MXPA05005883A

MXPA05005883A - Material elastico compuesto.

Info

Publication number: MXPA05005883A
Application number: MXPA05005883A
Authority: MX
Inventors: Kay Rolsten Gina
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-08-29
Also published as: AU2003300910A8; WO2004061188A2; US20040121683A1; WO2004061188A3; AU2003300910A1

Abstract

La presente invencion esta dirigida a un material compuesto elastico que tiene una capa elastica que tiene un primer lado y un segundo lado; por lo menos una capa plegable unida a por lo menos un primer lado y un segundo lado de la capa elastica; y un material fibroso enredado y entremezclado con ambas la capa elastica y la capa plegable. El compuesto elastico resultante proporciona un material estirable el cual puede conformarse a la superficie si tiene propiedades deseables del material fibroso enredadas y entremezcladas con ambas la capa elastica y la capa plegable y no sufre de la perdida del material fibroso del substrato estirable. El compuesto es usado como vendajes, panos limpiadores durables, trapeadores durables y productos para el cuidado personal, tales como panales y toallas femeninas. Tambien esta descrito un metodo para hacer el compuesto.

Description

MATERIAL ELASTICO COMPUESTO Campo de la Invención La presente invención se relaciona a un material elástico compuesto, usos del material elástico compuesto y al método para hacer el material elástico compuesto.

Antecedentes de la Invención Compuestos de materiales elásticos y no elásticos han sido hechos por la unión de materiales no elásticos a materiales elásticos de una manera que permite a todo el material compuesto el estirar o alargar. Estos compuestos pueden usarse en materiales de prenda, almohadillas, pañales, calzoncillos de aprendizaje, y otros productos para el cuidado personal donde la elasticidad es necesaria.

En uno de tales materiales compuestos, un material no elástico es unido, por ejemplo unido por patrón, a una hoja elástica mientras que la hoja elástica está en una condición estirada. Estos materiales son con frecuencia referidos como "laminados unidos con estiramiento" . Cuando la hoja elástica es relajada, el material no elástico se pliega entre las ubicaciones donde está unido a la hoja elástica. El resultante material elástico compuesto es capaz de estirarse a la extensión que el material no elástico, plegado entre las ubicaciones de los materiales no elásticos y elásticos que son unidos, permitiendo a la hoja elástica el alargarse. Un ejemplo de este tipo de material compuesto es descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 4,720,415 otorgada a Vander ielen y otros, y la patente de los Estados Unidos de América número 5,503,308 otorgada a Faass y otros, ambas aquí incorporadas por referencia en su totalidad.

En otro laminado unido con estiramiento descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 5,385,775 otorgada a Wright, que es aquí incorporada por referencia en su totalidad, la capa elástica contiene un tejido fibroso elástico anisotrópico que tiene al menos una capa de fibras elastoméricas sopladas con fusión y al menos una capa de filas susta craímente paralelas de filamentos elastoméricos unidos de manera autógena a al -menos una parte de las fibras elastoméricas sopladas con fusión. Este tejido elástico fibroso es unido a al menos una capa plegable unida en ubicaciones espaciadas al tejido fibroso elástico anisotrópico, de tal forma que la capa plegable es plegada entre las ubicaciones espaciadas. El laminado unido con estiramiento descrito en esta patente tiene mejorada tenacidad en una dirección.

El enredado hidráulico es un proceso conocido en el arte en el cual fibras o partículas enredadas con un líquido de alta presión (usualmente agua) en un sustrato. El enredo sirve para "unir" o inmovilizar las fibras o partículas en el sustrato. Tal proceso y aparato para lograr el enredado es descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 3,485,706 otorgada a Evans, la cual es aguí incorporada por referencia en su totalidad.

Además, es conocido en el arte para enredar fibras no elásticas en filamentos elásticos o un sustrato elástico. En la patente de los Estados Unidos de América número 4,775,579 otorgada a Hagy, la cual es incorporada aquí por referencia en su totalidad, el material enredado es preparado por la formación de una primera capa de un tejido o red de un material elastomérico, estirando el material elastomérico, colocando una capa de un material no elástico sobre el tejido o red del material elastomérico, sujetando las dos capas a un paso de proceso de enredado hidráulico y liberando el estiramiento para relajar el material elastomérico. El resultante material compuesto es denominado para ser utilizado en vendajes, pero que sufre del hecho que el compuesto puede estirarse a un punto donde ocurre el "alargamiento destructivo" , resultando en un material que no se recuperará, haciéndolo inutilizable como un material de vendaje .

Síntesis de la Invención La presente invención está dirigida a un material compuesto elástico que tiene una capa elástica que tiene un primer lado y un segundo lado; al menos una capa plegable unida a al menos a "uno del primer lado y segundo lado de la capa elástica, y un material fibroso enredado y entre-mezclado con I ambas la capa elástica y la capa plegable. El resultante compuesto elástico proporciona un material capaz de estirarse que puede conformar las superficies y tiene deseables propiedades del material fibroso enredado y entre-mezclado con ambas la capa elástica y la capa plegable y no sufre de la pérdida del material fibroso del sustrato capaz de estirarse.

La capa elástica puede ser una película elastomérica, un tejido no tejido elastomérico, una pluralidad de filamentos elastoméricos sustancialmente continuos arreglados en filas sustancialmente paralelas, o un laminado de un tejido no tejido elastomérico y una pluralidad de filamentos elastoméricos sustancialmente continuos arreglados en filas sustancialmente paralelas. Además, una capa plegable, que puede ser un tejido tramado o no tejido, puede unirse a ambos lados de la capa elástica. Deseablemente, la capa plegable es unida a la capa elástica en ubicaciones espaciadas . El material fibroso enredado y entre-mezclado imparte deseables propiedades al compuesto elástico, tal como, por ejemplo absorbencia.

La presente invención también está dirigida a un proceso para producir un material elástico compuesto de la presente invención. El compuesto elástico puede prepararse por un proceso que incluye los pasos de : a. proporcionar la capa elástica; b. proporcionar la capa plegable; c . aplicar una fuerza de estiramiento a la capa elástica para formar una capa elástica estirada que tiene un primer lado y un segundo lado; d. unir la capa plegable a la capa elástica estirada a al menos el primer lado o el segundo lado de la capa elástica para formar un laminado unido con estiramiento; e . proporcionar el material fibroso en la capa plegable del laminado unido con estiramiento; f . enredar el material fibroso en el laminado unido con estiramiento; y g. relajar la fuerza de estiramiento.

En la presente invención, el enredado del material fibroso en el laminado unido con estiramiento es logrado deseable a través de enredado hidráulico.

El compuesto elástico tiene muchas utilidades, especialmente en áreas donde un artículo capaz de estirarse, son deseadas con las propiedades del material fibroso. Por ejemplo, el compuesto elástico puede usarse en aplicaciones tales como vendajes, paños limpiadores durables, trapeadores durables, en productos para el cuidado personal, tales como pañales y toallas femeninas y/o productos agrícolas, tales como envolturas para árboles para arbolillos o árboles .

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 muestra un proceso representativo para preparar un laminado unido con estiramiento usado en la presente invención.

La Figura 2 muestra un proceso representativo para preparar el compuesto elástico de la presente invención de un laminado unido con estiramiento.

Definiciones Como se usa aquí y en las reivindicaciones, el término "comprender" es inclusive o abierto y no excluye elementos adicionales no señalados, componentes del compuesto o pasos del método .

Como se usa aquí, el término, " consistente esencialmente de" no excluye la presencia de materiales adicionales que no significativamente afectan las deseadas características de una composición o producto dados. Ejemplares materiales de este tipo pueden incluir, sin limitación, pigmentos, antioxidantes , estabilizadores, surfactantes , ceras, promotores de flujo, partículas y materiales añadidos para mejorar el procesamiento de la composición.

El término "elástico" es usado aguí para significar cualquier material que, con la aplicación de una fuerza de presión, es capaz de estirarse en al menos una dirección, esto es, capaz de alargarse al menos alrededor de 50 por ciento (por ejemplo, a una longitud presionada estirada que es al menos alrededor de 150 por ciento de su longitud relajada sin presión) , y que recuperará al menos 50 por ciento de su alargamiento con la liberación de la fuerza de alargamiento , estirada. Un ejemplo hipotético puede ser una muestra de material de 1.0 pulgadas (2.54 centímetros) que es alargada a al menos 1.50 pulgadas (3.8 centímetros) y que, al ser alargada a 1.50 pulgadas y liberada, recuperará a una longitud de no más de 1.25 pulgadas (3.13 centímetros). Muchos materiales elásticos pueden alargarse por mucho más de 50 por ciento (por ejemplo, mucho más de 150 por ciento de su longitud relajada) , por ejemplo, alargada 100 por ciento o más, y muchas de estas recuperarán a sustancialmente su longitud relajada inicial, por ejemplo, a dentro de alrededor de 105 por ciento de su longitud relajada original, con la liberación de la fuerza de estiramiento.

El término "no elástico" como se usa aqui se refiere a cualquier material que no cae dentro de la definición de "elástico", anterior.

Los términos "recobrar" y "recuperar" como se usan aquí, se refieren a una contracción del material estirado con la terminación de una fuerza de presión después del estiramiento del material por aplicación de la fuerza de presión. Por ejemplo, si un material que tiene en estado de relajamiento, sin presión de un largo de 1 pulgada (2.5 centímetros) es alargada cincuenta por ciento estirándola a una longitud de 1.5 pulgadas (3.75 centímetros), el material se alargará 50 por ciento ó 0.5 pulgadas (1.27 centímetros) y tendrá una longitud estirada que es 150 por ciento de su longitud relajada. Si este ejemplar material estirado se contrae, se recuperará a una longitud de 1.1 pulgadas (2.8 centímetros) después de liberar las fuerzas de presión y estiramiento, el material habrá recobrado el 80 por ciento ó 0.4 pulgadas (1.0 centímetros) de sus 0.5 pulgadas (1.25 centímetros) de alargamiento. El porcentaje de recuperación puede ser expresado como [ [máximo largo de estiramiento - largo final de muestra) % recuperación = x 100 (máximo largo de estiramiento - largo de muestra)] .

Como se usa aquí, el término "dirección a la máquina" se refiere a la dirección de desplazamiento de la superficie de formación en la cual las fibras son depositadas durante la formación del tejido de una tela fibrosa no tejida.

Como se usa aquí, el término "dirección transversal a la máquina" se refiere a la dirección que es esencialmente perpendicular a la dirección a la máquina definida antes .

Como se usa aquí, el término "estirado a detener" como se usa aquí se refiere a la proporción determinada de la diferencia entre la dimensión no extendida del material elástico compuesto y la máxima dimensión extendida de un material elástico compuesto con la aplicación de una especificada fuerza de tensión y dividiendo esa diferencia por la dimensión no extendida del material elástico compuesto. Si el estirado a detener es expresado en por ciento, esta proporción es multiplicada por 100. Por ejemplo, un material elástico compuesto que tiene una longitud no extendida de 5 pulgadas (12.7 centímetros) y una máxima longitud extendida de 10 pulgadas (25.4 centímetros) con la aplicación de una fuerza de 2000 gramos tiene un estirado a detener (a 2000 gramos) de 100 por ciento. El estirado a detener también puede referirse como "máximo alargamiento no destructivo" . A menos que se especifique de otro modo, los valores de estirar a detener son reportados aquí a una carga de 2000 gramos.

El término "tenacidad" como se usa aquí se refiere a la resistencia al alargamiento de un material elástico compuesto que es proporcionado por su componente elástico. La tenacidad es la carga de tracción de un material elástico compuesto a una especificada tensión (por ejemplo, alargamiento) para un ancho de material dado dividido por el peso base de ese componente elástico del material compuesto como se mide a alrededor del alargamiento de estirado a detener del material compuesto. Por ejemplo, la tenacidad del material elástico compuesto es típicamente determinada en una dirección (por ejemplo, dirección a la máquina) a alrededor del alargamiento de estirado a detener del material compuesto. Los materiales elásticos que tienen altos valores de tenacidad son deseables en ciertas aplicaciones debido a que menos material es necesario para proporcionar una específica resistencia al alargamiento que un material de baja tenacidad. Para un especificado ancho de muestra, la tenacidad es reportada en unidades de fuerza 'divididas por las unidades del peso base del componente elástico. Esto proporciona una medida de fuerza por área de unidad y el logrado por el reporte del grosor del componente elástico en términos de su peso base más que una actual medición calibrada. Por ejemplo, las unidades reportadas pueden ser de gramos-fuerza (para el específico ancho de la muestra) entre los gramos por metro cuadrado.

Como se usa aquí, el término, "tela no tejida" significa una estructura o un tejido de material que ha sido formado sin usar procesos de entramado para producir una estructura de fibras o hebras individuales que son entremezclados, pero no de una manera identificable repetida. Las telas no tejidas han sido, en el pasado, formadas por una variedad de procesos convencionales tales como, por ejemplo, procesos de unido con hilado, procesos de soplado por fusión, y procesos de cardado y unido.

Como se usa aquí, el término "unión autógena" significa la unión proporcionada por la fusión y/o la autoadhesión de fibras y/o de filamentos sin un agente de unión o un adhesivo externo aplicados . La unión autógena puede proporcionarse por el contacto entre fibras y/o filamentos mientras que al menos una parte de las fibras y/o de los filamentos son semifundidos o pegajosos. La unión autógena también puede proporcionarse por el mezclado de una resina aglutinante con polímeros de termoplástico usados para formar fibras y/o filamentos. Las fibras y/o los filamentos formados de tal mezcla pueden adaptarse a auto-unión con o sin la aplicación de presión y/o de calor. Los solventes pueden también usarse para causar fusión de las fibras o los filamentos que permanecen después de ' que el solvente es removido .

Como se usa aquí, el término "fibra" incluye a ambas las fibras básicas, por ejemplo, las fibras que tienen una longitud definida entre alrededor de 19 milímetros y alrededor de 60 milímetros, las fibras más largas que la fibra básica pero no continua, y las fibras continuas, que son algunas veces llamadas "filamentos sustancialmente continuos" , o simplemente "filamentos" en los cuales la fibra es preparada y determinará si la fibra es una fibra básica o un filamento continuo.

Como se usa aquí, el término "micro fibras" significa fibras de pequeño diámetro que tienen un diámetro promedio no mayor de alrededor de 75 mieras, por ejemplo, que tienen un diámetro desde alrededor de 0.5 mieras a alrededor de 50 mieras, o más particularmente, las micro fibras también pueden tener un diámetro promedio desde alrededor de 4 mieras a alrededor de 40 mieras.

Como se usa aquí, el término "fibras sopladas con fusión" significa 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. El término "soplado con fusión" es también intencionado para cubrir otros procesos en los cuales, un gas a alta velocidad (usualmente, aire) es usado para ayudar en la formación de los filamentos, tales como rociado fundido o hilado centrifugado.

Como se usa aquí, las "fibras unidas con hilado" se refiere 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 4,340,563 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 Kinney, la patente de los Estados Unidos de América número 3,502,763 otorgada a Hartman, y la patente de los Estados Unidos de América 3,542,615 otorgada a Dobo y otros; y la patente de los Estados Unidos de América número 5,382,400 otorgada a Pike y otros. Las fibras unidas con hilado son templadas y generalmente no son pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora y son generalmente continuas. Las fibras unidas con hilado con frecuencia tienen alrededor de 10 mieras o mayores de diámetro.

Sin embargo, los tejidos unidos con hilado de fibra fina (que tienen un diámetro de fibra promedio de menos de alrededor de 10 mieras) pueden lograrse por varios métodos incluyendo, pero no limitados a, aquellos descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 6,200,669 otorgada a Marmon y otros, y la 5,759,926 otorgada a Pike y otros, cada una de las cuales son aquí incorporadas por referencia en su totalidad.

Como se usa aquí, el término "tela o tejido cardado y unido" o "BCW" , se refiere a telas que son hechas de fibras básicas que son usualmente adquiridas en fardos . Los fardos son colocados en una unidad de fibrilado o de cardado, que abre al fardo del estado compacto y separa las fibras. Las fibras son enviadas a través de una unidad de peinado o de cardado que además separa o rompe y alinea las fibras básicas en la dirección a la máquina como para formar una tela no tejida orientada en la dirección a la máquina. Una vez que la tela es formada, es entonces unida por uno o más de varios métodos de unión. Uno de tales métodos de unión es la unión por polvo, en donde, un adhesivo en polvo es distribuido a través de la tela y entonces activado, usualmente por calentamiento de la tela y del adhesivo con aire caliente. Otro método de unir adecuado es la unión por patrón, en donde rodillos de calandrar calentados o equipo de unión ultrasónico son usados para unir las fibras juntas, usualmente en un patrón de unión localizado, aún cuando la tela puede unirse a través de toda su superficie si se desea. Otro método adecuado y bien conocido de unir, particularmente cuando se usan fibras básicas bicomponent la unión a través de aire.

El término "colocado por aire" es un bien conocido proceso por el cual una capa no tejida fibrosa puede formarse. En el proceso de colocado por aire, fardos de fibras pequeñas que tienen típicas longitudes en el rango desde alrededor de 3 a alrededor de 19 milímetros son separadas y arrastradas en un suministro de aire y entonces depositadas sobre una rejilla de formación, usualmente con la asistencia de un suministro de vacio. Las fibras depositadas al azar entonces son unidas unas a otras usando, por ejemplo, aire caliente o un adhesivo rociado .

Como se usa aquí, el término "polímero" incluye, pero no es limitativo a, homopolímeros , 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 de la molécula. Estas configuraciones incluyen, pero no son limitadas a simetrías isotácticas, sindiotácticas , y al azar.

Como se usa aquí, el término "súper absorbente" se refiere a materiales absorbentes capaces de absorber al menos 10 gramos de solución acuosa (por ejemplo, agua destilada por gramo de material absorbente) mientras que está sumergida en el líquido por cuatro horas y manteniendo sustancialmente todo el líquido absorbido mientras que está bajo una fuerza de compresión de hasta alrededor de 1.5 libras por pulgada cuadrada (psi) .

Descripción Detallada de la Invención La presente invención proporciona un material de compuesto elástico que tiene una capa elástica con un primer lado y un secundo lado; al menos una capa plegable unida a al menos uno de los , primer lado y segundo lado de la capa elástica, y un material fibroso enredado y entrelazado con la capa elástica y la capa plegable. El resultante compuesto elástico proporciona un material capaz de estirarse que puede conformar a las superficies y tiene deseables propiedades del material fibroso enredado y entrelazado con la capa elástica y no sufre de la pérdida del material fibroso del sustrato capaz de estirarse.

Una variedad de materiales pueden emplearse como la capa elástica. La capa elástica puede ser una película elastomérica, un tejido no tejido elastomérico, una pluralidad de filamentos elastoméricos sustancialmente continuos, arreglados en filas sustancialmente paralelas, o un laminado de un tejido no tejido elastomérico y una pluralidad de filamentos elastoméricos sustancialmente continuos arreglados en filas sustancialmente paralelas .

Deseablemente, la capa elástica contiene un tejido no tejido soplado con fusión preparado de un polímero elastomérico tal como, por ejemplo, poliésteres elastoméricos, poliuretano elastomérico, poliamidas elastoméricas, copolímeros de etileno elastomérico y al menos un monómero vinil, y copolímeros en bloque elastoméricos A-B-A' en donde A y A' son el mismo o diferente polímero termoplástico, y en donde B es un bloque de polímero elastomérico. El polímero elastomérico puede mezclarse con una ayuda de procesamiento.

Por ejemplo, las fibras sopladas con fusión elastoméricas pueden hacerse de copolímeros en bloque elastoméricos. Ejemplares copolímeros en bloque elastoméricos pueden tener la fórmula general de A-B-A' , donde A y A' son cada uno un bloque terminal de polímero termoplástico que contiene una mitad estirénica tal como un poli (vinil arena) y donde B es un bloque medio de polímero elastomérico tal como un dieno conjugado o un polímero de más bajo alqueno. Los polímeros en bloque pueden ser, por ejemplo, Copolímeros en bloque (poliestireno/poli (etileno-butileno) /poliestireno) disponibles de la Kraton Polymers, bajo la marca registrada de RATON® G. Uno de tales copolímeros en bloque puede ser, por ejemplo, KRATON® G-1S57.

Otros materiales elastoméricos ejemplares que pueden usarse incluyen a materiales elastoméricos de poliuretano tales como, por ejemplo, aquellos disponibles bajo la marca registrada de ESTAÑE de Noveon materiales elastoméricos de poliamida tales como, por ejemplo, aquellos disponibles bajo la marca registrada de PEBAX, de la Atocina Chemicals; y materiales elastoméricos de poliéster, tales como, por ejemplo, aquellos disponibles bajo la designación de marca Hytrel de la E.I. DuPont De Nemours & Company. La formación de las fibras sopladas con fusión elastoméricas de materiales elásticos de poliéster es descrita en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América número 4,741,949 otorgada a Morman y otros, aquí incorporada por referencia. Útiles polímeros elastoméricos también incluyen, por ejemplo, copolímeros elásticos de etileno y al menos un monómero vinil tal como, por ejemplo, acetatos de vinil, ácidos mono-carboxílieos alifáticos no saturados, y ésteres de tales ácidos monocarboxílieos . Los copolímeros elásticos y la formación de las fibras elastoméricas sopladas con fusión de aquellos copolímeros elásticos son descritos en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América número 4,803,117 otorgada a Daponte, aquí incorporada por referencia.

Ayudas de procesamiento también pueden añadirse al polímero elastomérico . Por ejemplo, una poliolefina puede mezclarse con el polímero elastomérico '(por ejemplo, el copolímero en bloque elastomérico) para mejorar el procesamiento de la composición. La poliolefina debe ser una que, cuando se mezcla y somete a una apropiada combinación de condiciones de elevada temperatura y elevada presión, es capaz de extrudirse, en forma mezclada, con el polímero elastomérico . Útil mezclado de materiales de poliolefina incluye, por ejemplo, polietileno, polipropileno, y polibuteno, incluyendo copolímeros de etileno, copolímeros de propileno y copolímeros de butano. Las mezclas extrudibles de polímeros elastoméricos y poliolefinas son descritas en, por ejemplo, la previamente referida patente de los Estados Unidos de América número 4,663,220.

Deseablemente, las fibras sopladas con fusión elastoméricas deben tener alguna pegajosidad o adhesión para mejorar la unión autógena. Por ejemplo, el polímero elastomérico mismo puede ser pegajoso cuando se formó en fibras o, alternativamente, una resina compatible glutinizante puede añadirse a las composiciones elastoméricas extrudibles descritas arriba para proporcionar fibras elastoméricas glutinizadas que unen de forma autógena. Respecto a las resinas glutinizantes y las composiciones elastoméricas extrudibles glutinizadas, nótese que las resinas y las composiciones como son descritas en la patente de los Estados Unidos de América número 4,787,699, aquí incorporada por referencia.

Cualquier resina glutinizante puede usarse que es compatible con el polímero elastomérico y puede soportar las temperaturas de alto procesamiento (por ejemplo, extrusión) . Si el polímero elastomérico (por ejemplo, copolímero en bloque elastomérico) es mezclado con ayudas de procesamiento tales como, por ejemplo, poliolefinas o aceites de extensión, la resina glutinizante también debe ser compatible con aquellas ayudas de procesamiento. Generalmente, las resinas de hidrocarburo hidrogenado son preferibles resinas glutinizantes, por su mejor estabilidad a la temperatura. Los glutinizantes REGALREZ® y ARKON® series P son un ejemplo de resinas de hidrocarburo hidrogenado. La resina aglutinante ZONATAK® 5011ite es un ejemplo de un hidrocarburo terpeno. Las resinas de hidrocarburo REGALREZ® están disponibles de Eastman Chemical Company. Las resinas de las series P ARKON® están disponibles de Arakawa Chemical (USA) Inc. Claro que, la presente invención no está limitada al uso de tales tres resinas glutinizantes, y otras resinas glutinizantes que son compatibles con los otros componentes de la composición y pueden soportar las altas temperaturas del procesamiento, también pueden usarse.

Típicamente, la mezcla usada para formar las fibras elastoméricas incluye, por ejemplo, desde alrededor de 40 a alrededor de 80 por ciento por peso de polímero elastomérico, desde alrededor de 5 a alrededor de 40 por ciento de poliolefina, y desde alrededor de 5 a alrededor de 40 por ciento de resina glutinizante. Por ejemplo, una particularmente útil composición incluye, por peso, alrededor de 61 a alrededor de 65 por ciento de KRATON® G-1657, elastómero alrededor de 17 a alrededor de 23 por ciento de polietileno NA 601, y alrededor de 15 a alrededor de 20 por ciento de resina glutinizante REGALREZ 1126.

El tejido no tejido elastomérico también puede incluir una mezcla sustancialmente homogénea de fibras sopladas con fusión y de otros materiales y/o partículas fibrosas. Materiales ejemplares y procesos son descritos en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América números 4,209,563 y 4, 741,949.

En un aspecto de la presente invención, la capa elástica es un tejido fibroso elástico anisotrópico que contiene al menos una capa de fibras elastoméricas sopladas con fusión y al menos una capa de filas sustancialmente paralelas de filamentos elastoméricos . Las filas sustancialmente paralelas de filamentos elastoméricos son unidas de forma autógena a al menos una parte de las fibras sopladas con fusión. Esta unión autógena puede tener lugar, por ejemplo, por la formación de filamentos elastoméricos fundidos directamente sobre una capa de las fibras sopladas con fusión. De igual forma, una capa de fibras sopladas con fusión puede formarse directamente sobre una capa de filas sustancialmente paralelas de filamentos elastoméricos para proporcionar la deseada unión autógena.

Cuando la capa elástica contiene al menos dos capas de materiales, al menos una capa es una capa de fibras elastoméricas sopladas con fusión y al menos otra capa es una capa que contiene filas sustancialmente paralelas de filamentos elastoméricos unidos de forma autógena a al menos una parte de las fibras sopladas con fusión elastoméricas . Estos filamentos elastoméricos tienen un diámetro promedio en el rango desde alrededor de 40 a alrededor de 750 mieras y se extienden a lo largo de la longitud (por ejemplo, dirección a la máquina) del tejido fibroso para mejorar la tenacidad del tejido fibroso en esa dirección.

Deseablemente, los filamentos elastoméricos pueden tener un diámetro promedio en el rango desde alrededor de 50 a alrededor de 500 mieras, por ejemplo, desde alrededor de 100 a alrededor de 200 mieras. Estos filamentos elastoméricos se extienden a lo largo de la longitud (por ejemplo, la dirección a la máquina) del tejido fibroso de tal forma que la tenacidad del tejido fibroso elástico es mayor en esa dirección que la tenacidad del tejido sustancialmente no tejido sin los filamentos continuos de alrededor del mismo peso base. Por ejemplo, la tenacidad del tejido fibroso elástico con los filamentos continuos puede ser de alrededor de 20 a alrededor de 90 por ciento mayor en la dirección a la máquina que la tenacidad del tejido sustancialmente no tejido de alrededor del mismo peso base que contiene solamente fibras elastoméricas sopladas con fusión.

Típicamente, la capa fibrosa elástica contendrá al menos alrededor de . 20 por ciento por peso, de filamentos elastoméricos continuos. Por ejemplo, el tejido fibroso elástico puede contener desde alrededor de 20 por ciento a alrededor de 80 por ciento por peso de filamentos elastoméricos. Deseablemente, los filamentos elastoméricos continuos constituirán desde alrededor de 40 a alrededor de 60 por ciento por peso de la capa fibrosa elástica. La capa elástica también puede componerse de solamente los filamentos continuos .

Los elastómeros usados para producir los filamentos soplados con fusión también pueden usarse para formar a los filamentos elastoméricos continuos . Las fibras sopladas con fusión y los filamentos continuos pueden prepararse del mismo material elastomérico o de diferentes materiales elastoméricos .

La capa o capas plegables, si dos capas plegables están presentes en el compuesto elástico, pueden ser un material tejido, tramado o un tejido no tejido de un polímero termoplástico . Al seleccionar tejidos no tejidos tramados, o tejidos de polímeros de termoplástico, la capacidad de plegar puede ser fácilmente unida a la capa elástica. Deseablemente, la capa plegable puede ser un tejido no tejido de fibras, tales como, por ejemplo, un tejido de fibras unidas con hilado, un tejido de fibras sopladas con fusión, un tejido cardado y unido de fibras, un material de múltiples capas que incluye al menos una de una capa unida con hilado, una capa soplada con fusión y/o un tejido cardado y unido. Opcionalmente, la capa plegable puede ser un material compuesto, compuesto de una mezcla de fibras y uno o más otros materiales tales como, por ejemplo, pulpa de madera, fibras básicas, partículas o materiales súper absorbentes . Los materiales medicinales pueden mezclarse con los materiales fibrosos de la capa plegable. Tales mezclas pueden formarse por el añadido de fibras y/o partículas al chorro de gas en el cual las fibras sopladas con fusión son llevadas de tal forma que un íntimo enredado mezcla de fibras sopladas con fusión y de otros materiales, por ejemplo, pulpa de madera, fibras básicas y partículas tales como, por ejemplo, partículas hidrocoloidales (hidrogel) comúnmente referidas como materiales súper absorbentes , ocurre antes de la recolección de las fibras sopladas con fusión con un dispositivo recolector para formar un tejido coherente de fibras sopladas con fusión dispersadas al azar y de otros materiales tales como los descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 4,100,324, la descripción de la cual es aquí incorporada por referencia. A fin de proporcionar resistencia al laminado unido con estiramiento, deseablemente la capa plegable contiene un tejido no tejido unido con hilado. La capa plegable también puede ser un material de múltiples capas que tiene dos o más de los anteriores laminados juntos en una capa plegable. Por ejemplo, al menos una capa de un tejido unido con hilado puede ser unida a al menos una capa del tejido soplado con fusión, al tejido cardado y unido u otro adecuado material.

En la práctica de la presente invención, la capa plegable puede unirse a un lado de la capa elástica o a ambos lados de la capa elástica. Deseablemente, la capa plegable es unida a ambos lados del material elástico . La capa o capas plegables están unidas a la capa elástica por cualesquiera medios adecuados, tales como, por ejemplo, unión térmica o unión ultrasónica, la cual suavizará al menos partes de al menos uno de los materiales, usualmente un material de la capa elástica, los materiales elastoméricos usados para la capa elástica tienen un más bajo punto de suavidad que los componentes de las capas plegables . El unir puede producirse por la aplicación de calor y/o presión a la capa elástica sobrepuesta y la capa o capas plegables por calentado de estas partes (o capa sobrepuesta) a al menos la temperatura de suavizar del material con la más baja temperatura de suavizado para formar una unión razonablemente fuerte y permanente entre las partes re-solidificadas suavizadas de la capa elástica y las capas plegables . Es deseable que la capa plegable (o capas) esté unida a la capa elástica en ubicaciones espaciadas, de tal forma que la capa plegable se arrugará cuando la capa elástica está en una condición relajada.

El arreglo del rodillo de unión puede ser un rodillo de yunque suave y un rodillo de calandrar en patrón, tal como, por ejemplo, un rodillo de perno de grabado arreglado con un rodillo de yunque suave. Uno o ambos el rodillo de yunque suave y el rodillo de calandrar pueden calentarse y la presión entre estos dos rodillos puede ajustarse por bien conocidos medios para proporcionar la deseada temperatura, si alguna, y la presión de unión para unir las capas plegables al tejido elástico fibroso. Como puede apreciarse, la unión entre las capas plegables y la hoja elástica es una unión de punto. Varios patrones de unión pueden usarse, dependiendo con las deseadas propiedades táctiles del material laminado del compuesto final. Cuando la capa plegable es un material tal como, por ejemplo, polipropileno unido con hilado, la unión puede realizarse a temperaturas tan bajas como 60 grados Fahrenheit . Un rango de temperaturas para los rodillos de calandrar durante la unión entre la capa plegable tal como, por ejemplo, polipropileno unido con hilado y una hoja elástica es de 60 grados a 180 grados Fahrenheit .

Con respecto a la unión térmica, uno con habilidad en el arte apreciará que la temperatura a la cual los materiales, o al menos los sitios de unión de los mismos, son calentados por unión por calor dependiendo no solamente en la temperatura de los rodillos calentados u otras fuentes de calor pero en el tiempo de residencia de los materiales sobre las superficies calentadas, las composiciones de los materiales, los pesos base de los materiales y sus específicos calores y la conductividad térmica. Sin embargo, para una combinación dada de materiales, y en vista de la descripción aquí contenida las condiciones del procesamiento necesarias para lograr satisfactorias uniones pueden ser prontamente determinadas por uno con habilidad en el arte.

El ,material fibroso que es enredado con la capa plegable y la capa elástica de la presente invención puede incluir fibras absorbentes o fibras no absorbentes . Este material puede generalmente hacerse de fibras tales como fibras de poliéster, fibras de poliamida, fibras derivadas de celulosa tales como, por ejemplo, fibras de rayón y fibras de pulpa de madera, fibras de múltiples componentes tales como, por ejemplo, fibras de múltiples componentes de vaina y núcleo, fibras naturales tales como fibras de seda, fibras de lana o fibras de algodón o fibras conductoras eléctricamente o de mezclas de dos o más de tales fibras secundarias . Otros tipos de material fibroso tales como, por ejemplo, fibras de polietileno y fibras de polipropileno, así como mezclas de dos o más de otros tipos de material fibroso pueden utilizarse . Las fibras pueden ser micro-fibras, por ejemplo fibras que tienen un diámetro de fibra de menos de 75 mieras o las fibras secundarias pueden ser macro-fibras que tienen un diámetro promedio desde alrededor de 75 mieras a alrededor de 1,000 mieras.

La selección del material fibroso determinará las propiedades del compuesto resultante. Por ejemplo, la absorbencia del material compuesto puede ser mejorada por el uso de un material absorbente como el material fibroso. En el caso donde la absorbencia no es necesaria o no deseada, el material no absorbente puede seleccionarse como el material secundario.

Los materiales absorbentes útiles en la presente invención incluyen fibras absorbentes . Ej emplos del material absorbente incluye, pero no está limitado a, materiales orgánicos fibrosos, tales como pulpa leñosa o no leñosa de algodón, rayón, papel reciclado, borra de pulpa, materiales absorbentes inorgánicos, fibras básicas poliméricas tratadas, etc. Deseablemente, aún cuando no se requiere, el material absorbente es pulpa.

Las fibras de pulpa pueden ser cualquier pulpa de longitud de fibra de alto promedio, pulpa de longitud de fibra de bajo promedio, o mezclas de las mismas. Preferibles fibras de pulpa incluyen a fibras de celulosa. El término "pulpa de longitud de fibra de alto promedio" se refiere a la pulpa que · contiene una relativamente pequeña cantidad de fibras cortas y de partículas de no fibra. Las pulpas de longitud de fibra altas típicamente tienen una longitud de fibra promedio mayor de alrededor de 1.5 milímetros, preferiblemente de alrededor de 1.5-6 milímetros. Las fuentes generalmente incluyen a fibras no secundarias (vírgenes) así como pulpa de fibra secundaria que ha sido proyectada. El término "pulpa de longitud de fibra de bajo promedio" se refiere a la pulpa que contiene una significativa cantidad de fibras cortas y de partículas de no fibra. Las pulpas de longitud de fibra de bajo promedio típicamente tienen una longitud de fibra promedio de menos de alrededor de 1.5 milímetros .

Ejemplos de pulpas de madera de longitud de fibra de alto promedio incluyen aquellas disponibles de Georgia-Pacific bajo las designaciones de marca de Golden Isles 4821 y 4824. Las pulpas de longitud de fibra de bajo promedio pueden incluir a cierta pulpa de madera dura virgen y pulpa de fibra secundaria (por ejemplo, reciclada) de fuentes que incluyen a periódicos, cartón reciclado, y desperdicio de oficina. Mezclas de pulpas de longitud de fibra de alto promedio y de longitud de fibra de bajo promedio pueden contener una predominancia de pulpas de longitud de fibra de" bajo promedio. Por ejemplo, las mezclas pueden contener más de alrededor de 50% por peso de pulpa de longitud de fibra de bajo promedio y menos de alrededor de 50% por peso de pulpa de longitud de fibra de alto promedio. Una mezcla ejemplar contiene alrededor de 75% por peso de pulpa de longitud de fibra de bajo promedio y alrededor de 25% por peso de pulpa de longitud de fibra de alto promedio.

Las fibras de pulpa pueden ser sin refinar o pueden ser golpeadas a varios grados de refinamiento. Los agentes de enlazado en forma cruzada y/o los agentes de hidratar también pueden añadirse a la mezcla de pulpa. Agentes desaglutinantes pueden añadirse para reducir el grado de unión por hidrógeno si es deseado un tejido de fibra de pulpa no tejida suelta o muy abierta. Ejemplares agentes desaglutinantes son disponibles de la Quaker Oats Chemical Company, de Conshohocken, Pennsylvania, bajo la designación de marca de Quaker 2028 y Berocell 509ha hecho por Akzo novel, Inc., de Marieta, Georgia. La adición de ciertos agentes desaglutinantes en la cantidad de, por ejemplo, 1-4% por peso de las fibras de pulpa puede añadirse a las fibras de pulpa. Los agentes desaglutinantes actúan como lubricantes o reductores de fricción. Las fibras de pulpa desaglutinada son comercialmente disponibles de Weyerhaeuser Corp. , bajo la designación de NB 405.

Además, el material fibroso no absorbente puede ser incorporado en el laminado unido con estiramiento, dependiendo del uso final del material compuesto. Por ejemplo, en los usos finales donde la absorbencia no es un problema, materiales secundarios no absorbentes pueden usarse. Ejemplos de las fibras incluyen, por ejemplo, fibras básicas de polímeros termoplásticos no tratados, tales como poliolefinas y similares.

El compuesto elástico de la presente invención puede prepararse por un proceso que incluye los pasos de proporcionar la capa elástica; proporcionar la capa plegable; aplicar una fuerza de estiramiento a la capa elástica para formar una capa elástica estirada que tiene un primer lado y un segundo lado; unir la capa plegable a la capa elástica estirada a al menos el primer lado o el segundo lado de la capa elástica para formar un laminado unido por estirado; proporcionar el material fibroso en la capa plegable del laminado unido con estirado; enredar el material fibroso en el laminado unido con estirado; y relajar la fuerza de estirado Aún cuando no es necesario, el laminado unido con estirado puede prepararse sobre una linea separada y transportada a la línea de enredado.

^ Con referencia ahora a los dibujos en donde los numerales de referencia representan la misma o equivalente estructura y, en particular, a la Figura 1 de los dibujos, hay un proceso esquemáticamente ilustrado 10 para formar un laminado unido con estiramiento que incluye un tejido elástico 12 y dos capas plegables 24 y 26. La capa elástica 12 es desenrollada de un rodillo de suministro 14 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con la misma conforme el rodillo de suministro 14 gira en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. La capa elástica 12 pasa a través del punto de presión 16 del arreglo del rodillo en S 18 formado por la pila de rodillos 20 y 22.

El tejido elástico 12 también puede formarse en linea en un proceso continuo, usando un conocido proceso en el arte, y pasado directamente a través del punto de presión 16 sin primero ser almacenado en un rodillo de suministro. Una primera capa plegable 24 es desenrollada de un rodillo de suministro 26 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo conforme el rodillo de suministro 26 gira en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. Opcionalmente, una segunda capa plegable 28 es desenrollada de un segundo rodillo de suministro 30 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo conforme el rodillo de suministro 30 gira en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. La primera capa plegable 24 y la segunda capa plegable 28 pasan a través del punto de presión 32 del arreglo del rodillo de unión 34 formado por los rodillos de unión 36 y 38. La primera capa plegable 24 y/o la segunda capa plegable 28 pueden formarse por procesos de extrusión tales como por ejemplo, procesos de soplado con fusión, procesos de unido con hilado, y pasados directamente a través del punto de presión 32 sin primero ser almacenados sobre un rodillo de suministro. Ambas la capa elástica y la capa plegable pueden formarse en línea sin necesidad de primero almacenar las capas sobre rodillos de suministro .

El tejido de capa elástica 12 pasa a través del punto de presión 16 del arreglo del rodillo en S 18 en una trayectoria en S invertida cornos se indica por las flechas de dirección de rotación asociadas con la pila de rodillos 20 y 22. Desde el arreglo del rodillo en S 18, el tejido de capa elástica 12 pasa a través del punto de presión 32 formado por un arreglo del rodillo de unir 3 . Adicionales arreglos del rodillo en S (no mostrados) pueden introducirse entre el arreglo del rodillo en S y el arreglo del rodillo de unir para estabilizar el material estirado y para controlar la cantidad de estiramiento. Debido a la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo del rodillo en S 18 es controlada para ser menor de la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo del rodillo de unir 34, el tejido de capa elástica 12 es tensado entre el arreglo del rodillo en S 18 y la presión del punto de presión del arreglo del rodillo de unir 32. Por el ajuste de la diferencia en las velocidades de los rodillos, el tejido de capa elástica 12 es tensado de tal forma que la primera capa plegable 24 y la segunda capa plegable 28 son unidas al tejido fibroso elástico anisotrópico 12 durante su paso a través del arreglo del rodillo de unir 34 para formar un material elástico compuesto 40.

El material elástico compuesto 40 inmediatamente relaja con la liberación de la fuerza de tensión proporcionada por el arreglo del rodillo en S 18 y el arreglo del rodillo de unir 34, con que la primera capa plegable 24 y la segunda capa plegable 28 son unidas en el material elástico compuesto 40. El material elástico compuesto 40 es entonces enrollado en un carrete 42. Los procesos de hacer los materiales elásticos compuestos de este tipo son descritos en, por ejemplo, la patente de los Estados- Unidos de América número 4,720,415, la descripción de la cual es aquí incorporada por referencia.

Con respecto a la unión, uno o ambos rodillos de unir 35 y/o 38 pueden ser calentados. Ambos rodillos pueden tener un patrón de unión o un rodillo puede tener un patrón de unión y el otro rodillo tendrá una superficie suave y actuar como un rodillo del tipo de yunque. Como se notó arriba, uno con habilidad en el arte apreciará que la temperatura a la cual los materiales, o al menos los sitios de unión de los mismos, son calentados para unión térmica dependerá no solamente de la temperatura de los rodillos calentados u otras fuentes de calor pero en el tiempo de residencia de los materiales sobre las superficies calentadas y la presión ejercida por estos rodillos, las composiciones de los materiales, los pesos base de los materiales y sus calores específicos y conductividad térmica. Sin embargo, para una . combinación dada de los materiales, y en vista de la descripción aquí contenida las condiciones de procesamiento, necesarias para lograr satisfactoria unión pueden ser prontamente determinadas por uno con habilidad en el arte .

Convencionales medios de impulso y otros dispositivos convencionales que pueden utilizarse en conjunto con el aparato de la Figura 1, son bien conocidos y, para los propósitos de claridad, no han sido ilustrados en la vista esquemática de la. Figura 1.

Una vez que el laminado unido con estiramiento es formado, el material fibroso a enredarse con el laminado unido con estiramiento es contactado con el laminado unido con estiramiento. Cualquier método conocido en el arte usado para enredar un material fibroso con un sustrato puede usarse . De los conocidos métodos, deseablemente el enredado hidráulico es usado. En el enredado hidráulico, el chorro de una pluralidad de chorros de líquido a alta presión hacia el material es usado de tal forma que el material es entrelazado con ambas la capa elástica y la capa plegable.

Un ejemplar proceso de enredado hidráulico es mostrado en la Figura 2. En la Figura 2, es ilustrada una incorporación de la presente invención para enredar hidráulicamente un material fibroso con el laminado unido con estiramiento. Como se muestra, una lechada fibrosa que contiene material fibroso es llevada a una convencional caja principal para hacer papel 112 donde se deposita por vía de una compuerta 114 en la convencional tela o superficie de formación 116. La suspensión del material fibroso puede tener cualquier consistencia que es típicamente usada en convencionales procesos para .hacer papel. Por ejemplo, la suspensión puede contener desde alrededor de 0.01 a alrededor de 1.5 por ciento por peso de material fibroso suspendido en agua. El agua es entonces removida, usando una conocida técnica, tal como una caja de succión, desde la suspensión del material fibroso para formar una capa uniforme de material fibroso 118.

El laminado unido por estiramiento 120 es también desenrollado de un rodillo de suministro 122 y desplazado en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. El laminado unido con estiramiento 120 pasa a través del punto de presión 124 de un arreglo de rodillo en S 126 formado por la pila de rodillos 128 y 130 que causan que el laminado unido con estiramiento sea estirado en la dirección a la máquina. Los rodillos guía 131 ayudan a mantener la tensión del laminado unido con estiramiento estirado 120. En el estado estirado, el laminado unido con estiramiento 120 es entonces colocado con una superficie de enredo foraminosa 132 de una convencional máquina de enredo hidráulico donde la capa fibrosa de celulosa 118 es entonces colocada sobre el laminado unido con estiramiento 120. Aún cuando no se requiere, es típicamente deseado que la capa fibrosa 118 esté entre el laminado unido con estiramiento 120 y los colectores de enredado hidráulico 134. La capa fibrosa 118 y el laminado unido con estiramiento 120 pasan bajo uno o más colectores de enredado hidráulico 134 y son tratados con chorros de fluido para enredar el material fibroso con las fibras de la capa plegable y la capa elástica del laminado unido con estiramiento 120. Los chorros de fluido también impulsan al material fibroso en el laminado unido con estiramiento 120 para formar la tela compuesta 136.

Alternativamente, el enredado hidráulico puede tener lugar mientras que la capa fibrosa 118 y el laminado unido con estiramiento 120 están sobre la misma rejilla foraminosa (por ejemplo, tela de malla) en que tiene lugar la colocación húmeda. La presente invención también contempla la sobre posición de una hoja fibrosa secada sobre el tejido no tejido, re-hidratando la hoja secada a una especificada consistencia y entonces sometiendo la hoja re-hidratada a enredado hidráulico. El enredado hidráulico puede tener lugar mientras que la capa fibrosa 118 está altamente saturada con agua. Por ejemplo, la capa fibrosa 118 puede contener hasta alrededor de 90% por peso de agua justo antes del enredado hidráulico. Alternativamente, la capa fibrosa 118 puede ser una capa colocada por aire o colocada seca.

El enredado hidráulico puede ser logrado utilizando convencional equipo para enredado hidráulico tal como es descrito en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América número 3,485,706 otorgada a Evans, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia. El enredado hidráulico puede realizarse con cualquier apropiado fluido de trabajo tal como, por ejemplo, agua. El fluido de trabajo fluye a través de un colector que distribuye uniformemente el fluido a una serie de agujeros individuales u orificios. Estos agujeros u orificios pueden ser desde alrededor de 0.03 a alrededor de 0.015 pulgadas de diámetro y pueden ser arreglados en una o más filas con cualquier número de orificios, por ejemplo, 30-100 por pulgada, en cada fila. Por ejemplo, puede utilizarse un colector producido por Honeycomb Systems Inc., de Biddeford, aine, que contiene una tira que tiene orificios de 0.007 pulgadas de diámetro, 130 agujeros por pulgada, y una fila de agujeros. Sin embargo, también debe entenderse que muchas otras configuraciones y combinaciones de colectores pueden usarse. Por ejemplo, un solo colector puede ser usado o varios colectores pueden arreglarse en sucesión.

El fluido puede impactar al material fibroso de la capa fibrosa 118 y el laminado unido con estiramiento 120, el cual es soportado por una superficie foraminosa, tal como una malla de un solo plano que tiene un tamaño de malla desde alrededor de 40 por 40 a alrededor de 100 por 100. La superficie foraminosa también puede ser una malla de múltiples estratos que tiene un tamaño de malla desde alrededor de 50 por 50 a alrededor de 200 por 200. Como es típico en muchos procesos de tratamiento por chorro de agua, ranuras al vacio 138 pueden localizarse directamente debajo de los colectores de hidropuntadas' o por debajo de la superficie foraminosa de enredado 132 hacia abajo del colector de enredado de tal forma que el exceso de agua es sacado del material de compuesto enredado hidráulicamente 136.

Aún cuando no se sostiene en cualquier particular teoría de operación, se cree que los chorros de columna del fluido de trabajo que directamente impactan a las fibras de celulosa 118 que reposan sobre el laminado unido con estiramiento 120 trabajan para impulsar esas fibras en y parcialmente a través de la matriz o red de las fibras en el laminado unido con estiramiento 120. Cuando los chorros de fluido y las fibras de celulosa 118 interactúan con el laminado unido con estiramiento 120, las fibras de celulosa 118 también están enredadas con fibras del tejido no tejido 120 y con cada una. Para lograr el deseado enredado de las fibras, es típicamente deseado que el hidroenredado sea realizado usando presiones de agua desde alrededor de 100 a 3000 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica (psig) , y en algunas incorporaciones desde alrededor de 1200 a 2000 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica. Cuando se procesan a más altos rangos de las presiones descritas, la tela del compuesto 136 puede procesarse a velocidades hasta de alrededor de 1000 pies por minuto (fpm) .

La presión de los chorros en el proceso de enredado es típicamente al menos de alrededor de 100 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica debido a que más bajas presiones con frecuencia no generan el deseado grado de enredado. Sin embargo, deberá entenderse que adecuado enredado puede lograrse a sustancialmente más bajas presiones de agua. Además, mayor enredado puede lograrse, en parte, por la sujeción de las fibras al proceso de enredado dos o más veces. Esto es, puede ser deseable que el tejido sea sometido a al menos una corrida bajo el aparato de enredado, en donde los chorros de agua están dirigidos al primer lado y una adicional corrida en donde los chorros de agua están dirigidos al lado opuesto del tejido.

Después del tratamiento de chorro de fluido, la resultante tela de compuesto 136, el laminado unido con estiramiento es liberado de su condición estirada y puede entonces transferirse a una operación de secado no compresivo. Un rodillo de recoger de velocidad diferencial 140 puede usarse para transferir el material de la banda de puntada hidráulica a una operación de secado no compresivo. Alternativamente, las convencionales recogidas del tipo al vacio y las telas de transferencia pueden ser usadas. Si se desea, la tela de compuesto 136 puede ser crepada húmeda antes de ser transferida a la operación de secado. El secado no compresivo de la tela 136 puede lograrse utilizando un convencional aparato de secado en forma continua de tambor rotatorio 142. El secador en forma continua 142 puede ser un cilindro capaz de girar exterior 144 con perforaciones 146 en combinación con una campana exterior 148 para recibir aire caliente soplado a través de las perforaciones 146. Una banda de secador en forma continua 150 lleva a la tela compuesta 136 sobre la parte superior del cilindro exterior del secador en forma continua 140. El aire calentado forzado a través de las perforaciones 146 en el cilindro exterior 144 del secador en forma continua 142 remueve el agua desde la tela compuesta 136. La temperatura del aire forzado a través de la tela compuesta 136 por el secador en forma continua 142 puede estar en el rango desde alrededor de 200 grados Fahrenheit a alrededor de 500 grados Fahrenheit. Otros útiles métodos de secado en forma continua y aparato pueden encontrarse en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos América números 2,666,369 otorgada a Niks y 3,821,068 otorgada a Shaw, las cuales son aguí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

El resultante material compuesto exhibe durabilidad, textura, elasticidad, absorbencia, y baja pelusa, tiene alta resistencia y es de una textura húmeda durable. Estas propiedades hacen al material conpuesto en aplicaciones donde estas propiedades son necesarias o deseadas, tales como por ejemplo, en aplicaciones de paño limpiador húmedo y seco, vendajes, vendajes absorbentes, trapeadores de piso, productos para el cuidado personal tales como pañales, calzoncillos de aprendizaje y productos para el cuidado femenino, productos agrícolas, tales como envoltorios para árboles, para arbolillos y árboles, o absorbentes.

Un particularmente notable uso del compuesto es en el área de los vendajes. Cuando se usa como un material de vendaje, es usualmente deseable el tener el vendaje para ser auto-adhesivo . A fin de hacer al vendaje auto-adhesivo, un recubrimiento de material auto-adhesivo es añadido a al menos una parte de al menos una superficie exterior del material compuesto elástico de tal forma que la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo es menor que la resistencia de desprendimiento de las capas que unen al material de compuesto elástico. Es muy deseable que la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo sea menor que la resistencia del desprendimiento que aglutina al material compuesto elástico para prevenir el deslaminado (por ejemplo, la separación de las capas) del material compuesto elástico .

Por ejemplo, la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo puede ser al menos de alrededor de 5 por ciento menos que la resistencia del desprendimiento que aglutina al material compuesto elástico. Como otro ejemplo, la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo puede ser desde alrededor de 10 a alrededor de 98 por ciento menor que la resistencia del desprendimiento que aglutina al material compuesto elástico. Como un ulterior ejemplo, la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo puede ser desde alrededor de 20 a alrededor de 95 por ciento menor que la resistencia del desprendimiento que aglutina al material compuesto elástico. Deseablemente, la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo será desde alrededor de 0.1 a alrededor de 1.0 libras por pulgada. Por ejemplo, la resistencia del desprendimiento del material auto-adhesivo puede ser desde alrededor de 0.3 a alrededor de 0.5 libras por pulgada. Deseablemente, la cantidad de fuerza requerida para desenrollar un rollo de material auto-adhesivo será desde alrededor de 0.3 a alrededor de 2.0 libras por pulgada. Por ejemplo,' la cantidad de fuerza requerida para desenrollar un rollo de material auto-adhesivo puede ser desde alrededor de 0.5 a alrededor de 1.2 libras por pulgada.

El recubrimiento de material auto-adhesivo puede localizarse sobre el material plegable. En algunas incorporaciones, el recubrimiento de material auto-adhesivo puede localizarse solamente sobre partes levantadas de los pliegues presentes en el material plegable. Donde el material compuesto es compuesto de una capa de material plegable y una capa de un tejido fibroso elastomérico, el recubrimiento de material auto-adhesivo puede localizarse sobre el tejido fibroso elastomérico.

Mientras que se contempla que el material auto-adhesivo puede ser un adhesivo con base de solvente orgánico o un adhesivo con base de agua (por ejemplo, látex adhesivo) que puede ser impreso, cepillado, o rociado en el material compuesto elástico, es deseable que el recubrimiento de material auto-adhesivo esté en forma de una red dispersada al azar de filamentos y/o fibras de adhesivo fundido en caliente producidos por convencional equipo de rociado de adhesivo fundido en caliente. El recubrimiento del material auto-adhesivo fundido en caliente también puede deseablemente aplicarse en patrones tales como, por ejemplo, patrones semicicloidales . Por ejemplo, un material auto-adhesivo tal como un material auto-adhesivo fundido en caliente puede aplicarse a un material elástico compuesto como generalmente se describe en la patente de los Estados Unidos de América número 4,949,668 otorgada a Heindel y otros, el 21 de agosto de 1990, la cual es aquí incorporada por referencia. Deseablemente, el recubrimiento de adhesivo fundido en caliente deberá aplicarse mientras que el material laminado unido con estiramiento está bajo una relativamente pequeña cantidad de tensión. Por ejemplo, el recubrimiento de adhesivo fundido en caliente puede aplicarse mientras que el material compuesto elástico está bajo solamente suficiente tensión necesaria para tener al material desplazado a través del proceso de aplicación del adhesivo-.

El recubrimiento del material auto-adhesivo puede ser un recubrimiento de cualquier adecuado y convencional adhesivo fundido en caliente disponible comercialmente tal como, por ejemplo, adhesivos fundidos en caliente que pueden contener una mezcla de polímeros termoplásticos (por ejemplo, poliolefinas de termoplástico) , resinas adhesivas, y ceras.

Ejemplares materiales de auto-adhesivo fundido en caliente que pueden usarse incluyen al auto-adhesivo 6631-117-1 y el auto-adhesivo 6631-114-1, disponibles de la Nacional Starch & Chemical Company, División Adhesivos, de Bridgewater, Nueva Jersey. Otros materiales auto-adhesivos pueden ser, por ejemplo, el Adhesivo Fundido en Caliente H-9140, disponible de Findley Adhesives, Inc., de Wauwatosa, Wisconsin. Estos materiales auto-adhesivos pueden mezclarse con otros materiales tales como, por ejemplo antioxidantes, estabilizadores, surfactantes , promotores de flujo, partículas y materiales añadidos para mejorar el procesamiento de la composición.

Ejemplo La capa elástica del compuesto es preparada de conformidad con el ejemplo de la patente de los Estados Unidos de América número 5,385,775. Un proceso de fundido con fusión de cuatro bancos en el cual cada banco fue un convencional aparato de formación de la fibra soplada con fusión que fue fijado para extrudir una composición elastomérica que contiene alrededor de 63 por ciento por peso de KRATON® G-1657, alrededor de 17 por ciento por peso de polietileno NA 601, y alrededor de 20 por ciento de resina REGALREZ® 1126. El banco soplado con fusión 1 fue fijado para producir fibras sopladas con fusión, los bancos 2 y 3 fueron fijados para producir filamentos continuos; y el banco 4 fue fijado para producir fibras sopladas con fusión. Cada banco contiene una punta de extrusión que tiene agujeros de 0.016 pulgadas de diámetro espaciados a una densidad de alrededor de 30 capilares por pulgada lineal . El polímero fue extrudido del primer banco a una tasa de alrededor de 0.58 gramos por capilar por minuto (alrededor de 2.3 libras por pulgada lineal por hora) a una altura de alrededor de 11 pulgadas arriba de la superficie de formación. Un flujo de aire principal de alrededor de 14 pies cúbicos por minuto por pulgada de matriz de soplado con fusión a alrededor de 3 libras por pulgada cuadrada (psi) fue usado para atenuar al polímero extrudido en fibras sopladas con fusión y micro-fibras que fueron recolectadas sobre una superficie foraminosa que se mueve a una velocidad constante . Las fibras sopladas con fusión fueron transportadas hacia abajo sobre la superficie foraminosa al segundo banco que fue un sistema idéntico soplado con fusión excepto que fue eliminado el flujo de aire principal. El polímero fue extrudido a la misma temperatura y a tasas dé rendimiento en filamentos sustancialmente paralelos continuos a una densidad de 30 filamentos por pulgada lineal. Un secundario flujo de aire enfriado a alrededor de 50 grados Fahrenheit fue usado para enfriar los filamentos . La diferencia en la velocidad entre los filamentos continuos que salen de las puntas de la matriz y la superficie foraminosa ayuda al alineamiento de los filamentos continuos en filas sustancialmente paralelas . El laminado de fibras sopladas con fusión y filamentos continuos fue transportado al tercer banco donde una idéntica capa de filamentos sustancialmente paralelos continuos fue depositada en la's mismas condiciones del proceso. Este material fue entonces transportado al cuarto banco donde una capa final de fibras sopladas con fusión elastoméricas fue depositada en la estructura de múltiples capas en las mismas condiciones como el primer banco. Las capas de la estructura fueron unidas por unión autógena producida por directamente formar una capa con la otra y mejorada por la resina aglutinante añadida a la mezcla del polímero. Este material tiene dos capas de fibras sopladas con fusión y dos capas de filamentos sustancialmente paralelos continuos (para un total de densidad de filamento de alrededor de 60 filamentos por pulgada lineal) , un peso base de alrededor de 60 gramos por metro cuadrado, y una proporción de peso de los filamentos a fibras de alrededor de 50:50. La prueba de tracción reveló un índice de resistencia (por ejemplo, tensión en la dirección a la máquina contra tensión en la dirección transversal a la máquina) desde alrededor de 3 a alrededor de 5 cuando la tensión fue medida a un alargamiento de alrededor de 400 por ciento.

El tejido fibroso elástico de cuatro capas fue movido a lo largo a una tasa de alrededor de 100 pies por minuto por el alambre foraminoso, levantado del alambre por un rodillo de levantar que se mueve a una tasa de alrededor de 50% más rápido y entonces sacado a una proporción de 2:1 (200%) . En esta extensión el tejido fibroso elástico sacado fue suministrado en un rodillo de calandrar a lo largo con vistas plegables no elásticas superior e inferior. Cada vista plegable fue un convencional tejido unido con hilado de polipropileno que tiene un peso base de 0.35 onzas por yarda cuadrada (alrededor de 12 gramos por metro cuadrado) que fue unido al tejido fibroso elástico anisotrópico en ubicaciones espaciadas para formar una estructura laminada unida con estiramiento. El laminado unido con estiramiento fue relajado conforme sale del punto de presión de tal forma que los pliegues y las arrugas pueden formarse . El laminado fue enrollado en un rodillo de enrollar impulsado bajo ligera tensión y tiene un peso base de alrededor de 2.5 onzas por yarda cuadrada (85 gramos por metro cuadrado) .

Seguido el laminado unido con hilado fue hidroenredado con pulpa a una adición de pulpa de alrededor de 1.0 onzas por yarda cuadrada (34 gramos por metro cuadrado) y 2.0 onza por yarda cuadrada (68 gramos por metro cuadrado). Una lechada húmeda de fibras de pulpa fue formada usando convencionales condiciones de proceso para hacer papel . La lechada húmeda de fibras de pulpa fue transportada sobre un alambre . El laminado unido con estiramiento preparado arriba fue removido del rodillo de almacenar y estirado a alrededor de 100%. La lechada húmeda de fibras de pulpa fue colocada sobre el laminado unido con estiramiento y las dos capas fueron movidas por vía de un alambre de formación en una. unidad de hidroenredado que tiene dos colectores. La pulpa fue enredada hidráulicamente en un material compuesto utilizando 2 colectores. Cada colector fue equipado con una tira de chorro que tiene una fila de agujeros de 0.007 pulgadas a una densidad de 30 agujeros por pulgada. La presión del agua en el colector fue de 1800 libras por pulgada cuadrada (calibrada) . Las capas fueron soportadas sobre un alambre de formación C-9 áspero que se desplaza bajo los colectores a una tasa de alrededor de 45 pies por minuto. La tela compuesta fue secada utilizando un convencional equipo de secado a través de aire. Los compuestos tienen un peso base total de alrededor de 120 gramos por metro cuadrado (34 gramos por metro cuadrado de pulpa añadida) y 154 gramos por metro cuadrado (68 gramos por metro cuadrado de pulpa añadida) .

Ejemplo 2 El compuesto de 120 gramos por metro cuadrado del ejemplo 1 fue recubierto en ambos lados con alrededor de 2 gramos por metro cuadrado de un adhesivo fundido en caliente Ato Findley H 2174-01, mientras está en condición relajada. El adhesivo que contiene el compuesto fue cortado en un vendaje de 3 pulgadas de ancho y 20 pulgadas de largo. Con el adhesivo recubriendo el compuesto y cortado al tamaño, el compuesto fue usado como un vendaje absorbente.

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

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S Un material compuesto elástico que comprende : una capa elástica que tiene un primer lado y un segundo b. por lo menos una capa plegable unida a por lo menos una del primer lado y del segundo lado de la capa elástica; y c . un material fibroso enredado con ambas la capa elástica y la capa plegable.
2. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la capa elástica es seleccionada del grupo que consiste de una película elastomérica, una tela no tejida elastomérica, una pluralidad de filamentos elastoméricos esencialmente continuos arreglados en hileras esencialmente paralelas y un laminado de una tela no tejida elastomérica y una pluralidad de filamentos elastoméricos esencialmente continuos arreglados en hileras esencialmente paralelas .
3. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque hay una capa plegable unida a ambos lados primero y segundo de la capa elástica .
4. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el material fibroso enredado con ambas la capa elástica y la capa plegable comprende una fibra absorbente, una fibra no absorbente o una mezcla de las mismas .
5. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 4 , caracterizado porque el material fibroso enredado con ambas la capa elástica y la capa plegable comprende pulpa.
6. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque la capa plegable comprende una tela tejida, de punto o no tejida.
7. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque la capa plegable comprende una tela no tejida seleccionada del grupo que consiste de una tela no tejida unida con hilado, una tela no tejida soplada con fusión, una tela cardada y unida o un laminado de dos o más de éstas telas .
8. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque la capa plegable comprende una tela no tejida unida con hilado.
9. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizado porque la capa elástica es seleccionada del grupo que consiste de una película elastomérica, una tela no tejida elastomérica, una pluralidad de filamentos elastoméricos esencialmente continuos y un laminado de una tela no tejida elastomérica y una pluralidad de filamentos elastoméricos esencialmente continuos .
10. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque hay una capa plegable unida a ambos lados primero y segundo de la capa elástica.
11. El compuesto elástico tal y como se reivindica en ¦ la cláusula 10, caracterizado porque la capa elástica comprende un poliéster elastomérico, un poliuretano elastomérico, una poliamida elastomérica, un copolímero elastomérico de etileno y por lo menos un monómero de vinilo, o un copolímero de bloque A-B-A' elastomérico en donde A y A' comprenden el mismo o diferentes polímeros termoplásticos y B comprende un bloque de polímero elastomérico.
' 12. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la capa plegable comprende una tela tejida, de punto o una no tejida.
13. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 12 , caracterizado porque la capa plegable comprende una tela no tejida seleccionada del grupo que consiste de una tela no tejida unida con hilado, una tela no tejida soplada con fusión, un tejido cardado y unido o un laminado de dos o más de éstos tejidos.
14. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 13 , caracterizado porque la capa plegable comprende una tela no tejida unida con hilado.
15. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque hay una capa plegable unida a ambos lados primero y segundo de la capa elástica.
16. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque la capa elástica comprende un poliéster elastomerico, un poliuretano elastomerico, una poliamida elastomérica, un copolímero elastomerico de etileno y por lo menos un monómero de vinilo, o un copolímero de bloque ?-?-?' elastomérico en donde A y íV comprenden los mismos o diferentes polímeros termoplásticos y B comprende un bloque de polímero elastomérico.
17. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque la capa elástica comprende un copolímero de bloque A-B-A' elastomérico en donde A y A' comprenden los mismos o diferentes polímeros termoplásticos , y B comprende un bloque de polímero elastomérico .
18. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque la capa elástica comprende un laminado de una tela no tejida elastomérica y una pluralidad de filamentos elastoméricos esencialmente continuos arreglados en hileras esencialmente paralelas .
19. El compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende una capa cohesiva que es aplicada a la capa plegable.
20. Un producto para el cuidado personal que comprende el compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1.
21. Un paño limpiador que comprende el compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1.
22. Un vendaje que comprende el compuest elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1.
23. Un trapeador que comprende el compuesto elástico tal y como se reivindica en la cláusula 1.
2 . Un proceso para producir un material compuesto elástico que comprende: una capa elástica que tiene un primer lado y un segundo lado, por lo menos una capa plegable unida a por lo menos una de un primer lado y de un segundo lado de la capa elástica; y un material fibroso enredado y entremetido con la capa elástica y la capa plegable, dicho proceso comprende: a. proporcionar la capa elástica; b. proporcionar la capa plegable; c . aplicar una fuerza estiradora a la capa elástica para formar una capa elástica estirada que tiene un primer lado y un segundo lado; d. unir la capa plegable a la capa elástica estirada a por lo menos el primer lado o el segundo lado de la capa elástica para formar un laminado unido y estirado; e. proporcionar el material fibroso sobre la capa plegable del segundo laminado unido y estirado; f . enredar el material fibroso en el laminado unido y estirado; y g. relajar la fuerza de estiramiento.
25. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque el enredado comprende el expulsar una pluralidad de corrientes liquidas de alta presión hacia el material de manera que el material sea entremezclado con ambas la capa elástica y la capa plegable .
26. El proceso tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque la capa plegable es unida a ambos el primer lado y el segundo lado de la tela no tejida. R E S U M E La presente invención está dirigida a un material compuesto elástico que tiene una capa elástica que tiene un primer lado y un segundo lado; por lo menos una capa plegable unida a por lo menos un primer lado y un segundo lado de la capa elástica; y un material fibroso enredado y entremezclado con ambas la capa elástica y la capa plegable. El compuesto elástico resultante proporciona un material estirable el cual puede conformarse a la superficie sí tiene propiedades deseables del material fibroso enredadas y entremezcladas con ambas la capa elástica y la capa plegable y no sufre de la pérdida del material fibroso del substrato estirable. El compuesto es usado como vendajes, paños limpiadores durables, trapeadores durables y productos para el cuidado personal, tales como pañales y toallas femeninas . También está descrito un método para hacer el compuesto.