comprende: una tela no tejida fibrosa elástica en donde dicho tejido es unido de manera que dicho tejido demuestra una longitud de fibra por espaciamiento de unión de más de alrededor de 23, y además en donde dicha tela no tejida fibrosa elástica demuestra más de alrededor de 25 por ciento de estiramiento en la dirección de la máquina. R E S UM E N Un método para formar fibras en un tejido incluye los pasos de extrudir conjuntamente un primer componente elastomérico y un segundo componente termoplástico; dirigir los componentes primero y segundo a través de un paquete de hilado de fibra para formar una pluralidad de líneas de hilado de fibra derretida continuas, en donde el primer componente elastomérico está presente en una cantidad mayor de alrededor de 70 por ciento por peso de las fibras derretidas y el segundo componente termoplástico está presente en una cantidad de entre alrededor de 10 y 30 por ciento por peso de las fibras derretidas; atenuar las líneas de hilado y dirigir la pluralidad de fibras derretidas a través de una cámara de enfriamiento para formar una pluralidad de fibras enfriadas; dirigir la pluralidad de fibras empleadas a través de una unidad de jalado de fibra, por lo que las fibras son jaladas hacia abajo; permitir a las fibras jaladas el ser depositadas sobre una superficie formadora formando por tanto un tejido en donde las fibras son relajadas; estabilizar el tejido; y unir el tejido para producir un tejido que demuestra más de alrededor de 25% de recuperación de estiramiento en la dirección de la máquina.