MXPA06007186A

MXPA06007186A - Telas compuestas suaves y voluminosas.

Info

Publication number: MXPA06007186A
Application number: MXPA06007186A
Authority: MX
Inventors: James J Detamore
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-08-23
Also published as: KR20060115901A; RU2006122605A; WO2005068702A1; US7194788B2; EP1706527A1; IL175548A; CN1898430A; CA2547730C; JP2007516363A; AU2004313826A1; ZA200604055B; RU2366768C2; DE602004020805D1; BRPI0418001B1; KR101084890B1; CR8415A; CA2547730A1; AU2004313826B2; IL175548A0; EP1706527B1

Abstract

Se proporciona una tela compuesta que contiene fibras basicas enredadas hidraulicamente con una tela no tejida formada de filamentos continuos. Una parte de las fibras basicas es enredada con la tela, mientras que otra parte sobresale a traves de la tela. La topografia de superficie resultante tiene una superficie con un predominio de las fibras basicas, lisas, y otra superficie con un predominio de los filamentos continuos de la tela no tejido, pero tambien incluyendo algunas de las fibras basicas, lisas sobresalientes. Por tanto, cada superficie contiene fibras basicas lisas, y es suave.

Description

TELAS COMPUESTAS SUAVES Y VOLUMINOSAS Antecedentes de la Invención Los paños limpiadores domésticos e industriales son con frecuencia usados para rápidamente absorber ambos los líquidos polares (por ejemplo, agua y alcohol) y los líquidos no polares (por ejemplo, aceite) . Los paños limpiadores deben tener una suficiente capacidad de absorción para sostener el líquido dentro de la estructura del paño limpiador hasta que se desee para remover el líquido por presión, por ejemplo, escurrido. Además, los paños limpiadores también deben poseer buena resistencia física y resistencia a la abrasión para soportar el rasgado, fuerzas de estiramiento y de abrasión con frecuencia aplicadas durante el uso. Además, los paños limpiadores también deben ser suaves al tacto .

En el pasado, las telas no tejidas, tales como tejidos soplados con fusión no tejidos, han sido ampliamente usados como paños limpiadores. Los tejidos soplados con fusión no tejidos poseen una estructura capilar entre fibras que es adecuada para la absorción y la retención del líquido. Sin embargo, los tejidos soplados con fusión no tejidos algunas veces carecen de las propiedades de requisito físico para usar como un paño limpiador de trabajo pesado, por ejemplo, fuerza al rasgado y resistencia a la abrasión. Consecuentemente, los tejidos soplados con fusión son típicamente laminados a una capa de soporte, por ejemplo, una tela no tejida, que puede no ser deseable para usar sobre superficies abrasivas o ásperas. Los tejidos unidos con hilado contienen fibras más gruesas y fuertes que los tejidos soplados con fusión no tejidos y pueden proporcionar buenas propiedades físicas, tales como fuerza al rasgado y resistencia a la abrasión. Sin embargo, los tejidos unidos con hilado algunas veces carecen de finas estructuras capilares entre fibras que mejoren las características de adsorción del paño limpiador. Además, los tejidos unidos con hilado con frecuencia contienen puntos de unión que pueden inhibir el flujo o transferencia de líquido dentro de los tejidos no tejidos. En respuesta a estos y otros problemas, las telas compuestas no tejidas fueron desarrolladas en las cuales las fibras de pulpa fueron hidroenredadas con una capa no tejida de filamentos sustancialmente continuos . Muchas de estas telas poseen buenos niveles de resistencia, pero con frecuencia carecen de buenas características de absorción de aceite.

En respuesta a estos y otros problemas, las telas compuestas no tejidas fueron desarrolladas en las cuales las fibras de pulpa fueron hidroenredadas con una capa no tejida de filamentos sustancialmente continuos . Muchas de estas telas poseen buenos niveles de resistencia, pero con frecuencia exhiben inadecuada suavidad y sensación a la mano. Por ejemplo, el hidroenredado descansa en grandes volúmenes de agua y de presiones para enredar las fibras . El agua residual puede removerse a través de una serie de botes de secado. Sin embargo, las altas presiones de agua y la relativamente alta temperatura de los botes de secado esencialmente comprimen o compactan las fibras en una estructura tiesa. Por tanto, las técnicas fueron desarrolladas en un intento de suavizar las telas compuestas no tejidas sin reducir la resistencia a una extensión significativa. Una de tales técnicas se describe en la patente de los Estados Unidos de América número 6,103,061 otorgada a Anderson y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Anderson y otros está dirigida a una tela compuesta no tejida que es sometida a suavizado mecánico, tal como crepado. Otros intentos de suavizar los materiales compuestos incluyen la adición de agentes químicos, calandrado, y grabado. A pesar de estas mejoras, sin embargo, las telas compuestas no tejidas aún carecen del nivel de suavidad y de manejo a mano requeridos para darles una sensación "del tipo de tela" .

Como tal, permanece una necesidad por una tela que es fuerte, suave, y que también exhibe buenas propiedades de absorción para usar en una amplia variedad de aplicaciones de paño limpiador.

Síntesis de la Invención De conformidad con una incorporación de la presente invención, un método para formar una tela es descrito. El método comprende fibras básicas enredadas hidráulicamente con una tela no tejida formada de filamentos continuos para formar un material compuesto. Las fibras básicas tienen una longitud de fibra promedio desde alrededor de 0.3 a alrededor de 25 milímetros, en donde al menos una parte de las fibras básicas son sintéticas . El material compuesto define una primera superficie y una segunda superficie. La primera superficie del material contiene un predominio de fibras básicas y la segunda superficie contiene un predominio de filamentos continuos. Además, al menos una parte de las fibras básicas también sobresalen de la segunda superficie.

De conformidad con una incorporación de la presente invención, un método para formar una tela es descrito. El método comprende fibras básicas enredadas hidráulicamente con un tejido unido con hilado formado de filamentos continuos para formar un material compuesto. Las fibras básicas tienen una longitud de fibra promedio desde alrededor de 3 a alrededor de 8 milímetros, en donde al menos alrededor de 50 por ciento por peso de las fibras básicas son sintéticas . El volumen del material compuesto es mayor de alrededor de 5 centímetros cúbicos por gramo.

De conformidad con aún otra incorporación de la presente invención, una tela compuesta es descrita que comprende fibras básicas enredadas hidráulicamente con una tela no tejida formada de filamentos continuos. Las fibras básicas tienen una longitud de fibra promedio desde alrededor de 0.3 a alrededor de 25 milímetros, en donde al menos una parte de las fibras básicas son sintéticas. La tela compuesta define una primera superficie y una segunda superficie, la primera superficie contiene un predominio de las fibras básicas y la segunda superficie contiene un predominio de los filamentos continuos. Además, al menos una parte de las fibras básicas también sobresale de la segunda superficie .

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

Breve Descripción de los Dibujos Una completa y habilitante descripción de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a uno con habilidad ordinaria en el arte, es señalada más particularmente en el resto de la especificación, que hace referencia a las figuras que se adjuntas en las cuales: La Figura 1 es una ilustración esquemática de una incorporación para formar la tela del compuesto de la presente invención; La Figura 2 es una fotografía de microscopio de exploración electrónica (SEM) (5.00 kV x35) de la muestra formada en el Ejemplo 1; y La Figura 3 es otra fotografía de microscopio de exploración electrónica (SEM) de la sección transversal (5.00kV x25) de la muestra mostrada en la Figura 2.

El uso repetido de caracteres de referencia en la presente especificación y dibujos es intencionado para representar las mismas o análogas características o elementos de la invención.

Descripción Detallada de las Incorporaciones Representativas Se hará ahora referencia en detalle a varias incorporaciones de la invención, uno o más ejemplos de los cuales son señalados abajo. Cada ejemplo es proporcionado a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será aparente para aquellos con habilidad en el arte que varias modificaciones y variaciones pueden hacerse en la presente invención sin apartarse del alcance o del espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una incorporación, pueden usarse en otra incorporación para producir aún otra incorporación. Por tanto, es la intención que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones como vienen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y de sus equivalencias.

Definíciones Como se usa aquí, el término "filamento continuo", se refiere a filamentos que tienen una longitud mucho mayor que su diámetro, por ejemplo que tienen una proporción de la longitud al diámetro mayor de alrededor de 15,000 a 1, y en algunos casos, mayor de alrededor de 50,000 a 1.

Como se usa aquí, el término, "tejido o tela no tejida" significa un tejido que tiene una estructura de fibras o filamentos que están entre colocados, pero no de una manera identificable, como una tela tejida. Los tejidos o las telas no tejidas incluyen, por ejemplo, tejidos unidos con hilado, tejidos de soplado por fusión, tejidos cardados, tejidos colocados por aire, etc.

Como se usa aquí, los "tejidos unidos con hilado" se refiere a la tela no tejida formada 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 las patentes de los Estados Unidos de América números 4,340,563 otorgada a Appel y otros, 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, 3,502,538 otorgada a Levy, 3,502,763 otorgada a Hartman, 3,542,615 otorgada a Dobo y otros, y 5,382,400 otorgada a Pike y otros, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Las fibras unidas con hilado son generalmente no pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas con hilado pueden algunas veces tener diámetros de menos de alrededor de 40 mieras, y son con frecuencia desde alrededor de 5 a alrededor de 20 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. Las fibras sopladas con fusión pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio y son generalmente pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora.

Como se usa aquí , el término fibra "mono- componente" se refiere a una fibra formada de uno o más extrusores usando solamente un polímero. Esto no significa excluir a las fibras formadas de un polímero a las cuales pequeñas cantidades de aditivos han sido añadidas para proporcionar color (por ejemplo, Ti02) , propiedades antiestáticas, lubricación, hidrofilia, etc.

Como se usa aquí, el término "fibras de múltiples componentes" se refiere a las fibras que han sido formadas de al menos dos polímeros componentes. Tales fibras son usualmente extrudidas de extrusores separados pero hilados juntos para formar una fibra. Los polímeros de los componentes respectivos son usualmente diferentes uno del otro aún cuando fibras de múltiples componentes pueden incluir separados componentes de similares o idénticos materiales poliméricos. Los componentes individuales son típicamente arreglados sustancialmente y constantemente colocados en zonas distintas a través de la sección transversal de la fibra y se extienden sustancialmente a lo largo de la longitud de la fibra. La configuración de tales fibras de múltiples componentes puede ser, por ejemplo, un arreglo de lado a lado, en un arreglo como formas de pedazos de pastel o de cualquier otro arreglo. Las fibras bicomponentes y los métodos para hacerlas son enseñados, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,108,820 otorgada a Kaneko y otros; 4,795,668 otorgada a ruege y otros; 5,336,552 otorgada a Strack y otros; 5,382,400 otorgada a Pike y otros; y 6,200,669 otorgada a Marmon y otros, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos . Las fibras y componentes individuales que contienen las mismas también pueden tener varias formas irregulares tales como aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,277,976 otorgada a Hogle y otros; 5,162,074 otorgada a Hills; 5,466,410 otorgada a Hills; 5,069,970 otorgada a Largman y otros; y 5,057,368 otorgada a Largman y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a las mismas para todos los propósitos.

Como se usa aquí, el término "longitud de fibra promedio" se refiere a las pulpas de longitud de fibra como se determina por un analizador de fibra óptica tal como, por ejemplo, un analizador de fibra Kajaani modelo núm. FS-100 (de Kajaani Oy Electronics, de Kajaani, Finlandia). De conformidad con el procedimiento de prueba, una muestra de pulpa es tratada con un líquido para macerar para asegurar que ningún fardo de fibra o de astillas esté presente. Cada muestra de pulpa es desintegrada en agua caliente y diluida a una solución aproximadamente de 0.001%. Las muestras de prueba individuales son sacadas en aproximadamente partes de 50 a 100 mililitros de la solución diluida cuando se prueba usando el procedimiento de prueba de análisis de fibra Kajaani estándar. La longitud de fibra promedio pesada puede expresarse por la siguiente ecuación: S (Xi*n¡)/n Xi en donde, k = longitud de fibra máxima Xi = longitud de fibra ni = número de la fibra que tiene longitud x± ; y n = número total de las fibras medidas .

Como se usa aquí, 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 . Muchas pulpas de secundaria fibra de madera pueden considerarse pulpas de longitud de fibra de bajo promedio; sin embargo, la calidad de la secundaria pulpa de fibra de madera dependerá de la calidad de las fibras recicladas y del tipo y cantidad de previos procesamientos. Las pulpas de longitud de fibra de bajo promedio pueden tener una longitud de fibra promedio de menos de alrededor de 1.5 milímetros como se determina por un analizador de fibra óptica tal como, por ejemplo, un analizador de fibra Kajaani modelo núm. FS-100 (de Kajaani Oy Electronics, de Kajaani, Finlandia) . Por ejemplo, las pulpas de longitud de fibra de bajo promedio pueden tener una longitud de fibra promedio en el rango desde alrededor de 0.7 a alrededor de 1.2 milímetros. Las pulpas de longitud de fibra de bajo promedio de ejemplo incluyen la pulpa de madera dura virgen, y secundaria pulpa de fibra de fuentes tales como, por ejemplo, desperdicios de oficina, papel periódico, y desechos de cartón.

Como se usa aquí, el término "pulpa de longitud de fibra de alto promedio" se refiere a la pulpa que contiene una relativamente baja cantidad de fibras cortas y de partículas de no fibra. La pulpa de longitud de fibra de alto promedio es típicamente de ciertas fibras no secundarias (por ejemplo, vírgenes) . La secundaria pulpa de fibra que ha sido exhibida también puede tener una longitud de fibra de alto promedio. Las pulpas de longitud de fibra de alto promedio típicamente tienen una longitud de fibra promedio mayor de alrededor de 1.5 milímetros como se determina por un analizador de fibra óptica tal como, por ejemplo, un analizador de fibra Kajaani modelo nüm. FS-100 (de Kajaani Oy Electronics, de Kajaani, Finlandia) . Por ejemplo, las pulpas de longitud de fibra de alto promedio pueden tener una longitud de fibra promedio desde alrededor de 1.5 milímetros a alrededor de 6 milímetros. Ejemplares pulpas de longitud de fibra de alto promedio que son pulpas de fibra de madera incluyen, por ejemplo, pulpas de fibra de madera suave virgen blanqueadas y sin blanquear.

Descripción Detallada En general, la presente invención está dirigida a una tela compuesta que contiene fibras básicas enredadas hidráulicamente con una tela no tejida formada de filamentos continuos. Sin la intención de limitarse a la teoría, se cree que el bajo coeficiente de fricción de las fibras básicas les permite más fácilmente pasar a través de la tela no tejida de filamento continuo durante el enredado que otro tipo de fibras. Consiguientemente, una parte de las fibras básicas es enredada con el tejido, mientras que otra parte sobresale a través del tejido. La topografía de la superficie resultante tiene una superficie con un predominio de las fibras básicas suaves, y otra superficie con un predominio de los filamentos continuos de la tela no tejida, pero también que incluyen algunas de las fibras básicas, suaves que sobresalen. Por tanto, cada superficie contiene fibras básicas suaves y es suave. Sorprendentemente, excelentes propiedades de manejo del líquido y del volumen son también logradas con tal tela compuesta.

Para lograr una tela compuesta que posea la característica deseada de suavidad en los "dos lados" mencionada arriba, los materiales y los métodos usados para formar la tela del compuesto no tejido son selectivamente controlados. A este respecto, varias incorporaciones para controlar selectivamente los aspectos de las fibras básicas, la tela no tejida de filamento continuo, y el método de formación de la tela compuesta se describirán ahora en mayor detalle. Deberá entenderse, sin embargo, que las incorporaciones descritas aquí son meramente ejemplares.

A. Fibras Básicas Las fibras básicas son seleccionadas de tal forma que son suaves, flexibles, y capaces de extenderse a través de la tela no tejida de filamento continuo durante el enredado. La longitud de fibra promedio y el denier de las fibras básicas, por ejemplo, pueden afectar la capacidad de las fibras básicas de sobresalir a través de la tela no tejida de filamento continuo. La seleccionada longitud de fibra promedio y el denier generalmente dependerán de una variedad de factores, incluyendo la naturaleza de las fibras básicas, la naturaleza del tejido de filamento continuo, las presiones de enredado usadas, etc. La longitud de fibra promedio de las fibras básicas es generalmente suficientemente baja de tal forma que una parte de una fibra individual puede prontamente enredarse con la tela no tejida de filamento continuo, y también suficientemente largo de tal forma que otra parte de la fibra es capaz de sobresalir desde el mismo. A este respecto, las fibras básicas típicamente tienen una longitud de fibra promedio en el rango desde alrededor de 0.3 a alrededor de 25 milímetros, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.5 a alrededor de 10 milímetros, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 3 a alrededor de 8 milímetros. El denier por filamento de las fibras básicas también puede ser de menos de alrededor de 6 , en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 3, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 0.5 a alrededor de 3.

Además, es normalmente deseado que una mayoría de las fibras básicas utilizadas sean sintéticas. Por ejemplo, al menos alrededor de 50 por ciento por peso, en algunas incorporaciones de al menos alrededor de 70 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, de al menos alrededor de 90 por ciento por peso de las fibras básicas enredadas con la tela no tejida de filamento continuo son sintéticas. Sin intención de limitarse por la teoría, la presente invención cree que las fibras básicas sintéticas pueden ser suaves y que tienen un bajo coeficiente de fricción por ende permitiéndoles más fácilmente pasar a través de la tela no tejida de filamento continuo durante el enredado. Algunos ejemplos de adecuadas fibras básicas sintéticas incluyen, por ejemplo, aquellas formadas de polímeros tales como alcohol polivinilo, rayón (por ejemplo, liocel) , poliéster, acetato polivinilo, nylon, poliolefinas, etc.

Aún cuando una parte sustancial de las fibras básicas son típicamente sintéticas, alguna parte de las fibras básicas también puede ser de celulosa. Por ejemplo, las fibras de celulosa pueden utilizarse para reducir costos, así como para impartir otros beneficios a la tela del compuesto, tal como mejorada absorbencia. Algunos ejemplos de adecuadas fuentes de fibras de celulosa incluyen fibras de madera virgen, tales como pulpas de madera suave y de madera dura termomecánica, blanqueadas y sin blanquear. Las fibras de pulpa pueden tener una longitud de fibra de alto promedio, una longitud de pulpa de bajo promedio, o mezclas de las mismas. Algunos ejemplos de adecuadas fibras de pulpa de bajo promedio incluyen, pero no están limitados a, madera suave del norte, madera suave del sur, secoya, cedro rojo, abeto, pino (por ejemplo, pinos del sur), abeto rojo (por ejemplo, abeto negro), combinaciones de los mismos, etc. Ejemplares pulpas de madera de longitud de fibra de alto promedio incluyen aquellas disponibles de la Kimberly-Clark Corporation, bajo la designación de marca de "Longlac 19". Algunos ejemplos de adecuadas fibras de pulpa de longitud de fibra de bajo promedio pueden incluir, pero no están limitadas a, ciertas pulpas de madera dura virgen y pulpa de fibra secundaria (por ejemplo, reciclada) de fuentes tales como, por ejemplo, periódico, cartón reciclado, y desperdicios de oficina. Las fibras de madera dura, tales como eucalipto, arce, abedul, álamo, etc., también pueden usarse como fibras de pulpa de longitud de bajo promedio. Mezclas de fibra de longitud de alto promedio y de pulpas de longitud de fibra de bajo promedio pueden usarse. Las fibras secundarias o recicladas, tales como las obtenidas de desperdicio de oficina, periódico, papel de estraza, desperdicio de cartón, etc., también pueden usarse. Además, las fibras vegetales, tales como abacá, lino, algodoncillo, algodón, algodón modificado, borra de algodón, también pueden usarse .

Generalmente, muchos tipos de fibras de celulosa se cree que tienen un más alto coeficiente de fricción que las fibras básicas sintéticas. Por esta razón, cuando se utilizan las fibras de celulosa típicamente comprenden menos de alrededor de 50 por ciento por peso, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 30 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, de menos de alrededor de 10 por ciento por peso de las fibras básicas enredadas con la tela no tejida de filamento continuo.

Las fibras básicas también pueden ser mono-componentes y/o de múltiples componentes (por ejemplo, bicomponente) Por ejemplo, adecuadas configuraciones para las fibras de múltiples componentes incluyen configuraciones lado a lado y configuraciones de vaina y núcleo, y adecuadas configuraciones de vaina y núcleo incluyen configuraciones excéntricas de vaina y núcleo, y concéntricas de vaina y núcleo. En algunas incorporaciones, como es bien conocido en el arte, los polímeros usados para formar las fibras de múltiples componentes tienen suficientemente diferentes puntos de fundido para formar diferentes propiedades de cristalización y/o de solidificación. Las fibras de múltiples componentes pueden tener desde alrededor de 20% a alrededor de 80%, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 40% a alrededor de 60% por peso del polímero de fundido bajo. Además, las fibras de múltiples componentes pueden tener desde alrededor de 80% a alrededor de 20%, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 60% a alrededor de 40% por peso del polímero de alto fundido. Cuando se utilizan, las fibras de múltiples componentes pueden tener una variedad de beneficios. Por ejemplo, el denier de fibra más grande algunas veces proporcionado por las fibras de múltiples componentes puede proporcionar una superficie texturizada para la tela resultante. Además, las fibras de múltiples componentes pueden también mejorar el volumen y el nivel de unión entre las fibras básicas y los filamentos continuos de la tela no tejida después del enredado .

Antes del enredado, las fibras básicas son generalmente formadas en un tejido. La manera en la cual el tejido es formado puede variar dependiendo de una variedad de factores, tales como la longitud de las fibras básicas utilizadas. En una incorporación, por ejemplo, un tejido de fibra básica puede formarse usando un proceso de colocado húmedo de conformidad con las convencionales técnicas para hacer papel. En un proceso de colocado húmedo, una fibra básica suministrada es combinada con agua para formar una suspensión acuosa. La consistencia de los sólidos de la suspensión acuosa típicamente están en el rango desde 0.01 por ciento por peso a alrededor de 1 por ciento por peso. Más bajas consistencias (por ejemplo, desde alrededor de 0.01 por ciento por peso a alrededor de 0.1 por ciento por peso) sin embargo, pueden más prontamente acomodar a las fibras más largas que las más altas consistencias (por ejemplo, desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 1 por ciento por peso) . La suspensión acuosa es depositada sobre un alambre o fieltro, usando, por ejemplo, una capa principal de una sola capa o de múltiples capas. Después, la suspensión depositada es secada para formar el tejido de la fibra básica.

Además del colocado húmedo, sin embargo, otras convencionales técnicas de formación del tej ido también pueden utilizarse. Por ejemplo, las fibras básicas pueden formarse en un tejido cardado. Tales tejidos pueden formarse colocando fardos de fibras básicas en una desmotadora que separa las fibras. Después, las fibras son enviadas a través de una unidad de peinado o cardado que además rompe y alinea las fibras básicas en la dirección a la máquina como para formar una tela no tejida fibrosa orientada en la dirección a la máquina. El colocado por aire es otro bien conocido proceso por el cual las fibras básicas pueden formarse en un tejido. En los procesos de colocado por aire, los fardos de fibras básicas son separados y arrastrados en un suministro de aire y entonces depositados sobre una rejilla de formación, opcionalmente con asistencia de un suministro de vacío. Los procesos de colocado por aire y de cardado pueden ser particularmente adecuados para formar un tejido de fibras básicas más largas. Aún otros procesos también pueden usarse para formar fibras básicas en un tejido.

Si se desea, el tejido de fibra básica puede algunas veces unirse usando conocidos métodos para mejorar su temporal resistencia seca, para enrollar, transportar y desenrollar. Uno de tales métodos de unión es la unión por polvo, en donde un adhesivo en polvo es distribuido por todo el tejido y entonces es activado, usualmente por calentamiento del tejido y el adhesivo con aire caliente. Otro método de unión es la unión por patrón, en donde rodillos de calandrar calentados o equipo de unión ultrasónica son usados para unir las fibras juntas, usualmente en un patrón de unión localizado. Aún otro método involucra el usar un secador en forma continua de aire para unir el tejido. Específicamente, el aire calentado es forzado a través del tejido para fundir y unir juntas las fibras en sus puntos de entrecruce. Típicamente, el tejido de fibra básica sin unir es soportado sobre un alambre o tambor de formación. La unión a través de aire continuo es particularmente útil para los tejidos de fibras básicas de múltiples componentes .

En algunos casos, el tejido de fibra básica puede impartirse con resistencia seca temporal para enrollar, transportar y desenrollar usando un componente de mejora de resistencia. Por ejemplo, fibras de alcohol polivinilo solubles en agua caliente pueden ser utilizadas. Estas fibras se disuelven a cierta temperatura, tal como mayor de alrededor de 120 grados Fahrenheit . Consiguientemente, las fibras solubles en agua caliente pueden contenerse dentro del tejido durante el enrollado, el transporte, y el desenrollado, y simplemente se disuelven fuera de las fibras básicas antes del enredado. Alternativamente, la resistencia de tales fibras puede simplemente debilitarse al levantar la temperatura a una extensión menor de la requerida para completamente disolver las fibras. Algunos ejemplos de tales fibras incluyen, pero no están limitados a, fibras básicas VPB 105-1 (158 grados Fahrenheit) , VPB 105-2 (140 grados Fahrenheit) , VPB 201 (176 grados Fahrenheit) , ó VPB 304 (194 grados Fahrenheit) hechas por Kuraray Company, Ltd. (de Japón) . Otros ejemplos de adecuadas fibras de alcohol polivinilo son descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 5,207,837, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Cuando se utiliza para mejorar la temporal resistencia seca antes del enredado, el componente de mejora de resistencia puede comprender desde alrededor de 3 por ciento por peso a alrededor de 15 por ciento por peso de la tela no tejida, en algunas incorporaciones desde alrededor de 4 por ciento por peso a alrededor de 10 por ciento por peso de la tela no tejida, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 5 por ciento por peso a alrededor de 8 por ciento por peso del tejido de fibra básica. Deberá entenderse que las fibras de mejora de resistencia descritas antes también pueden utilizarse como fibras básicas en la presente invención. Por ejemplo, como se notó antes, las fibras de alcohol polivinilo pueden utilizarse como fibras básicas.

B. Tela No Tejida de Filamento Continuo Una variedad de conocidas técnicas pueden utilizarse para formar la tela no tejida de filamento continuo. Algunos ejemplos de los procesos de extrusión del no tejido de filamento continuo incluyen, pero no están limitados a, conocidos procesos de hilado de solvente o de hilado fundido. En una incorporación, por ejemplo, la tela no tejida de filamento continuo es un tejido unido con hilado. Los filamentos de la tela no tejida pueden ser monocomponentes o de múltiples componentes, y puede generalmente formarse de uno o más polímeros de termoplástico. Ejemplos de tales polímeros incluyen, pero no están limitados a, poliolefinas, poliamidas, poliéster, mezclas y copolímeros de los mismos, etc. Deseablemente, las fibras de termoplástico contienen poliolefinas, y aún más deseablemente, polipropileno y/o polietileno. Adecuadas composiciones de polímero también pueden contener elastómeros de termoplástico mezclados en ellas, así como contener pigmentos, antioxidantes, promotores de flujo, estabilizadores, fragancias, partículas de abrasión, rellenos, etc. El denier por filamento de los filamentos continuos usados para formar la tela no tejida puede también variar. Por ejemplo, en una particular incorporación, el denier por filamento de un filamento continuo usado para formar la tela no tejida es de menos de alrededor de 6, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 3 , y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 1 a alrededor de 3.

Aún cuando no se requiere, la tela no tejida también puede unirse para mejorar la durabilidad, resistencia, tacto, estética y/o otras propiedades del tejido. Por ejemplo, la tela no tejida puede ser unido térmicamente, ultrasónico, por adhesivo y/o mecánico. Como un ejemplo, la tela no tejida 20 puede ser unida en punto de tal forma que posee numerosos puntos de unión, discretos y pequeños. Un proceso ejemplar de punto de unión es la unión de punto térmico, que generalmente involucra el pasar una o más capas entre rodillos calentados, tales como un rodillo de patrón grabado y un segundo rodillo de unión. El rodillo grabado es por patrón en alguna forma que el tejido no es unido sobre toda su superficie, y el segundo rodillo puede ser suave o en patrón. Como resultado, varios patrones para los rodillos grabados han sido desarrollados por razones funcionales, y estéticas. Ejemplares patrones de unión incluyen, pero no están limitados a, aquellos descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 3,855,046 otorgada a Hansen y otros; 5,620,779 otorgada a Levy y otros; 5,962,112 otorgada a Haynes y otros; 6,093,665 otorgada a Savovitz y otros; la patente de diseño de los Estados Unidos de América número 428,267 otorgada a Romano y otros; y la patente de diseño de los Estados Unidos de América número 390,708 otorgada a Brown, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos . Por ejemplo, en algunas incorporaciones, la tela no tejida 20 puede ser opcionalmente unida para tener un área de unión total de menos de alrededor de 30% (como se determina por convencionales métodos de microscopio óptico) y/o una densidad de unión uniforme mayor de alrededor de 100 uniones por pulgada cuadrada. Por ejemplo, la tela no tejida puede tener un área total de unión desde alrededor de 2% a alrededor de 30% y/o una densidad de unión desde alrededor de 250 a alrededor de 500 uniones de perno por pulgada cuadrada. Tal combinación de área total de unión y/o de densidad de unión puede, en algunas incorporaciones, lograrse por la unión de la tela no tejida con un patrón de perno de unión que tiene más de alrededor de 100 uniones por perno por pulgada cuadrada que proporciona un área total de superficie de unión de menos de alrededor de 30% cuando completamente contacta un rodillo suave de yunque . En algunas incorporaciones, el patrón de unión puede tener una densidad de unión por perno desde alrededor de 250 a alrededor de 350 uniones por perno por pulgada cuadrada y/o un área total de superficie de unión desde alrededor de 10% a alrededor de 25% cuando contacta un rodillo suave de yunque.

Además, la tela no tejida puede unirse por costuras o patrones continuos. Como ejemplos adicionales, la tela no tejida 20 puede unirse a lo largo de la periferia de la hoja o simplemente a través del ancho o dirección transversal (CD) del tejido adyacente a los bordes. Otras técnicas de unión, tales como una combinación de unión térmica y de impregnado de látex, también pueden usarse. Alternativamente y/o adicionalmente, una resina, látex o adhesivo puede aplicarse a la tela no tejida por, por ejemplo, rociado o impresión, y secado para proporcionar la deseada unión. Aún otras adecuadas técnicas de unión pueden describirse en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; 6,103,061 otorgada a Anderson y otros; y 6,197,404 otorgada a Varona, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

La tela no tejida también opcionalmente es crepada . El crepado puede impartir micro-dobleces en el tejido para proporcionar una variedad de diferentes características al mismo. Por ejemplo, el crepado puede abrir la estructura del poro de la tela no tejida, por ende aumentando su permeabilidad. Además, el crepado también puede mejorar la capacidad de estirado del tejido en las direcciones a la máquina y/o transversal a la máquina, así como aumentar su suavidad y volumen. Varias técnicas para crepar telas no tejidas se describen en la patente de los Estados Unidos de América número 6,197,404 otorgada a Varona, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

C. Método de Formación de la Tela La tela del compuesto es formada por fibras de termoplástico integralmente enredadas con fibras absorbentes básicas usando cualquier variedad de técnicas de enredado conocidas en el arte (por ejemplo, hidráulico, por aire, mecánico, etc.). Por ejemplo, en una incorporación, una tela no tej ida formada de fibras de termoplástico es integralmente enredada con fibras absorbentes básicas usando enredado hidráulico. Un típico proceso de enredado hidráulico utiliza chorros de agua inyectados a alta presión para enredar las fibras y/o los filamentos para formar una estructura compuesta consolidada altamente enredada. Los materiales compuestos no tejidos de enredado hidráulico están descritos, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de América números 3,494,821 otorgada a Evans; 4,144,370 otorgada a Bouolton; 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; y 6,315,864 otorgada a Anderson y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia para todos los propósitos.

El tejido de filamento continuo puede generalmente comprender de cualquier deseada cantidad de la resultante tela del compuesto. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, la tela no tejida de filamento continuo puede comprender menos de alrededor de 60 por ciento por peso de la tela, y en algunas incorporaciones, en algunas incorporacione de menos de alrededor de 50 por ciento por peso de la tela, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 10 por ciento a alrededor de 40 por ciento por peso de la tela. De igual manera, las fibras básicas pueden comprender más de alrededor de 40 por ciento por peso de la tela, en algunas incorporaciones mayor de alrededor de 50 por ciento por peso de la tela, y en algunas incorporaciones, de entre alrededor de 60 por ciento a alrededor de 90 por ciento por peso de la tela.

De conformidad con un aspecto de la presente invención, ciertos parámetros del proceso de enredado pueden ser selectivamente controlados para lograr una característica de suavidad de los "dos lados" para la resultante tela del compuesto. A este respecto, con referencia a la Figura 1, varias incorporaciones para selectivamente controlar el proceso de formación de la tela del compuesto usando un aparato de enredado hidráulico 10 que será ahora descrito en más detalle.

Inicialmente, una lechada es proporcionada que contiene, por ejemplo, desde alrededor de 0.01 por ciento por peso a alrededor de 1 por ciento por peso de fibras básicas suspendidas en agua. La lechada fibrosa es transportada a una convencional caja principal para hacer papel 12 en donde es depositada por vía de un canal 14 sobre una convencional tela o superficie de formación 16. El agua es removida de la suspensión de fibras básicas para formar una capa uniforme 18. Pequeñas cantidades de resinas de resistencia húmeda y/o de resinas aglutinantes pueden añadirse a las fibras básicas antes, durante, y/o después de la formación de la capa 18 para mejorar la resistencia y la resistencia a la abrasión. Los agentes de enlazado en forma cruzada y/o agentes de hidratación también pueden añadirse. Los agentes de desaglutinado pueden añadirse a las fibras básicas para reducir el grado de unión por hidrógeno. La adición de ciertos agentes de desaglutinado en la cantidad de, por ejemplo, alrededor de 1 por ciento a alrededor de 4 por ciento por peso de la tela también parecen reducir los coeficientes de fricción medidos de estática y dinámica y mejorar la resistencia de abrasión de la tela del compuesto. El agente de desaglutinar se cree actúa como un lubricante o reductor de fricción.

Una tela no tejida de filamento continuo 20 es también desenrollada de un rodillo de suministro rotatorio 22 y pasado a través de un punto de presión 24 de un arreglo de rodillo en S 26 formado por los rodillos de apilado 28 y 30. El tejido de filamento continuo 20 es entonces colocado con una superficie de enredado foraminosa 32 de una máquina convencional de enredado hidráulico donde la capa de fibra básica 18 es entonces colocada sobre el tejido 20. Aún cuando no se requiere, es típicamente deseado que la capa de fibra de pulpa 18 sea colocada entre la tela no tejida 20 y los múltiples enredos hidráulicos 34. La capa de fibra de pulpa 18 y la tela no tejida 20 pasan bajo uno o más de los múltiples enredos hidráulicos 34. La capa de fibra básica 18 y la tela no tejida de filamento continuo 20 pasan bajo uno o más de los múltiples enredos hidráulicos 34 y son tratados con chorros de fluido para enredar la capa de fibra de pulpa 18 con las fibras de la tela no tejida 20, e impulsándolos en y a través de la tela no tejida 20 para formar una tela compuesta no tejida 36. Alternativamente, el enredado hidráulico puede tener lugar mientras que la capa de fibra de pulpa 18 y la tela no tejida 20 están en la misma rejilla foraminosa (por ejemplo, tela de malla) sobre en la que la colocación húmeda tuvo lugar. La presente invención también contempla el sobreponer una capa de fibra de pulpa secada 18 sobre la tela no tejida 20, hidratando la hoja seca a una especifica consistencia y entonces sometiendo la hoja hidratada a enredado hidráulico. El enredado hidráulico puede tener lugar mientras que la capa de fibra de pulpa 18 es altamente saturada con agua. Por ejemplo, la capa de fibra de pulpa 18 puede contener hasta alrededor de 90% por peso de agua justo antes del enredado hidráulico. Alternativamente, la capa de fibra de pulpa 18 puede ser una capa colocada por aire o colocada en seco.

El enredado hidráulico puede lograrse utilizando convencional equipo de enredado hidráulico tal como se describe en, por ejemplo las patentes de los Estados Unidos de América números 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; y 3,485,706 otorgada a Evans, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. 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 distribuidor que distribuye uniformemente el fluido a una serie de agujeros u orificios individuales. Estos agujeros u orificios pueden ser desde alrededor de 0.003 a alrededor de 0.015 pulgadas de diámetro y pueden arreglarse en una o más filas con cualesquiera número de orificios, por ejemplo, 30-100 por pulgada, en cada fila. Por ejemplo, un distribuidor producido por Fleissner, Inc., de Charlotte, Carolina del Norte, contiene una tira que tiene orificios de 0.007 pulgadas de diámetro, 30 agujeros por pulgada, y una fila de agujeros pueden utilizarse. Sin embargo, también debe entenderse que muchas otras configuraciones de distribuidores y combinaciones pueden usarse. Por ejemplo, un solo distribuidor puede usarse o varios distribuidores pueden arreglarse en sucesión.

El fluido puede impactar la capa de fibra de pulpa 18 y la tela no tejida 20, que son soportados por una superficie foraminosa, tal como una malla de un solo plano que tiene tamaño de malla desde alrededor de 40 x 40 a alrededor de 100 x 100. La superficie foraminosa puede también ser una malla de múltiples estratos que tiene un tamaño de malla desde alrededor de 50 x 50 a alrededor de 200 x 200. Como es típico en muchos procesos de tratamiento por chorro de agua, las ranuras al vacío 38 pueden localizarse directamente por debajo de los distribuidores de hidropuntadas o por debajo de la superficie de enredado foraminosa 32 hacia abajo del distribuidor de enredado de tal forma que el exceso de agua es sacado de la tela del compuesto no tej ido enredado hidráulicamente 36.

Aún cuando no se sostiene ninguna particular teoría de operación, se cree que los chorros de columna del fluido de trabajo que directamente impactan a la capa de fibra básica 18 que descansa sobre la tela no tejida 20 trabajan para impulsar las fibras de pulpa en y parcialmente a través de la matriz o red de fibras en la tela no tejida 20. A saber, cuando los chorros de fluido y la capa de fibra básica 18 interactúan con la tela no tejida de filamento continuo 20, una parte de las fibras básicas individuales puede sobresalir a través del tejido 20, La capacidad de las fibras básicas de sobresalir a través de la tela no tejida de filamento continuo 20 de esta manera puede facilitarse a través del selectivo control sobre la presión de los chorros de columna. Si la presión es muy alta, las fibras básicas pueden extenderse muy lejos a través del tejido 20 y no poseer el deseado grado de enredado. Por otro lado, si la presión es muy baja, las fibras básicas pueden no sobresalir a través del tejido 20. Una variedad de factores influencian la presión óptima, tales como el tipo de fibras básicas, el tipo de filamentos continuos, el peso base, y el calibre de la tela no tejida, etc. En la mayoría de las incorporaciones, los deseados resultados pueden lograrse con una presión de fluido que esté en el rango desde alrededor de 100 a alrededor de 4000 libras por pulgada cuadrada sobre presión atmosférica (psig) , y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 200 a alrededor de 3500 libras por pulgada cuadrada sobre presión atmosférica (psig) , y en algunas incorporaciones, desde 300 a alrededor de 2400 libras por pulgada cuadrada sobre presión atmosférica (psig) . Cuando se procesan a los rangos más altos de las presiones descritas, la tela del compuesto no tejido 36 puede procesarse a velocidades de hasta alrededor de 1000 pies por minuto (fpm) .

Después del tratamiento de chorro de fluido, la tela compuesta no tejida 36 resultante 36 puede entonces transferirse a una operación de secado (por ejemplo, comprimible, no comprimible, etc.). Un rodillo de recoger de velocidad diferencial puede usarse para transferir el material de la banda de perforado hidráulico a la operación de secado. Alternativamente, convencionales telas de recoger del tipo al vacío y de transferencia pueden usarse. Si se desea, la tela del compuesto no tejido 36 puede ser crepado húmedo antes de ser transferida a la operación de secado.

Deseablemente, el secado no comprimible del material 36 es utilizado de tal forma que las fibras básicas presentes en la superficie de la tela 36 no están aplanadas, por tanto reduciendo la deseada suavidad y volumen en los "dos lados". Por ejemplo, en una incorporación, el secado no comprimible del material 36, por ejemplo, puede ser logrado utilizando un secador convencional en forma continua 42. El secador en forma continua 42 puede ser un cilindro de rotación exterior 44 con perforaciones 46 en combinación con una campana exterior 48 para recibir el aire caliente soplado a través de las perforaciones 46. Una banda del secador en forma continua 50 transporta a la tela del compuesto no tejido 36 sobre la parte superior del cilindro exterior del secador en forma continua 40. El aire calentado forzado a través de las perforaciones 46 en el cilindro exterior 44 del secador en forma continua 42 remueve agua de la tela del compuesto no tejido 36. La temperatura del aire forzado a través de la tela del compuesto no tejido 36 por el secador en forma continua 42 puede estar en el rango desde alrededor de 200 grados Fahrenheit a alrededor de 500 grados Fahrenheit. Otros útiles métodos y aparatos de secado en forma continua pueden encontrarse en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América números 2,666,369 otorgada a Niks y 3,821,068 otorgada a Shaw, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

Como se señaló, ciertas técnicas de secado (por ejemplo comprimible) pueden aplanar las fibras básicas que sobresalen de la superficie de la misma. Aún cuando no es requerido, adicionales pasos de terminado y/o procesos de tratamiento posterior pueden usarse para reducir este efecto "aplanado" y/o para impartir otras seleccionadas propiedades a la tela del compuesto 36. Por ejemplo, la tela 36 puede cepillarse por mejorado volumen. La tela 36 también puede ser ligeramente presionada por rodillos de calandrar, crepar, o de otro modo tratarse para mejorar el estiramiento y/o para proporcionar una uniforme apariencia exterior y/o ciertas propiedades táctiles. Por ejemplo, adecuadas técnicas de crepar son descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,100,324 otorgada a Anderson y otros; 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; y 5,350,624 otorgada a Georger y otros; las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Alternativamente o adicionalmente, varios tratamientos posteriores químicos tales como adhesivos o tintes pueden añadirse a la tela 36. Los tratamientos adicionales posteriores que pueden utilizarse son descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 5,853,859 otorgada a Levy y otros; la cual es aquí incorporada en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

El enredado de las fibras básicas y de la tela no tejida de filamento continuo de conformidad con la presente invención resulta en una tela compuesta que tiene una variedad de beneficios. Por ejemplo, la tela del compuesto posee una suavidad en los "dos lados". Esto es, aún cuando una parte de las fibras básicas son impulsadas a través y dentro de la matriz de la tela no tejida de filamento continuo, algunas de las fibras básicas aún permanecen en o cerca de la superficie de la tela compuesta. Esta superficie puede por tanto contener una mayor proporción de fibras básicas, mientras que la otra superficie puede contener una mayor proporción de los filamentos continuos. Una superficie tiene un predominio de fibras básicas, dándole una sensación muy suave, del tipo de aterciopelado. Por ejemplo, la superficie puede contener mayor de alrededor de 50 por ciento por peso de fibras básicas. La otra superficie tiene un predominio de filamentos continuos, dándole una sensación más lisa, más del tipo plástico. Por ejemplo, la superficie puede contener más de alrededor de 50 por ciento por peso de filamentos continuos. No obstante, debido a la presencia de fibras básicas que sobresalen sobre la superficie que contiene un predominio de filamentos continuos, es también suave .

Además de tener una suavidad mejorada, la tela compuesta también puede poseer un volumen mejorado.

Específicamente sin intentar limitarse por una teoría, las fibras básicas dentro de la tela, particularmente aquellas contenidas sobre un lado de la tela que tiene un predominio de fibras básicas, se cree que sean principalmente orientadas en la dirección Z (por ejemplo, la dirección del grosor de la tela) . Como resultado, el volumen de la tela es mejorado, y puede ser mayor de alrededor de 5 centímetros cúbicos por gramo, en algunas incorporaciones desde alrededor de 7 centímetros cúbicos por gramo a alrededor de 50 centímetros cúbicos por gramo, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 10 centímetros cúbicos por gramo a alrededor de 40 centímetros cúbicos por gramo. Además, la presente invención también ha descubierto que la tela del compuesto tiene buenas características de absorción al aceite y al agua.

D. Paño Limpiador La tela del compuesto de la presente invención es particularmente útil como un paño limpiador. El paño limpiador puede tener un peso base desde alrededor de 20 gramos por metro cuadrado (gsm) a alrededor de 300 gramos por metro cuadrado (gsm) , en algunas incorporaciones desde alrededor de 30 gramos por metro cuadrado a alrededor de 200 gramos por metro cuadrado, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 50 gramos por metro cuadrado a alrededor de 150 gramos por metro cuadrado. Los productos de más bajo peso base son típicamente adecuados para usar como paños limpiadores ligeros, mientras que los productos de más alto peso base son adecuados como paños limpiadores industriales . Los paños limpiadores también pueden tener cualquier tamaño para una variedad de tareas de limpiado. El paño limpiador también puede tener un ancho desde alrededor de 8 centímetros a alrededor de 100 centímetros, en algunas incorporaciones desde alrededor de 10 a alrededor de 50 centímetros, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 20 centímetros a alrededor de 25 centímetros. Además, el paño limpiador puede tener una longitud desde alrededor de 10 centímetros a alrededor de 200 centímetros, en algunas incorporaciones desde alrededor de 20 centímetros a alrededor de 100 centímetros, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 35 centímetros a alrededor de 45 centímetros.

Si se desea, el paño limpiador también puede ser previamente humedecido con un líquido, tal como agua, o con limpiador de manos sin agua, o cualquier otro líquido adecuado. El líquido puede contener antiséptico, retardadores de fuego, surfactantes, emolientes, humectantes, etc. En una incorporación, por ejemplo, el paño limpiador puede aplicarse con una fórmula sanitaria, tal como es descrito en la solicitud de patente de los Estados Unidos de América publicación número 2003/0194932 a nombre de Clark y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. El líquido puede aplicarse por cualquier adecuado método conocido en el arte, tal como rociado, inmersión, saturación, impregnado, recubrimiento por brocha, etc. La cantidad de líquido añadido al paño limpiador puede variar dependiendo con la naturaleza de la tela del compuesto, el tipo de recipiente usado para almacenar los paños limpiadores, la naturaleza del líquido, y el deseado uso final de los paños limpiadores. Generalmente, cada paño limpiador contiene más de 150 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 150 por ciento por peso a alrededor de 1500 por ciento por peso y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 300 a alrededor de 1200 por ciento por peso del líquido con base en el peso seco del paño limpiador.

En una incorporación, los paños limpiadores son proporcionados en un rollo perforado continuo. Las perforaciones proporcionan una línea de debilidad por la cual los paños limpiadores pueden ser más fácilmente separados. Por ejemplo, en una incorporación, un rollo de 6 pulgadas de alto contiene paños limpiadores de 12 pulgadas de ancho que están doblados en V. El rollo es perforado cada 12 pulgadas para formar paños limpiadores de 12 pulgadas por 12 pulgadas. En otra incorporación, los paños limpiadores son proporcionados como una pila de paños limpiadores individuales. Los paños limpiadores pueden empacarse de una variedad de formas , materiales y/o recipientes, incluyendo, pero no limitados a, rollos, cajas, tubos, materiales de empaque flexible, etc. Por ejemplo, en una incorporación, los paños limpiadores son insertados sobre un extremo en un recipiente selectivamente capaz de sellarse (por ejemplo, cilindrico) . Algunos ejemplos de adecuados recipientes incluyen tubos rígidos, bolsas de película, etc. Un particular ejemplo de un adecuado recipiente para sostener los paños limpiadores es un tubo rígido, cilindrico (por ejemplo, hecho de polietileno) que es ajustado con una tapa al vacío capaz de sellarse (por ejemplo, hecha de polipropileno) sobre la parte superior del recipiente. La tapa tiene una tapa de bisagra inicialmente que cubre una abertura colocada por debajo de la tapa. La abertura permite el paso de los paños limpiadores desde el interior del recipiente sellado por medio de la cual paños limpiadores individuales pueden removerse por el agarre del paño limpiador y el rasgado de la costura de cada rollo. La abertura en la tapa es apropiadamente de tamaño para proporcionar suficiente presión para remover cualquier exceso de líquido de cada paño limpiador conforme es removido del recipiente .

Otros adecuados surtidores de paños limpiadores, y sistemas para suministrar los paños limpiadores son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,785,179 otorgada a Buczwinski y otros; 5,964,351 otorgada a Zander; 6,030,331 otorgada a Zander; 6,158,614 otorgada a Haynes y otros; 6,269,969 otorgada a Huang y otros; 6,269,970 otorgada a Huang y otros; y 6,273,359 otorgada a Newman y otros, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

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

Métodos de Prueba Los siguientes métodos de prueba son utilizados en los ejemplos siguientes: Volumen : El volumen es definido como el calibre seco de una hoja del producto dividido por su peso base. El volumen es medido en dimensiones de centímetros cúbicos divididos por gramos . El calibre seco es el grosor de un producto seco medido bajo una carga controlada. El volumen es determinado de la siguiente manera. Generalmente, es utilizado un instrumento, tal como un probador de calibre Micro-calibre Electrónico Emveco modelo 200a. En particular, cinco muestras de alrededor de 4 pulgadas de longitud por alrededor de 4 pulgadas de ancho son individualmente sometidas a presión. En particular, una placa, que es una pieza circular de metal que es de 2.21 pulgadas de diámetro, presiona hacia abajo sobre la hoja. La presión ejercida por la placa es generalmente de alrededor de 2 kilopascales (0.29 libras por pulgada cuadrada) . Una vez que la placa presiona hacia abajo sobre la hoja, el calibre es medido. La placa entonces se levanta automáticamente. El promedio de las cinco hojas es registrado como el calibre . El peso base es determinado después de acondicionar la muestra en las condiciones especificadas de temperatura y de humedad establecidas por la Asociación Técnica de la Industria de la Pulpa y del Papel (TAPPI) .

Capacidad de Absorción: La capacidad de absorción se refiere a la capacidad de un material de absorber un líquido (por ejemplo, agua o aceite de motor) por un período de tiempo y es relacionado a la cantidad total de líquido mantenido por el material en ese punto de saturación. La capacidad de absorción es medida de conformidad con la Especificación Federal número UU-T-595C sobre toallas y papeles de paños limpiadores industriales e institucionales. Específicamente, la capacidad de absorción es determinada por la medición del aumento en el peso de la muestra resultando de la absorción de un líquido y es expresado, en por ciento, como el peso del líquido absorbido dividido por el peso de la muestra por la siguiente ecuación: Capacidad de Absorción= [ (peso de la muestra saturada- peso de la muestra) /peso de la muestra] X 100 El aceite ligero de motor utilizado para realizar la prueba fue aceite mineral blanco disponible de E.K. Industries, con número de parte "6228-1GL" . El aceite fue designado "Grado NF" y tiene una viscosidad Universal Saybolt (SU) de 80 a 90.

Resistencia a la Abrasión Taber: La resistencia de abrasión Taber mide la resistencia de abrasión en términos de la destrucción de la tela producida por una acción de frotado rotario, controlado. La resistencia de abrasión es medida de conformidad con el Método 5306 de los Métodos Estándar de Prueba Federales número 191A, excepto como de otro modo se anota aquí. Solamente una sola rueda es usada para desgastar la muestra. Una muestra de 12.7 x 12.7 centímetros es abrazada a la plataforma de muestra de un Desgastador Estándar Taber (modelo número 504 con el soporte de muestra modelo número E-140-15) que tiene una rueda de caucho (número H-18) sobre la cabeza de desgaste y un contrapeso sobre cada brazo de 500 gramos. La pérdida en la resistencia de rompimiento no es usada como criterio para determinar la resistencia de abrasión.

Los resultados son obtenidos y registrados en ciclos de abrasión a la falla donde la falla fue considerada de ocurrir en el punto que es producido un agujero de 0.5 centímetros dentro de la tela .

EJEMPLO 1 Fue demostrada la capacidad para formar una tela del compuesto de conformidad con la presente invención.

Veinte diferentes muestras fueron formadas de fibras básicas sintéticas que tienen una longitud de fibra promedio de 6.35 milímetros (lyocel y/o poliéster) y opcionalmente fibras de pulpa usando una máquina para hacer papel de colocado húmedo de baja consistencia como es bien conocido en el arte. Las fibras de lyocel tienen un denier por filamento de 1.5, y fueron obtenidas de Engineered Fibers Technologies, Inc., de Shelton, Connecticut bajo el nombre de "Tencel" . Las fibras de poliéster fueron fibras mono-componentes que tienen un denier de 1.5 y fueron obtenidas de Kosa bajo el nombre de "Tipo 103". Las fibras de pulpa contienen 50 por ciento por peso de fibras kraft de madera suave del norte y de 50 por ciento por peso de fibras kraft de madera suave del sur. Para algunas muestras, también fueron añadidas fibras de alcohol polivinilo antes de formar el tejido de fibra básica para mejorar su resistencia seca antes del enredado. Las fibras de alcohol polivinilo fueron obtenidas de Kuraray Co . Ltd. De Osaka, Japón, bajo el nombre de marca de "VPB-105-1" , las cuales se disuelven en agua a una temperatura de 158 grados Fahrenheit. Los resultantes tejidos de fibra básica colocada húmeda tienen un peso base en el rango desde alrededor de 40 a alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

El contenido de los tejidos de fibra básica usados para formar las Muestras 1-20 son señalados abajo en la Tabla 1.

Tabla 1: Contenido de Fibra Básica de las Muestras 1-20 *Los valores porcentuales del alcohol polivinilo (PVOH) representan los pesos por fibra añadidos. Como se describió abajo, la hoja fue saturada con agua durante el paso de hidroenredado a una temperatura de 130 grados Fahrenheit a 180 grados Fahrenheit para disolver las fibras de alcohol polivinilo en solución (para permitir a la fibra el enredarse) . La hoja fue entonces al vacío sobre una ranura de vacío, de tal forma que alrededor de la mitad de la solución del alcohol polivinilo y agua fue removida. Durante el enredado con chorros de agua, algo del alcohol polivinilo puede haberse precipitado como un recubrimiento y creado algo de unión de fibra en el paso de secado. Si se deja atrás, es muy probable que tales fibras de alcohol polivinilo hayan estado presentes en una cantidad de alrededor de 5 a 25 por ciento por peso de la cantidad original, o a una concentración total de alrededor de 0 a 1 por ciento por peso.

Cada tejido de fibra básica fue entonces enredado con un tejido unido con hilado de polipropileno (peso base de 13.6 ó 27.2 gramos por metro cuadrado) de conformidad con la patente de los Estados Unidos de América número 5,204,703 otorgada a Everhart y otros. Específicamente, el tejido de fibra básica fue depositado sobre el alambre de formación Albany 14FT, disponible de Albany Internacional, y enredado hidráulicamente con un tejido unido con hilado con presiones de enredado en el rango desde 300 a 1800 libras por pulgada cuadrada usando varios distribuidores consecutivos . El agua usada durante el proceso de enredado estaba a una temperatura de 130 a 180 grados- Fahrenheit, y por tanto disuelve las fibras de alcohol polivinilo y las remueve de la tela. La tela enredada fue entonces secada no comprimible por un minuto con un secador en forma continua por aire (aire a una temperatura de 280 grados Fahrenheit) de tal forma que la tela alcanza una temperatura máxima de hasta 200 grados Fahrenheit. Las resultantes muestras de tela tienen un peso base en el rango desde alrededor de 50 a 125 gramos por metro cuadrado, y contienen variados porcentajes del tejido unido con hilado y de las fibras básicas. El peso base y el contenido total de la fibra de las Muestras 1-20, son señalados abajo en la Tabla 2.

Tabla 2 : Peso Base y contenido total de la fibra de las Muestras 1-20* *Los porcentajes reflejados en esta tabla asumen que 100% de las fibras de alcohol polivinilo fueron lavadas del tejido de la manera descrita antes.

Varias propiedades de varias de las Muestras fueron probadas. Los resultados son mostrados abajo en la Tabla 3.

Tabla 3: Propiedades Físicas de las Muestras Como se indica, varias propiedades de las muestras mejoraron con una aumentada concentración de las fibras básicas. Por ejemplo, el volumen de la tela aumentado con una aumentada concentración de las fibras básicas de poliéster. Igualmente, ambas capacidades de agua y aceite aumentaron con un aumento en el contenido total de las fibras básicas.

Además, las fotografías de microscopio de exploración electrónica (SEM) de la Muestra 14 son también mostradas en las Figuras 2 y 3. Como se muestra, la tela 100 tiene una superficie 103 y una superficie 105. La superficie 103 contiene un predominio de fibras básicas 102 que sobresalen de la misma. Igualmente, la superficie 105 contiene un predominio de fibras unidas con hilado 104, pero también contiene algunas fibras básicas 102. Específicamente, ya sea los extremos o una parte de doblado de las fibras básicas 102 sobresalen de la superficie 105. Sin importar de qué manera sobresalen, las fibras básicas 102 pueden proporcionar mejorada suavidad y sensación al tacto a cada superficie 103 y 105. Además, las fibras básicas 102 son principalmente orientadas en la dirección Z, mientras que las fibras básicas 104 son principalmente orientadas en las direcciones "X" y -"y" .

EJEMPLO 2 Fue demostrada la capacidad de formar una tela compuesta de conformidad con la presente invención.

Siete diferentes muestras fueron formadas de fibras básicas sintéticas que tienen una longitud de fibra promedio de 3.175 milímetros (lyocel y/o poliéster) y opcionalmente fibras de pulpa usando una máquina para hacer papel de colocado húmedo de alta consistencia como es bien conocido en el arte. Las fibras de lyocel tienen un denier por filamento de 1.5, y fueron obtenidas de Engineered Fibers Technologies, Inc., de Shelton, Connecticut bajo el nombre de "Tencel" . Fueron utilizadas dos tipos de fibras de poliéster.

El primer tipo fueron fibras de poliéster mono-componentes (denier de 1.5) obtenidas de Kosa bajo el nombre de "Tipo 103".

El segundo tipo fueron de fibras de poliéster bicomponentes (denier de 3) obtenidas de Kosa, bajo el nombre de "Tipo 105". Además, las fibras de pulpa contienen 50 por ciento por peso de fibras kraft de madera suave del norte y 50% por peso de fibras kraft de madera suave del sur. Los resultantes tejidos de fibra básica colocados húmedos tienen un peso base en el rango desde alrededor de 30 a alrededor de 90 gramos por metro cuadrado.

El contenido de los tejidos de fibra básica usadas para formar las Muestras 21-27 son señalados abajo en la Tabla 4.

Tabla 4: Contenido de Fibra Básica de las Muestras 21-27 Cada tejido de fibra básica fue entonces enredado con un tejido unido con hilado de polipropileno (peso base de 11.9 ó 27.2 gramos por metro cuadrado) de conformidad con la patente de los Estados Unidos de América número 5,204,703 otorgada a Everhart y otros. Específicamente, el tejido de fibra básica fue depositado sobre el alambre de formación Albany 14FT, disponible de Albany Internacional, y enredado hidráulicamente con un tejido unido con hilado con presiones de enredado en el rango desde 300 a 1800 libras por pulgada cuadrada usando varios distribuidores consecutivos . El agua usada durante el proceso de enredado estaba a una temperatura de 130 a 180 grados Fahrenheit, y por tanto disuelve las fibras de alcohol polivinilo y las remueve de la tela. La tela enredada fue entonces secada no comprimible por un minuto con un secador en forma continua por aire (aire a una temperatura de 280 grados Fahrenheit) de tal forma que la tela alcanza una temperatura máxima de hasta 200 grados Fahrenheit. Las resultantes muestras de tela tienen un peso base en el rango desde alrededor de 50 a 115 gramos por metro cuadrado, y contienen variados porcentajes del tejido unido con hilado y de las fibras básicas. El peso base y el contenido total de la fibra de las Muestras 21-27, son señalados abajo en la Tabla 5.

Tabla 5 : Peso Base y contenido total de la fibra de las Muestras 21-27 Aún cuando la invención ha sido descrita en detalle con respecto a las incorporaciones específicas de la misma, será apreciado para aquellos con habilidad en el arte, con la obtención del entendimiento de lo anterior, que prontamente se conciben alteraciones a, variaciones de, y equivalentes de estas incorporaciones. En consecuencia, el alcance de la presente invención deberá evaluarse como aquel de las reivindicaciones adjuntas y de cualesquiera equivalencias de las mismas .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para formar una tela, dicho método comprende enredar hidráulicamente fibras básicas con una tela no tejida formada de filamentos continuos para formar un material compuesto, dichas fibras básicas tienen una longitud de fibra promedio de desde alrededor de 0.3 a alrededor de 25 milímetros, caracterizado porque por lo menos una parte de dichas fibras básicas son sintéticas, dicho material compuesto define una primera superficie y una segunda superficie, dicha primera superficie contiene un predominio de dichas fibras básicas y dicha segunda superficie contiene un predominio de dichos filamentos continuos, en donde por lo menos una parte de dichas fibras básicas también sobresalen de dicha segunda superficie.

2. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende además formar dichas fibras básicas en un tejido antes de enredar hidráulicamente dichas fibras básicas con dicha tela no tejida formada de filamentos continuos .

3. El método tal y como se reivindica en las cláusulas 1 ó 2, caracterizado porque dichas fibras básicas están enredadas hidráulicamente con dicha tela no tejida a una presión de fluido de desde alrededor de 100 a alrededor de 4000 psig, preferiblemente de desde alrededor de 200 a alrededor de 3000 psig, y preferiblemente de desde alrededor de 300 a alrededor de 2400 psig.

4. El método tal y como se reivindica en las cláusulas 1, 2, ó 3, caracterizado además porque comprende secado no compresivo de dicho material compuesto.

5. El método tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque dicho material compuesto es secado-a través.

6. Un material compuesto que comprende fibras básicas hidráulicamente enredadas con una tela no tejida formada de filamentos continuos, dichas fibras básicas tienen una longitud de fibra promedio de desde alrededor de 0.3 a alrededor de 25 milímetros, caracterizado porque por lo menos una parte de dichas fibras base son sintéticas, en donde el material compuesto define una primera superficie y una segunda superficie, dicha primera superficie contiene un predominio de dichas fibras básicas y dicha segunda superficie contiene un predominio de dichos filamentos continuos, en donde por lo menos una parte de dichas fibras básicas también sobresalen de dicha segunda superficie.

7. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras básicas comprenden más de alrededor de 40% por eso del material compuesto, y preferiblemente desde alrededor de 60% por peso del material compuesto.

8. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras básicas tienen una longitud de fibra promedio de desde alrededor de 0.5 a alrededor de 10 milímetros, y preferiblemente de desde alrededor de 3 a alrededor de 8 milímetros.

9. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras básicas tienen un denier por filamento de menos de alrededor de 6 , y preferiblemente de menos de alrededor de 3.

10. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque por lo menos alrededor de 50% por peso, preferiblemente por lo menos alrededor de 70% por peso, y preferiblemente por lo menos alrededor de 90% por peso de dichas fibras básicas son sintéticas .

11.El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras básicas sintéticas están formadas de uno o más polímeros seleccionados del grupo que consiste de alcohol polivinílico, rayón, poliéster, acetato de polivinilo, nylon y poliolefinas.

12. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras básicas incluyen además fibras celulósicas .

13. El método o material compuesto tal y como se reivindica la cláusula 12, caracterizado porque dichas fibras celulósicas comprenden menos de alrededor de 50% por peso, preferiblemente menos de alrededor de 30% por peso, y preferiblemente menos de alrededor de 10% por peso de dichas fibras básicas .

14. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dicha tela no tejida formada de filamentos continuos es una tela unida por hilado.

15. El método o material compuesto tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dicho material compuesto tiene un volumen mayor de alrededor de 5 cm3/g, preferiblemente de alrededor de 7 a alrededor de 50 cm3/g, y preferiblemente de alrededor de 10 a alrededor de 40 cm3/g.

16.Un paño limpiador formado del material compuesto tal y como se revindica en cualquiera de las cláusulas precedentes .

17.Un paño limpiador tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque el paño limpiador contiene un líquido en una cantidad mayor de alrededor de 150% por peso del material compuesto. R E S U M E N Se proporciona una tela compuesta que contiene fibras básicas enredadas hidráulicamente con una tela no tejida formada de filamentos continuos. Una parte de las fibras básicas es enredada con la tela, mientras que otra parte sobresale a través de la tela. La topografía de superficie resultante tiene una superficie con un predominio de las fibras básicas, lisas, y otra superficie con un predominio de los filamentos continuos de la tela no tejido, pero también incluyendo algunas de las fibras básicas, lisas sobresalientes. Por tanto, cada superficie contiene fibras básicas lisas, y es suave .