MXPA06007297A - Telas de capas multiples laminadas ultrasonicamente - Google Patents

Telas de capas multiples laminadas ultrasonicamente

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MXPA06007297A
MXPA06007297A MXPA/A/2006/007297A MXPA06007297A MXPA06007297A MX PA06007297 A MXPA06007297 A MX PA06007297A MX PA06007297 A MXPA06007297 A MX PA06007297A MX PA06007297 A MXPA06007297 A MX PA06007297A
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MXPA/A/2006/007297A
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Inventor
F Thomaschefsky Craig
M Brown Larry
Original Assignee
Kimberlyclark Worldwide Inc
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Abstract

Se proporciona una tela de capas múltiples que incluye una capa interior colocada entre dos capas exteriores que contienen ambas fibras termoplásticas y fibras básicas absorbentes. Las capas son unidas juntas ultrasónicamente. El material usado para formar la capa interior puede ser controlado selectivamente para optimizar ciertas propiedades de la tela para una aplicación particular, tal como fuerza, volumen, capacidad de absorción, tasa de absorción, sensación de tacto, etcétera.

Description

WO 2005/068178 Al III III For two-letter codes and other abbreviations, refer to the "Guid-ance Noles on Codes and Abbreviations" appearing at the begin-ning ofeach regular issue ofthe PCT Gazetle.
TELAS DE CAPAS MÚLTIPLES LAMINADAS ULTRASÓNICAMENTE 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 liquido dentro de la estructura del paño limpiador hasta que se desee para remover el liquido por presión, por ejemplo, escurrido. Además, los paños limpiadores también deben poseer buena resistencia fisica 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 liquido. 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, un tejido no tejido, 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 de compuesto no tejido 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.
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, es descrito un método para formar una tela de capas múltiples. El método comprende colocar al menos una capa interior entre una primera capa exterior y una segunda capa exterior. La primera capa exterior y la segunda capa exterior cada una comprende un material compuesto que incluye fibras de termoplástico y fibras absorbentes básicas. Las capas son laminadas juntas de forma ultrasónica.
De conformidad con otra incorporación de la presente invención, es descrito un método para formar una tela de múltiples capas. El método comprende el colocar al menos una capa interior entre una primera capa exterior y una segunda capa exterior. La primera capa exterior y la segunda capa exterior cada una comprende un material no tejido compuesto que incluye un tejido unido con hilado formado de fibras de poliolefina sustancialmente continuas. El tejido unido con hilado es enredado hidráulicamente con fibras de pulpa, las fibras de pulpa constituyen más de alrededor de 50 por ciento por peso del material no tejido compuesto. La capa interior comprende una capá no tejida que incluye fibras de termoplástico. Las capas son laminadas de forma ultrasónica juntas .
De conformidad con aún otra incorporación de la presente invención, es descrita una tela de capas múltiples que comprende al menos una capa interior colocada entre una primera capa exterior y una segunda capa exterior. La primera capa exterior y la segunda capa exterior cada una comprende un material no tejido compuesto que incluye fibras de termoplástico sustancialmente continuas enredadas hidráulicamente con fibras de pulpa. Las fibras de pulpa constituyen más de alrededor del 50 por ciento por peso del material no tejido compuesto. La capa interior comprende una capa no tejida que incluye fibras de termoplástico. Las capas son laminadas juntas de forma ultrasónica. En una incorporación, una primera superficie de la primera capa exterior comprende una preponderancia de fibras absorbentes básicas y una segunda superficie de la segunda capa exterior también comprende una preponderancia de fibras absorbentes básicas. La primera superficie y la segunda superficie pueden formar opuestas superficies exteriores de la tela de capas múltiples. Además, la tela de capas múltiples puede además comprender' regiones unidas que tienen una pluralidad de vacíos contiguos .
Otras características y aspectos de la presente invención son descritos en mayor detalle abajo.
Breve Descripción de los Dibujos Una completa y autorizada 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 tela de tres capas formada de conformidad con una incorporación de la presente invención; La Figura 2 es una ilustración esquemática de un proceso para formar un material no tejido compuesto enredado hidráulicamente para usar en una incorporación de la presente invención; y La Figura 3 es una ilustración esquemática de un proceso para laminar de forma ultrasónica una tela de tres capas de conformidad con una incorporación de la presente invención.
El repetido uso 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 las 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 .
Definiciones Como se usa aquí, el término, "tela o tejido no tejido" 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, el término, "tejido cardado" significa un tejido que está hecho de fibras básicas enviadas a través de una unidad de peinado o de cardado, que separa o rompe y alinea las fibras para formar un tejido no tejido.
Como se usa aquí, los "tejidos unidos con hilado" se refiere al tejido no tejido formado 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 Matsu i 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 "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 en 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 enseñadas, 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 Kruege y otros; ,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 5 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 0 Largman y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma 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 -5 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 0 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 5 prueba de análisis de fibra Kajaani estándar. La longitud de fibra promedio pesada puede expresarse por la siguiente ecuación: , ?¡ en donde, k = longitud de fibra máxima xi = longitud de fibra n¿ = número de la fibra qué tiene longitud i; 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 lá secundaria pulpa de fibra dé 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. Ejemplares pulpas de longitud de fibra de bajo promedio incluyen a 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 núm. 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.
Descripción Detallada En general la presente invención está dirigida a una tela de capas múltiples que incluye una capa interior colocada entre dos capas que cada una contiene un material no tejido compuesto. Los presentes inventores han descubierto que el material usado para formar la capa interior puede ser selectivamente controlado para optimizar ciertas propiedades (por ejemplo, resistencia, volumen, capacidad de absorción, tasa de absorción, sensación de mano, etc.) de la tela para una particular aplicación, Por ejemplo, en casos donde una mejorada absorción al aceite es deseada, la capa interior puede contener materiales hidrofóbicos que tienen alta afinidad al aceite, tales como un tejido unido con hilado formado de fibras de poliolefina sustancialmente continuas. Igualmente, la capa interior puede contener materiales hidrofílieos, tales como fibras de pulpa, que tienen una alta afinidad al agua para proporcionar mejorada absorción al agua. Estas • propiedades son particularmente mejoradas cuando las capas son laminadas juntas usando técnicas de unión ultrasónica. Específicamente, sin la intención de ser limitados por la teoría, la unión ultrasónica de las capas se cree resulta en la formación de poros y de vacíos contiguos por toda la estructura de la tela, que además mejora ambas la propiedad de absorción del aceite y del agua.
Con referencia a la Figura 1, por ejemplo, es ilustrada una incorporación de una tela de capas múltiples 90 formada de conformidad con la presente invención. Como se muestra, al menos una capa interior 80 es colocada entre dos capas exteriores 82 y 84. Deberá entenderse que cualquier número de capas interiores puede usarse, en tanto que la tela incluya por lo menos una capa interior y por lo menos dos capas exteriores. Por ejemplo, en una incorporación, la tela de capas múltiples 90 puede contener dos capas interiores adicionales (no mostradas) que se intercalan a la capa interior 80. Estas capas interiores adicionales son igualmente intercaladas por las dos capas exteriores 82 y 84. Las propiedades de una o más de estas capas pueden ser selectivamente controladas de conformidad con la presente invención.
Cada capa exterior 82 y 84 incluye un material no tejido compuesto que contiene fibras absorbentes básicas y fibras de termoplástico. El uso de un material no tejido compuesto es benéfico por una variedad de razones. Por ejemplo, las fibras de termoplástico de la tela de compuesto no tejido pueden mejorar la resistencia, durabilidad y las propiedades de absorción del aceite. De igual forma, las fibras básicas absorbentes pueden mejorar el volumen, la sensación de mano, y las propiedades de absorción del agua. Las cantidades relativas de fibras de termoplástico y de fibras básicas absorbentes usadas en la tela de compuesto - no tejido puede variar, dependiendo de las deseadas propiedades. Por ejemplo, las fibras de termoplástico pueden comprender menos de alrededor de 50% por peso de la tela de compuesto no tejido, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de '10% a alrededor de 40% por peso de la tela de compuesto no tejido. De igual manera, las fibras básicas absorbentes pueden comprender más de alrededor de 50 por ciento por peso de la tela de compuesto no tejido, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 60% a alrededor de 90% por peso de la tela de compuesto no tejido.
Las fibras básicas absorbentes pueden formarse de una variedad de diferentes materiales. Por ejemplo, en una incorporación, las fibras básicas absorbentes no son de termoplástico, y contienen fibras de celulosa (por ejemplo, pulpa, pulpa termomecánica, fibras de celulosa sintética, fibras de celulosa modificada, etc.) así como de otros tipos de fibras no de termoplástico (por ejemplo, fibras básicas sintéticas) . 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 secundarias o recicladas, tales como las obtenidas de desperdicio de oficina, periódico, existencia de papel de estraza, desperdicio de cartón, etc., que también puede usarse. Además, fibras vegetales, tales como abacá, lino, algodoncillo, algodón, algodón modificado, borra de algodón, que también pueden usarse. Además pueden usarse las fibras sintéticas de celulosa, tales como por ejemplo, rayón, y rayón viscoso. Las fibras de celulosa modificada también pueden usarse. Por ejemplo, las fibras básicas absorbentes pueden componerse de derivados de celulosa formada por la sustitución de apropiados radicales (por ejemplo, carboxilo, alquilo, acetato, nitrato, etc. ) para los grupos' hidroxilo a lo largo de la cadena de carbono. Como se señaló, las fibras no de celulosa también pueden utilizarse como las fibras básicas absorbentes. Algunos ejemplos de tales fibras básicas absorbentes incluyen, pero no están limitados a, fibras básicas de acetato, fibras básicas Nomex®, fibras básicas Kevlar®, fibras básicas de alcohol polivinilo, fibras básicas de liocel, etc.
Cuando se utilizan como fibras básicas absorbentes, las fibras de pulpa pueden tener una longitud de fibra de alto promedio, una longitud de fibra de bajo promedio, o mezclas de las mismas. Algunos ejemplos de adecuadas fibras de pulpa de longitud de alto promedio incluyen, pero no están limitadas 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. Por ejemplo, una mezcla puede 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 75 por ciento por peso de pulpa de longitud de fibra de bajo promedio y de alrededor de 25% por peso de pulpa de longitud de fibra de alto promedio.
Como se señaló, la tela de compuesto no tejido también contiene fibras de termoplástico. Las fibras de termoplástico pueden ser sustancialmente continuas, o pueden ser fibras básicas que tienen una longitud de fibra promedio desde alrededor de 0.1 milímetros a alrededor de 25 milímetros, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.5 milímetros a alrededor de 10 milímetros, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 0.7 milímetros a alrededor de 6 milímetros. Sin importar la longitud de fibra, las fibras de termoplástico pueden formarse de una variedad de diferentes tipos de polímeros incluyendo, pero no 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. Opcionalmente, son utilizadas fibras de termoplástico de múltiples componentes (por ejemplo, bicomponentes) . 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.
Además de las fibras de termoplástico y de las fibras absorbentes básicas, las telas de compuesto no tejido también puede contener varios otros materiales. Por ejemplo, pequeñas cantidades de resinas de resistencia húmeda y/o resinas aglutinantes pueden utilizarse para mejorar resi.stencia y resistencia a la abrasión. Agentes de desaglutinado también pueden utilizarse para reducir el grado de unión por hidrógeno. La adición de ciertos agentes de desaglutinado en la cantidad de, por ejemplo, alrededor de 1% a alrededor de 4% por peso de la capa de compuesto también puede reducir los coeficientes de estática medida y dinámica de fricción y de mejorada resistencia a la abrasión. Varios otros materiales tales como, por ejemplo, carbón activado, arcillas, almidones, materiales súper absorbentes, etc., pueden también utilizarse.
Una variedad de métodos pueden utilizarse para formar el material no tejido del compuesto . de las capas exteriores 82 y 84. En algunas incorporaciones, por ejemplo, el material no tejido de compuesto es formado al íntegramente enredar fibras de termoplástico con fibras absorbentes básicas usando cualquiera de una variedad de técnicas de enredado, conocidas en el arte (por ejemplo, hidráulica, por aire, mecánica, etc.). Por ejemplo, en una incorporación, un tejido no tejido formado de fibras de termoplástico es íntegramente enredado con fibras absorbentes básicas usando enredado hidráulico. Un típico proceso de enredado hidráulico utiliza chorros a alta presión de agua para enredar las fibras y/o los filamentos para formar una estructura de compuesto consolidada altamente enredada. Los materiales de compuesto no tejido de enredado hidráulico son descritos, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de América números 3,494,821 otorgada á Evans; 4,144,370 otorgada a Boüolton; 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.
Con referencia a la Figura 2, por ejemplo, es ilustrada una incorporación de un proceso de enredado hidráulico adecuado para formar una tela de compuesto no tejido de un tejido no tejido y de fibras de pulpa. Como se muestra, las fibras de pulpa que contienen lechada fibrosa son transportadas a una caja principal para hacer papel convencional 12 donde son depositadas por vía de un canal 14 sobre una tela o superficie convencional de formación 16. La suspensión de las fibras de pulpa puede tener una 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 fibras de pulpa suspendidas en agua. El agua es entonces removida de la suspensión de fibras de pulpa para formar una capa uniforme 18 de fibras de pulpa.
Un tejido no tejido 20 es también desenrollado 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. Cualquier variedad de técnicas puede usarse para formar el tejido no tejido 20. Por ejemplo, en una incorporación, las fibras básicas son usadas para formar el tejido no tejido 20 usando un convencional proceso de cardado, por ejemplo, un proceso de cardado de lana o de algodón. Otros procesos, sin embargo, tales como procesos de colocado por aire o colocado húmedo, también pueden usarse para formar el tejido de fibra básica. Además, fibras sustancialmente continuas pueden ser usadas para formar el tejido no tejido 20, tales como aquellas formadas por proceso de hilado fundido, tales como unido con hilado, soplado con fusión, etc.
El tejido no tejido 20 puede unirse para mejorar su durabilidad, resistencia, mano, estética y/o otras propiedades. Por ejemplo, el tejido no tejido 20 puede ser unido térmicamente, ultrasónico, por adhesivo y/o mecánico. Como un ejemplo, el tejido no tejido 20 puede ser unido 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, el tejido no tejido 20 puede ser opcionalmente unido 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, el tejido no tejido 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 del tejido no tejido 20 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, el tejido no tejido 20 puede unirse por costuras o patrones continuos. Como ejemplos adicionales, el tejido no tejido 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 al tejido no tejido 20 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.
De regreso de nuevo a la Figura 2, el tejido no tejido 20 es entonces colocado con una superficie foraminosa de enredo 32 de una convencional máquina de enredado hidráulico donde la capa de fibra de pulpa 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 el tejido no tejido 20 y los múltiples enredos hidráulicos- 34. La capa de fibra de pulpa 18 y el tejido no tejido 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 del tejido no tejido 20, e impulsándolos en y a través del tejido no tejido 20 para formar una tela de compuesto no tejido 36. Alternativamente, el enredado hidráulico puede tener lugar mientras que la capa de fibra de pulpa 18 y el tejido no tejido 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 el tejido no tejido 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. Además, aún cuando no se requiere, la presión del fluido típicamente usada durante los enredados hidráulicos está en el rango desde alrededor de 1000 a alrededor de 3000 libras por pulgada cuadrada sobre presión atmosférica (psig) , y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 1200 a alrededor de 1800 libras por pulgada cuadrada sobre presión atmosférica (psig). Por ejemplo, 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) .
El fluido puede impactar la capa de fibra de pulpa 18 y el tejido no tejido 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 capas múltiples 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 tejido 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 de pulpa 18 que descansa sobre el tejido no tejido 20 trabajan para impulsar las fibras de pulpa en y parcialmente a través de la matriz o red de fibras en el tejido no tejido 20. Cuando los chorros de fluido y la capa de fibra de pulpa 18 interactúan con el tejido no tejido 20, las fibras de pulpa de la capa 18 son también enredadas con las fibras del tejido no tejido 20 y una con otra. En algunas incorporaciones, tal enredado puede resultar en un material que tiene un "lado" en el cual una superficie tiene preponderancia de fibras de termoplástico, lo que le da una sensación impermeable del tipo más de plástico, mientras que otra superficie tiene una preponderancia de fibras de pulpa, dándole una sensación más suave, más consistente. Esto es, aún cuando las fibras de pulpa de la capa 18 son impulsadas a través de y dentro de la matriz del tejido no tejido 20, muchas de las fibras de pulpa aún permanecerán en o cerca de la superficie del material 36. Esta superficie puede por tanto contener una mayor proporción de fibras de pulpa, mientras, que la otra superficie puede contener una mayor proporción de las fibras de termoplástico del tejido no tejido 20.
Después del tratamiento de chorro de fluido, la resultante tela de compuesto no tejido 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. 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 Sha , las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.
Además de una tela del compuesto no tejido enredada hidráulicamente, la tela del compuesto no tejido también puede contener una mezcla de fibras de termoplástico y de fibras absorbentes básicas. Por ejemplo, la tela del compuesto no tejido puede ser un material "coform", que puede hacerse por un proceso en el cual al menos una cabeza de matriz de soplado con fusión es arreglada cerca de una tolva .a través de la cual las fibras absorbentes básicas son añadidas al tejido no tejido mientras se forma. Algunos ejemplos de tales materiales coform son descritos 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.
El peso base del material no tejido de compuesto usado para formar las capas exteriores 82 y 84 pueden seleccionarse para optimizar la resistencia y el desempeño, y minimizar costos. Por ejemplo, como se describirá en mayor detalle abajo, el uso de uno o más capas interiores 80 puede mejorar la resistencia total de la tela 90, por ende disminuyendo la dependencia del material no tejido de compuesto de las capas exteriores 82 y 84 para la resistencia. Por tanto, el peso base del material no tejido de compuesto puede seleccionarse a más bajos costos sin sacrificar la resistencia. En algunas incorporaciones, por ejemplo, un material no tejido de compuesto relativamente de peso ligero puede utilizarse que tiene un peso base desde alrededor de 10 a alrededor de 80 gramos por metro cuadrado (gsm) , y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 40 a alrededor de 70 gramos por metro cuadrado. Deberá entenderse, sin embargo, que los materiales no tejidos del compuesto que, tienen un más alto peso base, también pueden utilizarse en la presente invención. Por ejemplo, un material no tejido de compuesto relativamente de peso pesado puede utilizarse que tiene un peso base desde alrededor de 80 a alrededor de 250 gramos por metro cuadrado, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 100 a alrededor de 150 gramos por metro cuadrado.
Las capas exteriores 82 y 84 también pueden impartirse con una permeabilidad al líquido relativamente alta de tal forma que efectivamente sirvan como capas de transmisión para transferir líquidos a la capa interior 80, la cual efectivamente actúa como un núcleo absorbente. Por ejemplo, el material no tejido de compuesto de las capas exteriores 82 y 84 pueden poseer poros que son relativamente largos de diámetro. Debido a la presencia de tales grandes poros, los materiales no tejidos de compuesto reciben fluidos a una tasa relativamente rápida. En algunos casos, cuando contienen fibras hidrofóbicas (por ejemplo, fibras de poliolefina) , un fluido hidrofílico (por ejemplo, agua) tiende a fluir rápidamente a través del material no tejido de compuesto y en la capa interior 80. Una vez presente dentro de la capa interior 80, el fluido hidrofílico puede ser prontamente absorbido.
Con referencia de nuevo a la figura 1, además de las capas exteriores 82 y 84, la tela 90 también contiene al menos una capa interior. De conformidad con la presente invención, la capa interior 80 incluye una capa no tejida que contiene fibras de termoplástico. Los actuales inventores han descubierto que, cuando se lamina entre dos capas exteriores, las características de la capa no tejida pueden manipularse para lograr mejoradas propiedades de la tela 90. Por ejemplo, un contenido relativamente alto de fibras de termoplástico puede seleccionarse para mejorar las propiedades de absorción del aceite de la tela 90. Específicamente, la naturaleza hidrofóbica de tales fibras de termoplástico resulta en una alta afinidad para los compuestos con base de aceite, y puede por tanto mejorar las características de absorción del aceite de la tela 90. Como tal, cuando la absorción del aceite es una principal preocupación, la capa no tejida puede contener mayor de alrededor de 50 por ciento por peso, en algunas incorporaciones, mayor de alrededor de 75 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, mayor de alrededor de 90 por ciento por peso de fibras de termoplástico. Por ejemplo, en una incorporación, la capa no tejida es un tejido formado de aproximadamente 100 por ciento por peso de fibras de termoplástico sopladas con fusión o unidas con hilado (por ejemplo, polipropileno, polietileno, etc.).
Igualmente, la capa no tejida también puede tener un contenido relativamente alto de fibras absorbentes básicas (por ejemplo, fibras de pulpa) para mejorar las características de absorción del agua de la tela 90. Específicamente, la capa no tejida puede contener más de alrededor de 50. por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 60 por ciento por peso a alrededor de 90 por ciento por peso de fibras absorbentes básicas. Estos tipos de fibras también pueden tener otros beneficios, tales como mejorado volumen, flexibilidad, y sensación al tacto de la' tela resultante. Cuando contienen fibras absorbentes básicas, la capa no tejida también incluye al menos algunas fibras de termoplástico para facilitar la unión ultrasónica a los materiales de las capas exteriores 82 y 84. En la mayoría de las incorporaciones, por ejemplo, la capa no tejida incluye al menos alrededor de 5 por ciento por peso de fibras de termoplástico. Tales materiales no tejidos de compuesto usados en la capa interior 80 pueden ser los mismos o diferentes que los materiales no tejidos de compuestos descritos arriba usados en las capas exteriores 82 y 84. En una incorporación, ' por ejemplo la capa no tejida de la capa interior 80 es un compuesto enredado hidráulicamente de un tejido de poliolefina unida con hilado y de fibras de pulpa. En otra incorporación, la capa no tejida de la capa interior 80 es un tejido cardado y unido que contiene una mezcla de fibras de poliolefina básicas y de fibras de pulpa.
Aparte de mejorar las características de absorción, la capa interior 80 también puede seleccionarse para mejorar la resistencia, el volumen, y/o la sensación al tacto de la tela 90. Por ejemplo, las capas no tejidas que contienen un más alto porcentaje de fibras de termoplástico pueden mejorar la resistencia, mientras que aquellas que contienen un más alto porcentaje de fibras absorbentes básicas pueden mejorar el volumen y la sensación al tacto. Además, el peso base de la capa no tejida usada en la capa interior 80 también puede afectar ciertas propiedades, tales como la resistencia. En la mayoría de las incorporaciones de la presente invención, la capa no tejida de la capa interior 80 tiene un peso base desde alrededor de 10 a alrededor de 200 gramos por metro cuadrado (gsm) , y en algunas incorporaciones desde alrededor de 20 a alrededor de 140 gramos por metro cuadrado, y en algunas incorporaciones desde alrededor de 60 a alrededor de 125 gramos por metro cuadrado.
Sin importar los particulares seleccionados, las capas 80, 82 y 84 son unidas juntos de conformidad con la presente invención usando técnicas ultrasónicas. Por ejemplo, la unión ultrasónica a través del uso de un cuerno estacionario y de un yunque de patrón rotatorio es descrito en las patentes de los Estados Unidos de América números 3,939,033 otorgada a Grgach, y otros, 3,844,869 otorgada a Rust Jr., y 4,259,399 otorgada a Hill, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Además, la unión ultrasónica a través del uso de un cuerno rotario con un rodillo de yunque de patrón rotatorio es descrito en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,096,532 otorgada a Neu irth y otros; 5,110,403 otorgada a Ehlert; y 5,817,199 otorgada a Brennecke y otros, todas las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Claro que, cualquier otra técnica de unión ultrasónica puede también usarse en la presente invención.
Con referencia a la Figura 3, por ejemplo, una incorporación de una adecuada técnica de unión ultrasónica es ilustrada. Como se muestra, las capas 80, 82, y 84 son inicialmente desenrolladas del primero, segundo, y tercer rodillos base 122, y entonces suministrados en un punto de presión 142 del laminador ultrasónico 140. El punto de presión 142 del laminador ultrasónico 140 es formado entre un cuerno ultrasónico estacionario 146 y un rodillo de yunque de patrón rotatorio 148. Hablando generalmente, el rodillo de yunque 148 puede poseer cualquier deseado patrón que proporciona suficientes puntos o áreas para permitir al material termoplástico de fundir, fluir, unir y solidificar. Un ejemplo de un adecuado laminador ultrasónico, por ejemplo, es la Unidad Ultrasónica Branson, modelo número 2000BDC, el cual es comercialmente disponible de Branson Ultrasonic Corporation, de Danbury, Connecticut, y tiene cuernos estacionarios de 6 pulgadas .
Los patrones pueden escogerse que proporcionan deseable apariencia visual, por ejemplo no limitante, una apariencia del tipo de tela. Ejemplares patrones de unión incluyen, pero no están limitados a, aquellos descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números D369,907 otorgada a Savovitz y otros; la patente de los Estados Unidos de América número D428,267 otorgada a Romano III y otros; y la patente de los Estados Unidos de América número D428,710 otorgada a Romano III y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Una vez unidos dentro del punto de presión 142, la tela resultante 90 es enrollada en un rodillo base final 152. Alternativamente, la tela 90 puede ser transferida a procesos de tratamiento de terminado subsiguiente y/o posterior para impartir seleccionadas propiedades a la tela 90. Por ejemplo, la tela 90 puede ser ligeramente presionada por rodillos de calandrar, crepada, grabada, quitado el volumen, enrollada, o cepillada para proporcionar una uniforme apariencia exterior y/o ciertas propiedades al tacto. Alternativamente y/o adicionalmente, los tratamientos químicos posteriores tales como, adhesivos o tintes pueden añadirse a la tela 90. Deberá también entenderse que las capas 80, 82 y 84 pueden ser independientemente sometidas a tales procesos de tratamiento de terminado y/o posterior antes del laminado.
Durante el laminado ultrasónico, una textura de superficie áspera por patrón es impartida al lado de la tela 90 que contacta, por ejemplo, al rodillo de yunque en patrón 148. Esta textura de .superficie puede ayudar en el depurado, remoción y atrapado de desperdicios de una superficie siendo limpiada. La textura de superficie áspera también proporciona un área de superficie mayor con una repetitiva geometría de textura que ayuda en la remoción y atrapado de los líquidos de alta viscosidad sobre la superficie de la tela 90, y facilita la transmisión en la superficie de la tela 90. Desde la superficie de la tela 90, los líquidos pueden entonces absorberse en la dirección Z en el núcleo central de la tela 90. Las telas que no han sido laminadas o grabadas pueden exhibir una textura relativamente suave sobre ambos lados del material que no proporciona este atributo.
El laminado ultrasónico también resulta en la formación de regiones unidas dentro de la tela 90. Estas regiones unidas se forman entre las fibras de termoplástico de las capas exteriores 82 y 84 y las fibras de termoplástico de la capa interior 80, y también en alguna extensión entre las fibras de termoplástico de las capas exteriores 82 y 84. Aún cuando los actuales inventores no desean mantener una particular teoría de operación, se cree que las fibras absorbentes básicas inhiben el fundido completo de las fibras de termoplástico, por tanto previniendo la formación de una región unida sustancialmente rellena de polímero que puede de otro modo ocurrir durante la unión de un tejido que contiene solamente fibras de termoplástico. Esto es, mientras que hay unión entre fibras de termoplástico individuales, no hay una región unida sustancialmente rellena de polímero formada en el área unida. Esta carencia de total fundido crea poros en la superficie y huecos por toda la dirección Z, por ejemplo, perpendicular a la superficie de la tela. Estos poros y huecos permiten a los líquidos de entrar en la tela 90 en la superficie de la región unida y el desplazarse lateralmente a través de la región unida a las áreas de alta capacidad de la tela 90 entre las regiones unidas.
Las regiones unidas entre las capas 80, 82 y 84 deseablemente proporcionan suficiente resistencia para reducir la probabilidad de deslaminado durante el uso. Una prueba de resistencia de desprendimiento es usada para determinar la resistencia de unión entre las capas componentes de telas unidas o laminadas. Deseablemente, la resistencia al desprendimiento está en el rango desde alrededor de 25 gramos a alrededor de 550 gramos. Más deseablemente, la resistencia al desprendimiento está en el rango desde alrededor de 50 gramos a alrededor de 300 gramos, y aún más deseablemente la resistencia al desprendimiento está en el rango desde alrededor de 50 gramos a alrededor de 200 gramos. Sin intención de limitarse por la teoría, se cree que la presencia de la capa interior 80 ocasiona una más uniforme distribución de la energía de unión durante el laminado ultrasónico, que además mejora la resistencia del desprendimiento. La capacidad de lograr las deseadas resistencias de desprendimiento sin la formación de regiones de unión sustancialmente rellenas de polímero también proporciona una mejorada sensación a la tela 90 que se manifiesta ella misma en aumentada capacidad de colgar y/o la suavidad. De nuevo, sin intención de limitarse por la teoría, se cree que esto es debido a la falta de regiones unidas rellenas de polímero y a la aumentada libertad que las fibras absorbentes básicas tienen de moverse dentro de las regiones unidas . Debido a que no hay una región unida rellena de polímero, las fibras absorbentes básicas no son sustancialmente obstruidas dentro de las regiones unidas. Esto resulta en mejorada capacidad de colgado, suavidad y/o sensación al tacto.
Por tanto, la tela 90 es producida utilizando un proceso de unión ultrasónica que proporciona suficiente resistencia a la capa, sin embargo produce' una abierta estructura dentro de las regiones unidas. La estructura es abierta en todas las tres dimensiones. Permite fluir no solamente desde fuera de la región unida al interior de la región unida, en la dirección Z, pero también permite el flujo lateral en las direcciones "x" y "y". El proceso también proporciona una suavidad, tacto y/o cubierta que de otro modo no se encuentra en los materiales unidos de manera térmica.
Deseablemente, estas propiedades son logradas a través de la selección y el uso de la salida de alta energía ultrasónica, alta velocidad en línea, y baja presión del punto de presión. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, las velocidades en línea desde alrededor de 100 a alrededor de 3500 pies por minuto, en algunas incorporaciones desde alrededor de 300 a alrededor de 2500 pies por minuto, y en algunas incorporaciones desde alrededor de 900 a alrededor de 1500 pies por minuto, pueden usarse. La salida de alta energía ultrasónica permite a la energía penetrar las capas y fusionar las fibras de termoplástico en la región media de la tela 90. La alta velocidad en línea reduce el tiempo de permanencia y reduce el potencial por excesiva unión que puede resultar en quemado y/o formación de agujeros. La baja presión del punto de presión reduce la compresión de las fibras dentro de los puntos de unión y evita la completa pérdida de vacíos también.
El laminado ultrasónico también puede resultar en un distintivo lado a la tela 90. Por ejemplo, como se describió arriba, una superficie de cada capa 82 y 84 pueden poseer una preponderancia de las fibras de termoplástico dándole una sensación del tipo más de plástico, impermeable, mientras que la superficie opuesta tiene una preponderancia de fibras absorbentes básicas, dándole una sensación más consistente, más suave. Cuando se laminan estas capas 82 y 84 juntas con una o más capas interiores 80, se desea que las superficies que tienen la preponderancia de las fibras de termoplástico encaren el interior de la estructura laminada, dejando que las superficies tengan la preponderancia de las fibras absorbentes básicas sobre el exterior. La yuxtaposición de las capas 82 y 84 de esta manera resulta en aumentada opacidad, y en mejorada estética visual y sensación al tacto en comparación a las estructuras solas de capa. La colocación de las superficies que tienen la preponderancia de las fibras de termoplástico dentro del interior del laminado también permite el uso de fibras de termoplástico sin pigmento debido a que las fibras de termoplástico son menos visibles después de que las capas son laminadas juntas. Los paños limpiadores de color pueden entonces producirse, por ejemplo, por tinte solamente de las fibras absorbentes básicas, resultando en reducidos costos de fabricación.
La tela de capas múltiples 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 a alrededor de 300 gramos por metro cuadrado, 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. Productos de más bajo peso base son típicamente adecuados para usar como paños limpiadores de trabajo ligero, mientras que los productos de más alto peso base son más adecuados para paños limpiadores industriales. Los paños limpiadores pueden también tener cualquier tamaño para una variedad de trabajos de limpiado. El paño limpiador también puede tener un ancho de 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 600 por ciento por peso y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 300 a alrededor de 500 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 New an 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.
Calibre: El volumen de una tela corresponde a su grosor. El volumen fue medido en el ejemplo de conformidad con los métodos de prueba de la Asociación Técnica de la Industria de la Pulpa y del Papel (TAPPI) T402, "Acondicionamiento Estándar y Atmósfera de Prueba para papel, Cartón, Hojas de Mano de Pulpa y Productos Relacionados", o la T411 om-89 "Grosor (calibre) del Papel, Cartón y Cartón Combinado" con la nota 3 para las hojas apiladas. El micrómetro usado para realizar la prueba T411 om-89 puede ser un Micro-calibre Electrónico Emveco modelo 200A (hecho por Emveco, Inc. De Newberry, Oregon) que tiene un diámetro de yunque de 57.2 milímetros y una presión de yunque de 2 kilopascales .
Resistencia de Tensión de Agarre: La prueba de tensión de agarre es una medida de la resistencia de rompimiento y alargamiento o tensión de una tela cuando es sometida a tensión en una dirección. Esta prueba es conocida en el arte y conforma las especificaciones del método 5100 de los Métodos de Prueba Federal Estándar 191A. Los resultados son expresados en libras o gramos para romper y en por ciento de estirado antes del rompimiento. Más altos números indican una tela más fuerte, más capaz de estirarse. El término "carga" significa la carga o fuerza máxima, expresada en unidades de peso, requerida para romper o la ruptura de la muestra en una prueba de tracción. El término "energía total" significa la energía total bajo una carga en contra de la curva de alargamiento como es expresada en unidades de peso y longitud. El término "alargamiento" significa el aumento en la longitud de una muestra durante una prueba de tracción. La prueba de tensión de agarre usa dos abrazaderas, cada una teniendo dos quijadas con cada quijada que tiene una cara en contacto con la muestra. Las abrazaderas sostienen al material en el mismo plano, usualmente verticalmente, separada por 3 pulgadas (76 milímetros) y se mueven aparte a una tasa específica de extensión. Los valores para la resistencia de la tensión de agarre y el alargamiento de agarre son obtenidos usando un tamaño de muestra de 4 pulgadas (102 milímetros) por 6 pulgadas (152 milímetros), con un tamaño de cara de quijada de 1 pulgada (25 milímetros) por 1 pulgada, y una tasa constante de extensión de 300 milímetros por minuto. La muestra es más ancha que las quijadas de la abrazadera para dar resultados representativos de efectiva resistencia de las fibras en el ancho abrazado combinado con adicional resistencia contribuido por fibras adyacentes en la tela. La muestra es abrazada en, por ejemplo, un probador Sintech 2, disponible de la Sintech Corporation, de 1001 Sheldon Drive, Cary, Carolina del Norte 27513, un modelo TM Instron, disponible de la Instron Corporation, de 2500 Washington Street, de Cantón, Massachussets 02021, o un Thwing-Albert modelo INTELLECT II, disponible de la Thwing-Albert Instrument Co., de 10960 Dutton Road, de Filadelfia, Pennsylvania 19154. Esto cercanamente simula las condiciones de tensión de la tela en uso efectivo. Los resultados son registrados con un promedio de tres muestras y pueden realizarse con la muestra en la dirección transversal a la máquina (CD) o en la dirección a la máquina (MD) .
Tasa de Toma de Agua: La tasa de toma de agua es el tiempo requerido, en segundos, para una muestra de completamente absorber el líquido en el tejido en contra de asentarse sobre la superficie del material. Específicamente, la toma de agua es determinada de conformidad con la prueba número 2410 de la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) al suministrar 0.5 centímetros cúbicos de agua con una pipeta a la superficie del material. Cuatro gotas de agua de 0.5 centímetros cúbicos (2 gotas por lado) son aplicadas a cada superficie del material. El tiempo promedio para las cuatro gotas de agua de transmitirse en el material (dirección z) es registrado. Los tiempos de más lenta absorción, como se miden en segundos, son indicativos de una tasa de toma más rápida. La prueba es realizada en condiciones de 73.4 grados ± 3.6 grados Fahrenheit y de 50% ± 5% de humedad relativa.
Tasa de Toma de Aceite: La tasa de toma de aceite es el tiempo requerido, en segundos, para que una muestra absorba una específica cantidad de aceite. La toma del aceite de motor es determinada de la misma manera descrita antes para el agua, excepto que 0.1 centímetros cúbicos de aceite son usados para cada una de las cuatro gotas (dos gotas por lado) .
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 expresada, 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) % de Capacidad de Absorción= [ (peso de la muestra saturada - peso de la muestra) /peso de la muestra] X 100.
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.
Tiesura de Colgado : La prueba de "tiesura de colgado" mide la resistencia al doblado de un material. La longitud de doblado es medida de la interacción entre el peso del material y la tiesura como se muestra a modo en la cual el material se dobla bajo su propio peso, en otras palabras, al emplear el principio de doblado voladizo del compuesto bajo su propio peso. En general, la muestra fue deslizada a 4.75 pulgadas por minuto (12 centímetros por minuto) , en una dirección paralela a su dimensión de largo, de tal forma que su borde delantero se proyecta desde el borde de una superficie horizontal. La longitud del sobresalido fue medida cuando la punta de la muestra fue deprimida bajo su propio peso en el punto donde la línea une la punta al borde de la plataforma que hace un ángulo de 41.50 grados con la horizontal. Más largo el sobresalido colgado, más lenta la muestra en doblar, más altos números indican compuestos más tiesos. Este método conforma las especificaciones de la prueba estándar D1388 de la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) . La tiesura de colgado medida en pulgadas, es una mitad de la longitud del sobresalido colgado de la muestra cuando alcanza la inclinación de 41.50 grados. Las muestras de prueba fueron preparadas como sigue. Las muestras fueron cortadas en tiras rectangulares que miden 1 pulgada (2.54 centímetros) de ancho y 6 pulgadas (15.24 centímetros) de largo. Las muestras de cada muestra fueron probadas en la dirección a la máquina y en la dirección transversal. Un adecuado probador de tiesura de flexibilidad de colgado, tal como el probador de doblado voladizo FRL, Modelo 79-10, disponible de Testing Machines, Inc., localizada en Amityville, Nueva York, fue usado para realizar la prueba.
Resistencia de Desprendimiento: Esta prueba determina la resistencia de unión entre capas de telas laminadas. En la prueba de desprendimiento o de deslaminado, el laminado es probado por la cantidad de fuerza de tracción requerida para jalar una capa aparte de otra capa. Los valores para la resistencia de desprendimiento son obtenidos usando un ancho de muestra de tela en muestras de aproximadamente 6 x 4 pulgadas (6 pulgadas en la dirección a la máquina) . Las capas de las muestras son manualmente separadas por una distancia de alrededor de 2 pulgadas a lo largo de la longitud de la muestra. Una capa es entonces agarrada en cada quijada de una máquina de prueba de tracción, y sujetada a una tasa constante de extensión. Dos pinzas son usadas, cada una con dos quijadas de igual tamaño que miden 1 pulgada paralela a la dirección de aplicación de la carga y de 4 pulgadas perpendicular a la aplicación de carga. La muestra es abrazada, por ejemplo, usando un Probador de Tracción Sintech, Sintech QAD o Sintech TestWorks (disponible de Sintech, Inc., de Research Triangle Park, Carolina del Norte); un Instron modelo™ 1000,1122 ó 1130 (disponible de la Instron Corporation, de Cantón, Maryland) ; o un Thwing-Albert, modelo INTELLECT II (disponible de Thwing-Albert Instrument Company de Filadelfia, Pennsylvania) . La muestra es entonces jalada aparte por una distancia de 2 pulgadas a 180 grados de separación y el promedio de resistencia de desprendimiento registrado en gramos: Una constante tasa de extensión es aplicada a 12 ± 0.4 de pulgadas por minuto (300 + 10 milímetros por minuto) . La resistencia de desprendimiento es la fuerza promedio, expresada en gramos, que es requerida para separar la tela unida a un ángulo de 180 grados por una distancia de dos pulgadas.
EJEMPLO Fue demostrada la capacidad de formar telas de capas múltiples de conformidad con la presente invención. Muestras múltiples de tres capas fueron formadas que contienen una capa interior intercalada entre dos capas exteriores compuestas. Cada capa exterior compuesta fue hecha de conformidad con la patente de los Estados Unidos de América número 5,284,703 otorgada a Everhart y otros. Específicamente, las capas de compuesto fueron formadas de un tejido unido con hilado de punto de unión que tiene un peso base de 11.3 gramos por metro cuadrado. El tejido unido con hilado contiene 100% de fibras de polipropileno que tienen un denier por filamento de aproximadamente 3.0. El tejido unido con hilado fue enredado hidráulicamente con un componente de fibra de pulpa sobre un alambre áspero usando tres chorros a una presión de enredado de 1100 libras por pulgada cuadrada. El componente de fibra de pulpa contiene fibras kraft de madera suave del norte LL-19 (disponible de Kimberly-Clark Corporation) y un 1 por ciento por peso de Arosurf® PA801, (un desaglutinante de Goldschmidt) . El componente de fibra de pulpa también contiene 2 por ciento por peso de polietileno glicol (PEG) 600. Después del enredado hidráulico, el material compuesto fue secado, impreso unido a un secador usando un adhesivo de copolímero de acetato etileno/vinilo látex disponible de Air Products, Inc., bajo el nombre de marca de "Airflex A-105" (viscosidad de 95 cps y 28% sólidos), y entonces crepado usando un grado de crepado de 30%. El resultante material compuesto contiene 30 por ciento por peso del tejido unido con hilado y 70 por ciento por peso del componente de fibras de pulpa, y tiene un peso base de 64 gramos por metro cuadrado.
La capa interior varía para las muestras de 3 capas. Específicamente, la capa interior de algunas de las muestras de 3 capas fue un tejido no tejido cardado y unido que contiene 100 por ciento por peso de fibras de polipropileno y que tiene un peso base de 45 gramos por metro cuadrado. La capa interior de otras muestras de 3 capas fue un tejido no tejido cardado y unido que contiene 100 por ciento por peso de fibras de polipropileno y que tiene un peso base de 30 gramos por metro cuadrado. Finalmente, la capa interior de algunas de las muestras de 3 capas fue un tejido no tejido cardado y unido que contiene 100 por ciento por peso de fibras de polipropileno y que tiene un peso base de 22.6 gramos por metro cuadrado.
Para formar las muestras de capas múltiples, las capas fueron dirigidas a través de un laminador ultrasónico obtenido de Herrmann Ultrasonics de Schaumburg, Illinois, bajo el nombre de "Sistema de Soldado Ultrasónico de No Uso/No .Contacto". El laminador ultrasónico utiliza dos cuernos estacionarios cada uno teniendo un ancho de 6 pulgadas, un rodillo de yunque en patrón, generadores de energía de 4000 watts, y un sistema de sensor de abertura. El sistema de sensor de abertura monitorea y progresivamente cambia la abertura fijada entre los cuernos ultrasónicos y el rodillo de yunque mantenido a la deseada fuerza. Varias condiciones (por ejemplo, velocidades en línea, fuerzas de laminado, y patrones de unión por rodillo de yunque) fueron utilizados para formar las muestras de tres capas, y son señalados abajo en la Tabla 1.
Tabla 1 : Condiciones para formar Muestras de 3 Capas '"El Patrón A es un patrón en tira que tiene un área de unión total de 4.7%. El patrón B es un patrón que tiene un área de unión total de 10.7%. El patrón C es un patrón de punto que tiene un área de unión total de 5.9%.
Las muestras de 2 capas también fueron formadas de materiales no tejidos compuestos para la comparación a las muestras de tres capas. Las muestras de 2 capas fueron formadas de varios paños limpiadores que son comercialmente disponibles de la Kimberly-Clark Corporation. Las capas designadas "Primere™" tienen un peso base de aproximadamente 64 gramos por metro cuadrado (gsm) y fueron formados de un tejido de polipropileno unido con hilado (11.3 gramos por metro cuadrado) enredado hidráulicamente con fibras kraft de madera suave del norte. Las capas designadas "Wypall® X70 Azul" tienen un peso base de 82 gramos por metro cuadrado (gsm) , y fueron formados de un tejido unido con hilado de polipropileno (22.7 gramos por metro cuadrado) enredado hidráulicamente con fibras kraft de madera suave del norte. Finalmente, las capas designadas "Wypall® X70 Azul" tienen un peso base de 82 gramos por metro cuadrado (gsm), y fueron formados de un tejido unido con hilado de polipropileno (11.3 gramos por metro cuadrado) enredado hidráulicamente con fibras kraft de madera suave del norte.
Las muestras de dos capas fueron laminadas usando el mismo laminador ultrasónico como se describió antes para las muestras de tres capas. Las condiciones para la formación de las muestras de dos capas son señaladas en la Tabla 2.
Tabla 2: Condiciones para las Muestras de Dos Capas •""El Patrón A es un patrón en tira que tiene un área de unión total de 4.7%. El patrón B es un patrón que tiene un área de unión total de 10.7%. El patrón C es un patrón de punto que tiene un área de unión total de 5.9%.
Las propiedades físicas de varias de las muestras de dos capas y de 3 capas fueron entonces probadas. Los resultados son mostrados abajo en las Tablas 3-4.
Tabla 3 : Absorbencia al Aceite y Resistencia de Desprendimiento para Muestras de Tres Capas Tabla 4 : Absorbencia al Aceite y Resistencia de Desprendimiento para Muestras de Dos Capas Como se indica las muestras de tres capas alcanzan propiedades de buena absorbencia y de resistencia al desprendimiento. Por ejemplo, de las muestras señaladas arriba, la Muestra 1 exhibió la más alta capacidad absorbente, por ejemplo, 493.0%, y también alcanzó buenos valores de resistencia al desprendimiento.
Además, varias muestras de 1 capa fueron también proporcionadas para comparación. Específicamente, una muestra fue un paño limpiador de una sola capa comercialmente disponible de Kimberly-Clark Corporation, bajo el nombre de marca de Wypall® X80 Naranja. El paño limpiador Wypall® X80 Naranja tiene un peso base de 125 gramos por metro cuadrado y contiene un tejido de polipropileno unido con hilado (de 22.7 gramos por metro cuadrado) enredado hidráulicamente con fibras kraft de madera suave del norte. Otra muestra fue la toalla ??TulPro Rental Shop Towel", la cual es comercialmente disponible de Tufco, Inc., de Green Bay, Wisconsin, y se cree ser un paño limpiador de una sola capa que tiene un peso base de aproximadamente 207 gramos por metro cuadrado.
Varias propiedades de las muestras de una capa fueron probadas y comparadas a las muestras de dos capas y de tres capas formadas de la manera descrita arriba. Los resultados son señalados abajo en la Tabla 5.
Tabla 5 : Propiedades de las Muestras 1 capa 207.0 0.042 180.0 27.5 6.70 10.0 N/A 285- 1.50 1.57 35.10 39.40 (Tubpro 318 Rental Shop Tonel) xComo i¡¡ describió arriba, esta muestra de tres capas fue formada de capas exteriores ño tejidas de compuesto (30% unido con hilado/70% de pulpa, 64 gramos por metro cuadrado) y contiene un tejido cardado y unido (100% de polipropileno, 45 gramos por metro cuadrado) como la capa interior. 2Como se describió arriba, esta muestra de tres capas fue formada de capas exteriores no tejidas de compuesto (30% unido con hilado/70% de pulpa, 64 gramos por metro cuadrado) y contienen un tejido unido con hilado (100% de polipropileno, 30 gramos por metro cuadrado) como la capa interior. 3Como se describió arriba, cada capa de esta muestra de dos capas fue formada de un paño limpiador disponible de Kimberly-Clark Corp., bajo el nombre de Primere1". 4Como se describió arriba, cada capa de esta muestra de dos capas fue formada de un paño limpiador disponible de Kimberly-Clark Corp, bajo el nombre de marca de Wypall® X60 Azul.
Como se indica, las muestras de tres capas proporcionaron excelentes propiedades de absorbencia, medidas por ambas la tasa de absorción y la capacidad absorbente para ambos agua y aceite. Las muestras de tres capas también proporcionaron mejoradas propiedades de buena resistencia y de tracción.
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 (20)

REIVINDICACIONES
1. Un método para formar una tela de capas múltiples, dicho método comprende: colocar por lo menos una capa interior entre una primera capa exterior y una segunda capa exterior, dicha primera capa exterior y dicha segunda capa exterior cada una comprende un material compuesto no tejido que incluye fibras termoplásticas y fibras básicas absorbentes, dicha capa interior comprende una capa no tejida que incluye fibras termoplásticas; y laminar ultrasónicamente juntas dicha capa interior, dicha primera capa exterior, y dicha segunda capa exterior.
2. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho material compuesto no tejido de dicha primera capa exterior, dicha segunda capa exterior, o combinaciones de los mismos, comprende menos de alrededor de 50% por peso de dichas fibras termoplásticas y más de alrededor de 50% por peso de dichas fibras básicas absorbentes .
3. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho material compuesto no tejido de dicha primera capa exterior, dicha segunda capa exterior, o combinaciones de los mismos, comprende desde alrededor de 10% por peso a alrededor de 40% por peso de dichas fibras termoplásticas y desde alrededor de 60% por peso a alrededor de 90% por peso de dichas fibras básicas absorbentes.
4. Un método tal y como se reivindica en las cláusulas 1, 2, ó 3, caracterizado porque dichas fibras básicas absorbentes d dicha primera capa exterior, dicha segunda capa exterior, o combinaciones de las mismas, son fibras de pulpa.
5. Un método tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras termoplásticas de dicha primera capa exterior, dicha segunda capa exterior, o combinaciones de las mismas, son sustancialmente continuas.
6. Un método tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas 1 a 5, caracterizado porque dichas fibras básicas absorbentes y dichas fibras termoplásticas de dicho material compuesto no tejido de dicha primera capa, dicha «segunda capa, o combinaciones de las mismas, están enredadas hidráulicamente o dobladas.
7. Un método para formar una tela de capas múltiples, dicho método comprende: colocar por lo menos una capa interior entre una primera capa exterior y una segunda capa exterior, dicha primera capa exterior y dicha segunda capa exterior cada una- comprende un material compuesto no tejido que incluye una tela no tejida formada de fibras de poliolefina sustancialmente continuas, dicha tela no tejida está enredada hidráulicamente con fibras de pulpa, dichas fibras de pulpa constituyen más de alrededor de 50% por peso de dicho material compuesto no tejido, dicha capa interior comprende una capa no tejida que incluye fibras termoplásticas; y ' laminar ultrasónicamente juntas dicha capa interior, dicha primer capa exterior y dicha segunda capa exterior.
8. Una tela de capas múltiples que comprende por lo menos una capa interior colocada entre una primera capa exterior y una segunda capa exterior, dicha primera capa exterior y dicha segunda capa exterior cada una comprende un material compuesto no tejido que incluye sustancialmente fibras termoplásticas continuas hidráulicamente enredadas con fibras de pulpa, dichas fibras de pulpa constituyen más de alrededor de 50% por peso de dicho material compuesto no tejido, dicha capa interior comprende una capa no tejida que incluye fibras termoplásticas, caracterizado porque dicha capa interior, dicha primera capa exterior, y dicha segunda capa exterior están laminadas juntas ultrasónicamente.
9. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en las cláusulas 7 u 8, caracterizado porque dicho material compuesto no tejido comprende desde alrededor de 60% por peso a alrededor de 90% por peso de dichas fibras de pulpa.
10. La tela de capas múltiples tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizada porque dicha primera superficie y dicha segunda superficie forman superficies exteriores opuestas de la tela de capas múltiples.
11. La tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas 8 a 10, caracterizada además porque comprende regiones unidas que tienen una pluralidad de espacios vacíos contiguos.
12. La tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas 8 a 11, caracterizada porque dichas fibras termoplásticas sustancialmente continuas de dicho material compuesto no tejido son fibras de poliolefina .
13. La tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas 8 a 12, caracterizadas porque una primera superficie de dicha primera capa exterior y una segunda superficie de dicha segunda capa exterior cada una comprende un predominio de fibras de pulpa.
14. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en ' cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dichas fibras termoplásticas di dicha capa no tejida son sustancialmente continuas.
15. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dicha capa no tejida de dicha capa interior incluye más de alrededor de 50% por peso de fibras termoplásticas, y preferiblemente más de alrededor de 90% por peso de fibras termoplásticas.
16. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dicha capa no tejida de dicha capa interior incluye además fibras básicas absorbentes.
17. El método o tela de capas múltiples tal . y como se reivindica la cláusula 16, caracterizado porque dicha capa no tejida de dicha capa interior incluye más de alrededor de 50% por peso de fibras básicas absorbentes, y preferiblemente de desde alrededor de 60% por peso a alrededor de 90% por peso de fibras básicas absorbentes.
18. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en las cláusulas 16, ó 17, caracterizado ' porque dichas fibras básicas absorbentes de dicha capa no tejida son fibras de pulpa.
19. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas 16 a 18, caracterizado porque dichas fibras básicas absorbentes y dichas fibras termoplásticas de dicha capa no tejida son hidráulicamente enredadas o dobladas.
20. El método o tela de capas múltiples tal y como se reivindica en cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado porque dicha capa no tejida de dicha capa interior tiene un peso base de desde alrededor de 10 a alrededor de 200 gramos por metro cuadrado. R E S UME Se proporciona una tela de capas múltiples que incluye una capa interior colocada entre dos capas exteriores que contienen ambas fibras termoplásticas y fibras básicas absorbentes. Las capas son unidas juntas ultrasónicamente. El material usado para formar la capa interior puede ser controlado selectivamente para optimizar ciertas propiedades de la tela para una aplicación particular, tal como fuerza, volumen, capacidad de absorción, tasa de absorción, sensación de tacto, etcétera.
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