MXPA06008609A - Pelicula perforada, con elementos moldurados, elevados, metodo para fabricarla y productos fabricados deésta - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere, en general, a una película perforada o reticulada, y más específicamente, la presente invención se refiere a un método para estampar uno o más elementos elevados en una película previamente perforada o reticulada utilizando una superficie conformada. Un aparato conformador puede aceptar una película perforada, preferentemente, pero no limitada a, una composición termoplástica y estampar uno o más elementos moldurados, continuos o discontinuos, elevados, en la película perforada, exponiendo la película perforada a una corriente de aire que tiene una temperatura elevada (por ejemplo, exponiendo la corriente de aire al contacto directo con un elemento calefactor). La corriente de aire calentando afecta a la película perforada induciendo la desviación de la película sobre los elementos moldurados, definidos sobre la superficie de conformación del aparato conformador.

Description

PELÍCULA PERFORADA, CON ELEMENTOS MOLDURADOS, ELEVADOS, MÉTODO PARA FABRICARLA Y PRODUCTOS FABRICADOS DE ÉSTA Campo técnico En general, la presente invención se refiere a una película perforada o reticulada, y más específicamente, la presente invención se refiere a un método para estampar uno o más elementos moldurados, respectivos, en una película previamente perforada, utilizando un aparato conformador constituido por elementos moldurados, una fuente de calor y una fuente de fuerza motriz.

Antecedentes de la invención Las películas se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones en donde las cualidades técnicas de la película perforada y/o sin' perforaciones se pueden emplear ventajosamente como un componente sustrato. El uso de polímeros termoplásticos selectos en la construcción de productos de película, el tratamiento selecto de las películas poliméricas (cualquiera mientras en forma fundida o en una estructura integrada) y el uso selecto de varios mecanismos por medio de los cuales la película se integra en una construcción útil, son variables típicas con las cuales se ajusta y altera el desempeño del producto de película polimérica resultante.

La formación de películas de espesor finito de polímeros termoplásticos es una práctica bien conocida. Las películas de polímero termoplástico se pueden formar ya sea por la dispersión de una cantidad de polímero fundido en un molde que tenga las dimensiones deseadas del producto final, conocida como película termoformada o por moldeado por inyección, o forzando continuamente el polímero fundido a través de una boquilla, lo que se conoce como película moldeada por extrusión. Las películas moldeadas por extrusión de polímero termoplástico pueden formarse de modo que la película se enfríe y después se envuelve como un producto terminado, o se distribuye directamente en un material sustrato para formar un material compuesto que se desempeña como sustrato y como capas de película. Ejemplos de materiales sustrato adecuados incluyen otras películas, materia prima laminada, metálica o polimérica y telas tejidas o no tejidas.

La aplicación directa de la película, moldeada por extrusión, en el material sustrato, proporciona al material sustrato propiedades físicas mejoradas. En la técnica se sabe que la aplicación de una película de polímero termoplástico que tiene una flexibilidad adecuada, y porosidad sobre una tela no tejida, da como resultado un material compuesto que tiene propiedades barrera importantes y es adecuado para la fabricación de prendas de vestir protectoras, desechables.

Para mejorar aún más el desempeño de la película de polímero termoplástico cuando se usa en la fabricación de material compuesto, se agregan varios aditivos con el polímero termoplástico antes de la extrusión o durante la misma. Los aditivos comúnmente empleados son aquellos seleccionados de varios colorantes u opacificadores, como el dióxido de titanio. Las sales insolubles en agua como el carbonato de calcio se pueden adicionar a la mezcla polimérica dando como resultado una película que puede rendir micro-poros mediante la aplicación de tensión de estiraje, según lo que enseña la Patente Estadounidense No. 5,910,225 de McAmish. Si se desea formar un compuesto en donde la capa de polímero termoplástico sea expuesta a una temperatura transitoria sobre la temperatura de fusión del polímero, se pueden incorporar antioxidantes a la mezcla para ayudar en la reducción de la degradación térmica. En el caso de que la familia de polímeros termoplásticos que se utilizarán en la película moldeada por extrusión, muestren características diferentes, como una energía superficial del polímero termoplástico del material sustrato, se incorporan compatibilizadores a la mezcla de polímeros.

Los sustratos peliculares son convenientes para una variedad de aplicaciones de uso final debido al desempeño de barrera que tales sustratos pueden proporcionar. Las películas han probado se particularmente adecuadas para una variedad de aplicaciones médicas, de higiene e industriales, y cuando se utilizan en una construcción laminada, permite un uso desechable y rentable. El uso de tales materiales para servilletas sanitarias, toallas médicas y similares, se ha llegado a ser cada vez más extenso, dado que el uso de construcciones de tela no tejida puede proporcionar la suavidad deseada, la cual puede requerirse en aplicaciones médicas y de higiene específicas .

En ciertas aplicaciones de uso final es ventajoso estampar calidad estética en el sustrato de película perforándola y/o realzándola. Normalmente, las películas perforadas se utilizan en productos para la higiene femenina o en productos médicos y puede consistir en películas microporosas, como se muestra en la Patente Estadounidense No. 6,264,864, o películas reticuladas, como se describe en la Patente Estadounidense No. 4,381,326 de Nelly, ambas patentes se incorporan en la presente como referencia. La utilización de sistemas de vacío para realzar o estampar una película sustrato es conocida en la técnica. Por ejemplo, U.S. H1927 de Chen et al., incorporada en la presente como referencia, describe un método para realzar una película en una pantalla, en donde un vacío jala la película dentro de la pantalla para estampar un patrón. Sin embargo, un sustrato de película reticulada puede ser menos afectado por ese método debido a la capacidad del aire de pasar a través del sustrato. Se han hecho otros intentos para realzar y perforar una película utilizando una pantalla perforada y vacío, no obstante, la fuerza del vacío jala esas perforaciones subsecuentes, la película deja un borde incompleto en el perímetro de la perforación en la parte posterior de la película.

Sigue siendo necesaria una película perforada o reticulada que contenga uno o más elementos moldurados, bien marcados, bien definidos, para aplicaciones de uso final, incluyendo, pero no limitado a, servilletas sanitarias, panti-protectores, así como campos quirúrgicos y cubre camas.

Compendio de la invención La presente invención, en general se refiere a un película perforada o reticulada, y más específicamente, la presente invención se refiere a un método para estampar uno o más elementos elevados en una película previamente perforada o reticulada utilizando una superficie conformadora.

Un aparato conformador puede aceptar una película perforada, de preferencia pero sin limitarse a una composición termoplástica, y estampar uno o más elementos moldurados, continuos o discontinuos, elevados, en la superficie de la película perforada, exponiendo la película perforada a una corriente de aire que tiene una temperatura elevada (por ejemplo, exponiendo la corriente de aire al contacto directo con un elemento calefactor) .

La corriente de aire calentado afecta a la película perforada induciendo la desviación de la película sobre los elementos moldurados, definidos sobre la superficie de conformación del aparato conformador.

Para ayudar al proceso, se aplica una fuente de fuerza motriz en la cara opuesta de la superficie conformadora, aplicando fuerza motriz en incrementos a la película perforada de temperatura elevada, a través de una o más aberturas transversales a la superficie de los elementos moldurados de la superficie conformadora. Una fuente adecuada de fuerza motriz puede incluir el vacío. De manera opcional, se puede aplicar una fuerza motriz a la misma superficie conformadora. Con la aplicación de un ambiente adecuado o un enfriamiento activo, la película de sustrato perforada resultante, se estampa de forma duradera con los moldurados respectivos en orientación negativa de uno o más elementos moldurados colocados dentro del aparato conformador.

En otra modalidad, la película perforada de la invención se adhiere a uno o más sustratos adicionales para formar una estructura laminada. Una variedad de sustratos se pueden unir a la película de manera mecánica o química, incluyendo redes de filamentos, tales como redes aglomeradas por hilatura o redes hechas por soplado del material en el estado fundido, redes cardadas, tales como redes aglomerado a través de aire o redes aglomeradas por calor, películas, tales como películas monolíticas y una combinación de las mismas .

Otras características y ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, los dibujos que la acompañan y las reivindicaciones anexas .

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista esquemática del equipo para hacer una película reticulada adecuada para resaltar o grabar sobré una superficie de realce laminar controlada por aire; La Figura 2 es una vista en perspectiva del material laminado, reticulado, producido de acuerdo con la invención; La Figura 3 es un ejemplo de superficie conformadora de un aparato conformador de la invención; La Figura 4 es una fotomicrografía de la película reticulada; La Figura 5 es una fotomicrografía alargada de la película reticulada de la Figura 4; La Figura 6 es una película reticulada, decorada de acuerdo con la presente invención; La Figura 7 es una vista alargada de una película reticulada, decorada de acuerdo con la presente invención; La Figura 8 es película reticulada decorada de acuerdo con la presente invención; La Figura 9 es una vista alargada de la película reticulada que se muestra en la Figura 8; y La Figura 10 es una gráfica que ilustra el desempeño en la rehumectación de las muestras probadas.

Descripción detallada Mientras que la presente invención es susceptible de tener varias modalidades, en los dibujos se muestra y se describirá a continuación la modalidad preferida actual de la invención, entendiendo que la presente descripción se considerará como un ejemplo de la invención y no intenta limitarla a la modalidad específica ilustrada.

De acuerdo con la presente invención, una película perforada, tal como una película reticulada, se estampa con uno o más elementos moldurados marcados, como se define por la superficie moldurada de un aparato conformador. Por lo común, se produce una película reticulada mediante un aparato de extrusión convencional (descrito a continuación) . Este método forma una lámina perforada directamente de la película moldeada por extrusión sin recolectar la película como un producto intermedio. Esto se puede hacer mediante el proceso que se ilustra esquemáticamente en los dibujos.

Con respecto a los dibujos, la Figura 1 muestra un polímero de olefina moldeado por extrusión en la forma de una lámina delgada 12 de material fundido a través de un dado de ranura convencional 14. La lámina 12 todavía fundida se recolecta en un rodillo rotatorio caliente 16 que tiene una superficie lisa. El rodillo liso caliente 16 tiene una velocidad periférica predeterminada. La temperatura del rodillo liso caliente 16 es aquella en la cual la lámina 12 se funde y se forma cuando la lámina 12 alcanza el espacio entre los rodillos 16 y 18. El segundo rodillo 18 (grabador en relieve) entra en contacto con el rodillo liso 16 en el espacio entre rodillos 17 mencionado. El rodillo grabador en relieve o realzador 18, está frío y tiene una superficie grabada flexible. El grabado tiene la forma de áreas huecas continuas 20 rodeando áreas elevadas discontinuas 21. Por ejemplo, un patrón de grabado preferido tiene una primera serie de rebajos que corren en forma de circunferencia alrededor de la superficie del rodillo grabador en relieve 18, y una segunda serie de rebajos corren de manera perpendicular a la primera serie de rebajos y la interceptan. La segunda serie de rebajos mencionada, es paralela al eje longitudinal del rodillo grabador en relieve 18. En los dibujos se muestran en corte transversal y tienen una forma exagerada 20.

La lámina 12 se pasa del rodillo liso 16 al rodillo grabador en relieve 18 en el espacio entre los rodillos 17. El rodillo grabador en relieve 18 está frío de modo que el hule termoplástico se solidifica mientras está en contacto con el mismo. De preferencia, el rodillo grabador en relieve 18 rota a una velocidad periférica ligeramente mayor que la del rodillo liso 16. En algunos casos, los dos rodillos 16 y 18 pueden rotar a la misma velocidad, y en otros, el rodillo grabador en relieve 18 puede rotar ligeramente más despacio que el rodillo liso 16. Hay una acción de limpieza en el espacio entre rodillos 17 que presiona substancialmente toda la lámina fundida 12 dentro de los rebajos 20. Mientras está en contacto con el rodillo grabador en relieve 18, la lámina se comienza a solidificar en la forma de una lámina en red o reticulada 22. La red tendrá la misma estructura o patrón que los rebajos grabados en el rodillo 18. En la Figura 2 se muestra un producto típico de lámina reticulada 22.

El producto lámina reticulada se puede recolectar y enrollar como un material en rollo y ser transferido a un aparato conformador o directamente avanzarlo a un aparato conformador. De acuerdo con la presente invención, una película perforada, que incluye una película reticulada, una película microporosa, si no una película perforada, se hace avanzar sobre un aparato conformador. La superficie conformadora puede estar compuesta de una matriz adecuada y/o revestida con una matriz adecuada, la cual es térmicamente incompatible con la composición de la película perforada. Las composiciones adecuadas incluyen termoplásticos, metal, hule, vidrio o una combinación de los mismos. Además, el aparato conformador puede ser una superficie moldurada, continua, una pluralidad de placas molduradas unidas, y una combinación de las mismas. Asimismo, la superficie conformadora puede tener forma circular (por ejemplo, en forma de tambor) , así como plana, y seguir una trayectoria continua predeterminada.

Un ejemplo de aparato conformador, se muestra parcialmente en la Figura 3, puede aceptar una película perforada, de preferencia, pero no se limita a una composición termoplástico. A modo de ejemplo, los compuestos incluyen aquellos polímeros escogidos del grupo de polímeros termoplásticos que consisten en poliolefinas, poliamidas y poliésteres, en donde las poliolefinas se escogen de un grupo que consiste en polipropileno, polietileno, y una combinación y modificaciones de los mismos . La película se adelanta al aparato conformador 26 en donde se estampa uno o más elementos moldurados, continuos o discontinuos, elevados, en la superficie de la película perforada exponiéndola a una fuente de calor 28, de preferencia una corriente de aire que tiene una temperatura elevada (por ejemplo, exponiendo la corriente de aire al contacto directo con un elemento calefactor) , en donde la corriente de aire calienta la película perforada a una temperatura menor que la temperatura de fusión de dicha película solo para suavizarla. Otras fuentes de calor adecuadas incluyen IR, rodillos calientes, y superficies conformadoras de calor. La fuente de calor 28 afecta la película perforada induciéndola para que se desvíe sobre los elementos moldurados 30 definidos en la superficie conformadora del aparato conformador 26.

Una fuerza motriz 34 colocada de manera opuesta a la cara de la superficie conformadora ayuda en el proceso aplicando una fuerza motriz incremental a la película perforada de temperatura elevada, a través de una o más aberturas 32 transversales a la superficie de los elementos moldurados de la superficie conformadora. Sobre la aplicación de un ambiente adecuado o un enfriamiento activo, el sustrato de película perforada resultante se estampa de forma duradera con los moldurados respectivos en orientación negativa de uno o más elementos moldurados colocados dentro del aparato conformador.

Las Figuras 4 y 5 son fotomicrografías de una película perforada antes de ser afectada por un aparato conformador. Las Figuras de la 6 a la 8, son ejemplos de una película perforada hecha de acuerdo con la presente invención.

Además, la película de la presente invención se puede unir a uno o más sustratos de manera mecánica o química, para formar una estructura laminada. Sustratos adecuados incluyen sustratos de filamentos continuos. En general, la formación de redes de filamentos continuos envuelve la práctica del proceso de "aglomerado por hilatura". Un proceso de aglomerado por hilatura" involucra el suministro de un polímero fundido, que después se moldea por extrusión bajo presión a través de un gran número de orificios en un plato conocido como hilera o dado. Los filamentos continuos resultantes son templados y trazados por un sinfín de métodos, como los sistemas de trazado de ranuras, pistolas atenuantes o rodillos Godet. Los filamentos continuos se recolectan como una red suelta sobre una superficie foraminosa en movimiento, tal como una banda transportadora de alambre reticulado. Cuando más de una hilera se usa en línea con el propósito de formar una tela multicapa, las redes subsiguientes se recolectan sobre la superficie más alta de la red previamente formada. Además, la adición de una tela de filamentos continuos puede incluir aquellas telas formadas por filamentos que tienen un nano-denier, como se enseña en la Patente Estadounidense No. 5,678,379 y No. 6,114,017, ambas incorporadas en la presente como referencia. Aún más, la tela de filamentos continuos puede formarse a partir de un entretejido de filamentos convencionales y nano-denier.

Además, una capa hecha por soplado del material en el estado fundido se puede utilizar en una estructura laminada. El proceso de hechura por soplado del material en el estado fundido es un medio relacionado con el proceso de aglomerado por hilatura para formar una capa de tela no tejida. Otra vez, un polímero fundido es moldeado por extrusión bajo presión a través de orificios o boquillas en una hilera. El aire a alta velocidad choca y entra en los filamentos conforme salen del dado. La energía de este paso es tal que los filamentos formados se reducen mucho en diámetro y se fracturan, de modo que se producen microfibras de largo finito. Esto difiere del proceso de aglomerado por hilatura en la continuidad de los filamentos preservados . El proceso para formar una tela de una sola capa o de capas múltiples es continuo, esto es, los pasos del proceso son ininterrumpidos desde la extrusión de los filamentos para formar la primera capa hasta que la red unida forma un rollo. Los métodos para producir este tipo de telas se describe en la Patente Estadounidense No. 4,041,203. El proceso de aglomerado por hilatura, así como el moldurado transversal de la microfibra hecha por soplado del material en el estado fundido, no es una limitación crítica para la práctica de la presente invención. Además, la adición de una tela de filamentos continuos puede incluir aquellas telas formadas por filamentos que tienen un nano-denier, como se muestra en las Patentes Estadounidenses No. 5,678,379 y No. 6,114,017, incorporadas en la presente como referencia. Asimismo, la tela de filamentos continuos puede estar formada por un entretejido de filamentos convencionales y nano-denier.

Varias películas también pueden ser laminadas a la película de la presente invención, tal como las películas monolíticas, como se muestra en la Patente Estadounidense No. 6,191,211, incorporada en la presente como referencia, así como redes cardadas. Se pueden incorporar aditivos que mejoran el desempeño y/o la estética, dentro o localmente aplicados en la película de la presente invención, así como dentro de una o más capas de una estructura laminada. Aditivos adecuados incluyen, pero no se limitan a pigmentos, fragancias, sustancias químicas hidrofílicas, emolientes y otros aditivos que benefician el bienestar de la piel.

Tales aditivos se pueden aplicar localmente por uno o más métodos conocidos en la técnica, incluyendo la inmersión, relleno, revestimiento suave o con rocío.

La película de la presente invención es adecuada para una variedad de aplicaciones médicas, industriales y de higiene de uso final. La película perforada compuesta por uno o más elementos moldurados, es particularmente útil como un artículo de componente absorbente, tal como una capa de revestimiento, una capa de transferencia u otra capa localizada en medio. La profundidad estampada en la película mediante la incorporación de elementos moldurados, proporciona una separación incrementada entre la piel y el núcleo absorbente. Además, la película de la presente invención tiene un manejo de líquidos mejorado y un desempeño calibrador, permitiendo que los exudados humanos entren rápidamente al núcleo absorbente. La separación incrementada entre la piel y el núcleo absorbente también ayuda a evitar que los líquidos rehumedezcan la superficie de la capa de revestimiento.

Las muestras de la A a la D se hicieron de acuerdo con la presente invención. El desempeño en la penetración y rehumectación de la película se muestran en la Tabla 1. Las muestras de la Tabla 1 fueron probadas para penetración y rehumectación de acuerdo con el siguiente método de prueba: Cortar tres piezas de 50 x 115mm de colocadas al aire, no tejidas, para usarla como núcleo. Corte y mida un papel secante de 45 x lOOmm para el absorbente. Centre un núcleo colocado en aire sobre una pieza de plexiglass de 75 x 250mm. Coloque una muestra de película sobre el núcleo. Fije una muestra de película al plexiglass en la parte superior e inferior. Coloque una plantilla de penetración sobre la película. Mida 6mL de fluido de prueba sintético y viértalo a la película- inicie el cronómetro. Registre el tiempo después de que se drena el fluido dentro del núcleo . Retire la plantilla stri ethrough.

Coloque un papel secante de 45 x lOOmm, previamente probado, sobre la película. Coloque 800 gramos de peso en la película por 1 minuto . Retire el peso y mida el papel. Reste el peso seco del peso húmedo.

Conforme al método de prueba antes mencionado, las muestras A a D tienen un desempeño de rehumectación superior en comparación con las muestras E y F. La muestra E es una película reticulada carente de elementos moldurados, elevados, que están estampados en las muestras de la A a la D, mientras que la muestra F es una película perforada con aire que también carece de elementos moldurados, elevados. La gráfica de la Figura 10 ilustra los desempeños de rehumectación para cada muestra probada de acuerdo con el método descrito.

De lo anterior, se observará que muchas modificaciones y variaciones pueden afectarse sin separarse del verdadero espíritu y alcance del nuevo concepto de la presente invención. Se debe entender que no se pretende ni se debe suponer que haya limitaciones con respecto a las modalidades específicas ilustradas en la presente. Se intenta que esta descripción, con las reivindicaciones anexas, cubra todas esas modificaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones . Tabla 1

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un método para hacer una película perforada que contiene uno o más elementos moldurados, se constituye de los pasos: a. proporcionar una película perforada; b. proveer un aparato conformador con una superficie compuesta por uno o más elementos moldurados; c. suministrar una fuente de calor d. proporcionar una fuerza motriz e. avanzar dicha película perforada en dicho aparato conformador; y f. calentar dicha película con la fuente de calor a una temperatura menor que la temperatura de fusión de dicha película, en donde el calor afecta la película induciendo la desviación de la misma sobre los elementos moldurados definidos por sobre la superficie de conformación del aparato conformador, mientras la fuerza motriz aplica fuerza incremental para ayudar a la desviación de dicha película perforada.

2. Un método para hacer una película perforada se compone de uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde la película perforada es una película reticulada.

3. Un método para hacer una película perforada se compone de uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha fuerza motriz es un vacío .

4. Un método para hacer una película perforada se compone de uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha película es un componente laminado.

5. Un método para hacer una película perforada se compone de uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde la fuente de calor mencionada es una corriente de aire.

6. Un método para hacer una película perforada compuesta por uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha película es un artículo con componente absorbente.

7. Un método para hacer una película perforada compuesta por uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha película es un componente de campo quirúrgico.

8. Un método para hacer una película perforada compuesta por uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha película es un componente de cubre camas .

9. Un método para hacer una película perforada compuesta por uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha película incorpora uno o más aditivos fundidos .

10. Un método para hacer una película perforada compuesta por uno o más elementos moldurados conforme a la reivindicación 1, en donde dicha película tiene uno o más aditivos aplicados localmente.

11. Una película perforada que constituida por uno o más elementos moldurados, en donde dicha película es afectada por una fuente de calor y una fuerza incremental mientras esté colocada sobre un aparato conformador para estampar uno o más elementos moldurados en dicha película perforada.

12. Una película perforada conforme a la reivindicación 11, en donde dicha película consta de una cubierta para un artículo absorbente .

13. Una capa de revestimiento conforme a la reivindicación 10, en donde dicha capa de revestimiento se constituye de al menos un aditivo de desempeño.

14. Un artículo absorbente que consta de: a. una capa de revestimiento permeable a los líquidos, en donde dicha capa de revestimiento contiene una película perforada que tiene uno o más elementos moldurados; b. una hoja de respaldo impermeable a los líquidos; y c. una posición de núcleo absorbente entre dicha capa de revestimiento perforada, configurada, permeable a los líquidos y la hoja de respaldo impermeable a los líquidos antes mencionada.