MXPA97006860A - Tela no tejida de fibra conjugada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un patrón de tela no tejida unida que comprende fibras conjugadas, dichas fibras conjugadas comprenden un polímero de componente de punto de derretido superior y un polímero de componente de punto de derretido inferior, en donde dicho polímero de componente de derretido superior envuelve dicho polímero de componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de dichas fibras.

Description

TELA NO TEJIDA DE FIBRA CONJUGADA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a fibras conjugadas y a las telas no tejidas hechas de las mismas. Más particularmente, la invención está relacionada a fibras conjugadas, las cuales contienen por lo menos dos polímeros de olefina teniendo diferentes puntos de derretido, y a las telas no tejidas unidas con patrón hechas de las mismas.

Las telas no tejidas unidas con patrón producidas de las fibras termoplásticas se conocen en el arte y han encontrado usos en una variedad de aplicaciones, especialmente en los artículos desechables. Una tela no tejida unida con patrón contiene un patrón de regiones o puntos unidos en los cuales las fibras en las regiones unidas son compactadas bajo calor y presión para fundir autógenamente el polímero expuesto sobre la superficie de las fibras y para formar uniones de entrefibra. Aún cuando las telas no tejidas son altamente adecuadas para muchas aplicaciones, éstas tienden a ser rígidas y de tipo de papel en comparación a las telas textiles tejidas de un peso base similar. La propiedad de rigidez de las telas no tejidas se percibe como siendo desventajosa, particularmente, en las aplicaciones en donde la tela se pone en contacto con la piel humana, tal como los paños quirúrgicos, los pañales, las toallas sanitarias, los productos para el cuidado de incontinencia y las prendas desechables. Se han hecho muchos intentos para producir telas no tejidas suaves, por ejemplo, cambiando los patrones de unión, incorporando un agente de suavizamiento en la composición de las telas no tejidas y aplicando un agente de suavizamiento tópico sobre las telas no tejidas.' Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,855,046 otorgada a Hansen y otros muestra una tela no tejida o unida de punto suave y ' drapeable que contiene regiones unidas liberable ente. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,973,068 otorgada a Weber enseña una tela no tejida suave que es producida de una composición de polímero termoplástico que contiene un lubricante latente. La presencia del lubricante reduce la tendencia de la formación de unión secundaria afuera de las regiones de unión durante el proceso de unión y resulta en una suavidad y caída mejoradas sin afectar adversamente las propiedades de resistencia del tejido. Otro acercamiento, conocido en el arte para producir una tela no tejida suave es la fabricación de una tela no tejida de fibras conjugadas rizadas. Tales fibras conjugadas rizadas contienen por lo menos dos polímeros componentes que ocupan distintas secciones transversales de las fibras, típicamente en una configuración de lado por lado. En general, los polímeros componentes para las fibras conjugadas rizadas se seleccionan de polímeros teniendo diferentes propiedades de encogimiento, por lo que el diferencial de encogimiento entre los polímeros componentes provoca los rizos en las fibras durante o después del proceso de hilado de fibra. Típicamente, los polímeros de componente adicionalmente son seleccionados para tener diferentes puntos de derretido, y el polímero de derretido más bajo del mismo se expone sobre la superficie periférica a lo largo de la longitud completa de las fibras. El polímero de derretido baje expuesto es utilizado para mejorar la unión de los tejidos no tramados producidos de tales fibras conjugadas. Después de que las fibras conjugadas se depositan o se cardan para formar un tejido no tramado, el polímero de derretido más bajo expuesto se utiliza para formar las uniones de entrefibra, especialmente en los puntos de contacto de cruce de las fibras. Cuando la tela se trata por calor a una temperatura arriba del punto de derretido del polímero de derretido más bajo pero abajo del punto de derretido del otro componente de los polímeros de las fibras, el polímero de derretido más bajo se hace pegajoso o adhesivo y forma las uniones de entrefibra mientras que los otros polímeros componentes mantienen la integridad física de la tela no tejida. Sin embargo, la unión de tal tela de fibra conjugada se mejora a costa de otras propiedades incluyendo la resistencia a la abrasión ya que los puntos de unión formados del polímero de componente de derretido más bajo tienden a exhibir una resistencia a la abrasión inferior que aquellos formados de los polímeros de derretido superior.

Aún cuando los acercamientos arriba descritos para producir telas no tejidas drapeables y suaves son muy útiles, aún existe una necesidad de producir una tela no tejida unida que tenga propiedades deseables mejoradas, tal como suavidad, caída, resistencia a la abrasión y similares, y que no requiera pasos de fabricación adicionales para lograr tales propiedades deseables.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un patrón de tela no tejida unida conteniendo fibras conjugadas. Las fibras conjugadas contienen un polímero componente de derretido superior y un polímero componente de derretido inferior, en. donde el polímero de componente de derretido superior envuelve el polímero componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de las fibras. Deseablemente, el polímero componente de derretido superior es seleccionado de los polímeros de olefina, de las poliamidas, de los poliésteres y mezclas de los mismos; y el polímero de derretido inferior es seleccionado de los polímeros de olefina. La tela no tejida tiene un peso base de entre alrededor de 5 g/m2 y alrededor de 170 g/pr, deseablemente de entre alrededor de 10 g/m2 y alrededor de 100 g/m2. La presente invención también proporciona artículos producidos de la tela de fibra conjugada.

El termino "fibras" como se usa aquí se refiere a ambas las fibras de longitud corta y a los filamentos continuos, a menos que se indique de otra manera. El término "tela no tejida de fibra unida por hilado" se refiere a una tela de fibra no tejida de filamentos de diámetro pequeño que se forman mediante el extruir un polímero termoplástico derretido como filamentos de una pluralidad de vasos capilares de un órgano hilandero. Los filamentos extruidos son enfriados mientras que se jalan a través de un mecanismo eductivo u otro mecanismo de jalado muy' conocido. Los filamentos jalados son depositados o puestos sobre una superficie formadora en una manera isotrópica aleatoria para formar un tejido de fibras enredadas en forma suelta, y entonces el tejido de fibras colocadas se somete a un proceso de unión para impartirle integridad física y estabilidad dimensional. La producción de las telas unidas por hilado se describe, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. 4,340,563 otorgada a Appel y otros y 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros. Típicamente, las fibras unidas por hilado tienen un diámetro promedio en exceso de 10 µm y hasta alrededor de 55 µm o superior, aún cuando pueden producirse fibras unidas por hilado más finas. El término "fibras cortas" se refiere a fibras descontinuas, las cuales típicamente tienen un diámetro promedio similar o algo más pequeño que el de las fibras unidas por hilado. Las fibras cortas son producidas con un proceso de hilado de fibra convencional y entonces se cortan a una longitud corta, de desde alrededor de 1 pulgada a alrededor de 8 pulgadas. Tales fibras cortas son subsecuentemente cardadas o colocadas por aire y se unen térmicamente o adhesivamente para formar una tela no tejida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 ilustra un artículo de ejemplo producido de la presente tela de fibra conjugada.

La figura 2 es una microfotografía de un punto de unión de una tela no tejida conteniendo las fibras conjugadas de la presente invención.

La figura 3 es una microfotografía de un punto de unión de una tela no tejida conteniendo las fibras de polipropileno.

La figura 4 es una microfotografía de una vista altamente aumentada de un punto de unión de una tela no tejida de fibra conjugada de la presente invención.

La figura 5 es una microfotografía de una tela de fibra conjugada de ejemplo de la presente invención que se trato con calor a una temperatura la cual es superior al punto de derretido del componente de derretido más bajo de las fibras conjugadas .

La figura 6 es una microfotografía de una tela de fibras conjugadas convencional tratadas con calor que contiene fibras conjugadas de vaina de polímero de derretido bajo/núcleo de polímero de derretido alto. La tela fue tratada con calor a una temperatura que es superior al punto de derretido del polímero de vaina.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una tela no tejida unida con patrón drapeable y suave de fibras conjugadas. Aún cuando las fibras conjugadas presentes pueden contener más de dos polímeros componentes, la presente invención está descrita de aquí en adelante con fibras conjugadas de dos componentes (bico ponente) para el propósito de ilustración. Las fibras conjugadas contienen un polímero de derretido superior y un polímero de componente de derretido inferior. Las fibras conjugadas presentes que forman la tela no tejida pueden caracterizarse como teniendo una configuración de fibra conjugada en la cual el polímero de -componente de derretido superior completamente encierra el polímero de componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de las fibras. El patrón de tela no tejida unida de la presente invención exhibe una suavidad, tacto y caída mejorados sin afectar mediblemente la resistencia a la abrasión cuando se compara a las telas no tejidas unidas con patrón que se producen de fibras de monocomponente que contienen el polímero de componente de derretido superior de las fibras conjugadas. Adicionalmente, en comparación a las telas no tejidas de fibras conjugadas unidas con patrón conteniendo fibras conjugadas convencionales de una vaina de polímero de derretido más bajo y un núcleo de polímero de derretido superior, la tela no tejida de fibra conjugada presente exhibe una resistencia altamente mejorada a la abrasión y al desgaste y tiene un ' rango de temperatura de uso significativamente expandido. La presente tela de fibra conjugada, la cual tiene una vaina de polímero de derretido superior, tiene un rango de temperatura de uso que es similar al de las telas de fibra de monocomponente que se producen del polímero de vaina de derretido superior, mientras que se proporcionan propiedades mejoradas tal como la suavidad y sensación de tacto. Se cree que la vaina de polímero de derretido superior de las presentes fibras conjugadas contiene el núcleo de polímero de derretido más bajo aún cuando la tela se exponga a una temperatura que es superior al punto de derretido del polímero de derretido inferior, reteniendo por .tanto la integridad física y expandiendo el rango de temperatura de uso de la tela. Dicho en otra forma, a diferencia de una tela de fibra de monocomponente que se produce de un polímero de derretido inferior de las fibras conjugadas, las cuales se derretirán y perderán la integridad dimensional, la presente tela de fibra conjugada retiene en gran parte sus propiedades de dimensión y de tacto cuando la tela se expone a una temperatura superior a la del punto de derretido del componente de polímero de derretido más bajo de las fibras conjugadas. Además, se ha encontrado sorprendentemente que la tela de fibra conjugada no reduce su suavidad y sensación de tacto tanto como las telas de fibra conjugada producidas de fibras conjugadas teniendo la vaina de polímero de derretido inferior y el núcleo de polímero de derretido superior cuando la tela es empleada o expuesta a una temperatura que derrite y/o promueve adicionalmente la cristalización del polímero de derretido inferior.

Además, se ha encontrado que las telas no tejidas producidas de las presentes fibras conjugadas exhiben una ventana de unión ampliada con respecto a la resistencia a la abrasión de la tela, por ejemplo, un rango de temperatura expandido en el cual una tela no tejida puede unirse para proporcionar un nivel adecuado de resistencia a la abrasión, cuando se compara a telas no tejidas unidas con patrón que son producidas de fibras de monocomponente que contienen el polímero de componente individual de las fibras conjugadas. El resultado de una ventana de unión ampliada es altamente inesperado en el sentido de que las fibras conjugadas, las cuales tienen una superficie periférica completamente encubierta por el polímero de componente de derretido superior sólo se esperan a lo mejor el tener una ventana de unión que es similar a la del tejido de fibra de monocomponente producido del polímero de componente de- derretido superior ya que, como se discutió arriba, los puntos de unión son formados mediante el fundir el polímero de las fibras, especialmente en la superficie de las fibras.

Los polímeros -de componente de los polímeros de componente de derretido superior para las fibras conjugadas se seleccionan de polímeros de olefina, poliamidas, poliésteres y mezclas y copolímeros de los mismos. Deseablemente, el polímero de componente de derretido superior tiene un punto de derretido de por lo menos de alrededor de 5°C, más deseablemente de por lo menos de alrededor de 10°C, superior que el de los otros polímeros componentes de las fibras. Los polímeros de olefina adecuados para las fibras conjugadas incluyen polietileno, por ejemplo el polietileno de alta densidad, el polietileno de densidad media, el polietileno de baja densidad y el polietileno de baja densidad lineal; el polipropileno, por ejemplo, el polipropileno isotáctico, el polipropileno sindiotáctico, las mezclas de las mismas, y combinaciones de polipropileno isotáctico y polipropileno atáctico; polibutileno, por ejemplo, poli (1-buteno) y poli (2-buteno) ; poli penteno, por ejemplo poli (1-penteno) y poli (2-penteno) ; poli (3-metilo-l-penteno) ; poli (4-metilo-l-penteno) ; y copolímeros y mezclas de los mismos. Los copolímeros adecuados incluyen los copolímeros aleatorios y de bloque preparados de dos o más monómeros de olefina insaturados diferentes, tal como los copolímeros de etileno/propileno. Las poliamidas adecuadas para las fibras conjugadas incluyen nylon 6, nylon 6/6, nylon 4/6, nylon 11, nylon 12, nylon 6/10, nylon 6/12, nylon 12/12, los copolímeros de caprolactama y de diamina de óxido de alquileno, y similares, así como mezclas y copolímeros de los mismos. Los poliésteres adecuados incluyen poli (tereftalato de etileno) , poli (tereftalato de butileno) , poli (tereftalato de tetrametileno) , policiclohexileno-1- , 4-tereftalato de dimetileno) , y copolímeros de isoftalato de los mismos, así como mezclas de los mismos. De estos polímeros adecuados, los polímeros más deseables del componente de derretido superior son las poliolefinas, más deseablemente el polietileno y el polipropileno, debido a su disponibilidad comercial y a su importancia, así como a sus propiedades químicas y mecánicas .

Los polímeros componentes de derretido más bajo de las fibras conjugadas se seleccionan de homopolímeros de olefina, los copolímeros de olefina y mezclas de los mismos. Los polímeros de olefina adecuados para el componente de polímero de derretido bajo se seleccionan de los polímeros de olefina listados arriba para el polímero de componente de derretido superior de las fibras conjugadas siempre que el polímero de olefina seleccionado tenga un punto de derretido inferior al del polímero de componente de derretido superior, deseablemente de acuerdo con el rango de diferencia de temperatura de derretido deseable descrito arriba. Las poliolefinas más deseables son el polietileno, el polipropileno, y las mezclas y copolímeros de los mismos debido a su importancia comercial y a sus propiedades químicas y mecánicas deseables. Las presentes fibras conjugadas pueden tener cualesquier combinación de peso adecuada de los polímeros de componente de derretido superior e inferior siempre que las fibras contengan una cantidad suficiente del polímero de derretido superior para encerrar el polímero de derretido más bajo. Deseablemente, cuando se utilizan las fibras conjugadas de bicomponente, las fibras conjugadas contienen, basándose sobre el peso total de la fibra, hasta alrededor de 85%, especialmente entre alrededor de 10% y alrededor de 85%, más específicamente entre alrededor de 20% y alrededor de 75%, aún más específicamente entre alrededor de 30% y 65%, de un polímero componente de derretido inferior.

De acuerdo con la presente invención, las fibras conjugadas de la presente invención pueden tener cualesquier configuración de fibra conjugada siempre que el polímero componente de derretido superior forme y envuelva la superficie periférica de las fibras a lo largo de esencialmente la longitud completa de las fibras. Las configuraciones de fibras conjugadas adecuadas incluyen las configuraciones de vaina-núcleo concéntricas y excéntricas y las configuraciones de islas en el mar, y las fibras conjugadas pueden ser rizadas o no rizadas.

En general, las fibras conjugadas se producen mediante el procesamiento con derretido de los polímeros componentes. Los polímeros componentes son procesados con derretido en accesorios separados, los cuales derriten los polímeros y aseguran que cada polímero derretido tenga una consistencia de flujo uniforme. Los polímeros componentes derretidos son llevados a los extrusores y se pasan a través de los orificios de hilado de un órgano hilandero de fibra conjugada. Un órgano hilandero de fibra conjugada adecuado, por ejemplo, se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,717,325 otorgada a Fujimura y otros. En los procesos de producción de fibra corta, los filamentos derretidos-hilados son enfriados y solidificados, típicamente, mediante una corriente de aire y entonces se estiran o se jalan por una serie de rodillos calientes después o mientras los filamentos son calentados a una temperatura apropiada. Los filamentos jalados son entonces texturizados y se cortan a una longitud corta. Subsecuentemente, las fibras cortadas son depositadas subsecuentemente, por ejemplo, son cardadas, o colocadas en aire o humedad sobre la superficie formadora para formar un tejido no tramado y entonces unirse. En los procesos de producción de filamento continuo, por ejemplo, los procesos de unión con hilado, los filamentos derretidos-hilados son jalados mientras que están siendo enfriados, típicamente, por medio de una corriente de aire presurizado y entonces se solidifican para formar filamentos jalados continuos. Los filamentos jalados son depositados directamente sobre una superficie formadora y entonces se unen para formar una tela no tejida. Un proceso ejemplar para producir fibras conjugadas altamente adecµadas para la presente invención se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,382,400 comúnmente cedida otorgada a Pike y otros, la cual en su totalidad se incorpora aquí por referencia. Brevemente, la patente describe un proceso para producir un tejido de fibra cpnjugada unida por hilado, el cual incluye los pasos de hilar con derretido los filamentos poliméricos de multicomponente, por lo menos enfriando parcialmente los filamentos de multicomponente de manera que los filamentos tengan una rizabilidad latente, activando la rizabilidad latente y jalando los filamentos mediante el aplicar el aire jalado calentado, y entonces depositar los filamentos jalados y rizados sobre una superficie formadora para formar un tejido no tramado. En general, una temperatura de aire de jalado superior resulta en un número superior de rizados. Opcionalmente, durante el paso de jalado, el aire del ambiente no calentado puede usarse para suprimir la activación de la rizabilidad latente para producir fibras conjugadas no rizadas.

Los tejidos no tramados formados de las fibras conjugadas se unen usando cualesquier proceso de formación de unión de patrón adecuado. Generalmente, un proceso de unión de patrón deseable emplea los pares de rodillos de unión con patrón para efectuar los puntos de unión en áreas limitadas del tejido mediante el pasar el tejido a través del punto de sujeción formado por los rodillos de unión. Uno o ambos del par de rodillos tienen un patrón de planicies y depresiones sobre la superficie, el cual efectúa los puntos de unión, y se calientan a una temperatura apropiada como se discute adicionalmente abajo. Alternativamente, el patrón de unión puede ser aplicado mediante el pasar el tejido a través de una separación formada mediante un cuerno y un yunque de trabajo ultrasónico.

La temperatura de los rodillos de unión y de la presión de punto de sujeción debe seleccionarse como para efectuar las uniones sin tener efectos colaterales acompañantes indeseables tal como un encogimiento excesivo y una degradación del tejido. Además, la temperatura del rodillo de unión no debe ser tan alta como para hacer que la tela se pegue a los rodillos de unión. Dicho en otro forma, no es deseable el exponer el tejido a una temperatura a la cual ocurre un derretido de fibra extensivo, degradando por tanto térmicamente la tela y permitiendo a la tela el pegarse a los rodillos de unión. Aún cuando las temperaturas de rodillo apropiadas y las presiones de punto de sujeción son influenciadas generalmente por los parámetros tal como la velocidad de tejido, el peso base del tejido, las características de la fibra, los polímeros componentes y similares, la temperatura del rodillo deseablemente está en el rango entre el punto de suavizamiento y el punto de derretido cristalino del polímero componente que forma la superficie periférica de las fibras conjugadas. Por ejemplo, las condiciones de unión deseables para los tejidos no tramados los cuales contienen las fibras conjugadas que tienen polipropileno como el polímero componente de derretido superior son una temperatura de rodillo en el rango de alrededor de 125 grados centígrados y de alrededor de 160 grados centígrados y una presión de perno sobre la tela en el rango de alrededor de 350 kilogramo /centímetro cuadro y alrededor de 3,500 kilogramo /centímetro cuadrado.

Los materiales adecuados para producir los rodillos de unión son conocidos en el arte. Por ejemplo, los aceros son adecuados para los rodillos de patrón, y los hules de alta temperatura son adecuados para los rodillos suaves. Los procedimientos de formación de rodillo de patrón adecuados son conocidos en el arte del grabado. De acuerdo con la presente invención, el área total cubierta por los puntos de unión ocupa entre alrededor de 3 por ciento y 50 por ciento, de solamente alrededor de 4 por ciento a alrededor de 45 por ciento, o más preferiblemente alrededor de 5 a alrededor de 35 por ciento, de la superficie planar de la tela no tejida unida, y la tela no tejida unida contiene deseablemente desde alrededor de 8 a alrededor de 120 puntos unidos por centímetro cuadrado (cm2) , más preferiblemente de desde alrededor de 12 a alrededor de 100 puntos unidos por centímetro cuadrado.

La tela no tejida de fibra conjugada de la presente invención es suave, drapeable y de deshilachado bajo y exhibe una buena sensación de tacto mientras que mantiene esencialmente la resistencia a la abrasión y la resistencia al desgaste de las telas no tejidas de fibras de monocomponente preparadas similarmente que son producidas de un polímero de componente de derretido superior de las fibras conjugadas. Además, las telas no tejidas producidas de las fibras conjugadas presentes tienen una ventana de unión ampliada y un rango de temperatura de uso expandido cuando se comparan con la tela nc tejida preparada de fibras de monocomponente conteniendo cada uno de los polímeros de componente de las fibras conjugadas. La tela no tejida drapeable y suave es altamente adecuada para usarse en varias aplicaciones en donde son importante la suavidad, la caída y la resistencia a la abrasión. Por ejemplo, la tela no tejida de fibra conjugada es altamente adecuada para los artículos desechables incluyendo los paños quirúrgicos; los forros para pañales, las toallas sanitarias y los productos para el cuidado de incontinencia; las prendas desechables, por ejemplo, las prendas protectoras, las batas quirúrgicas y las batas para examen; y similares. La tela no tejida drapeable y suave puede usarse como un material de capa única o como un laminado que contiene por lo menos una capa de la tela no tejida y por lo menos una capa adicional de la tela no tejida o película. La capa adicional para el laminado se selecciona para impartir propiedades adicionales y/o- complementarias, tal como las propiedades de barrera al líquido y/o a los microbios. Por ejemplo, una estructura laminada muy útil está descrita en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,041,203 otorgada a Brock y otros, la cual se incorpora aquí por referencia. La patente describe un laminado de un tejido no tramado de filamento continuo, por ejemplo, un tejido unido por hilado, y un tejido no tramado de nrticrofibra, por ejemplo, un tejido de soplado de derretido.

Las prendas de vestuario desechables que pueden producirse de las presentes telas no tejidas están descritas, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica números 3,824,625 otorgada a Green y 3,911,499 otorgada a Benevento y otros, cuyas patentes se incorporan aquí por referencia. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 1, una bata 10 tiene una parte de cuerpo 12, y un par de mangas 14, las cuales opcionalmente tienen los puños 16, y una abertura de cuello 18. La parte de cuerpo 12, la cual se produce deseablemente de la tela no tejida de fibra conjugada presente, tiene un lado frontal continuo 20 y un lado posterior que contiene los paneles izquierdo y derecho 22 y 24. Sujetado al panel derecho 24 está una aleta traslapante 26 que se extiende esencialmente a la longitud completa de la bata y que se muestra en una posición doblada en la Figura 1. El panel izquierdo 22 y la aleta 26 pueden asegurarse juntas por medio de las tiras de sujeción 28 y 38 que se fijan al panel y a la aleta, respectivamente. Las tiras de sujeción pueden ser tiras alargadas que pueden atrase manualmente o tiras que se autosujetan. Las tiras de autosujeción adecuadas incluyen las tiras adhesivas y los medios de aseguramiento mecánicos como por ejemplo, una sujeción de gancho y rizo, tal como el sistema sujetador Velero®. Los puños 16 pueden fabricarse de una amplia variedad de materiales tejidos y no tejidos estirables. Los puños pueden ser formados de una tela tejida estirable o de una tela no tejida elastificada o elástica. Por ejemplo, un puño no tejido adecuado está descrito en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,727,239 otorgada a Thompson. Los puños 16 pueden sujetarse adhesivamente, térmicamente o mecánicamente a las mangas 14. La prenda desechable proporciona una sensación de tacto, suavidad y caída altamente deseables, mientras que se proporciona una excelente resistencia a la abrasión y al desgaste, haciéndola muy adecuada como batas para examen, batas quirúrgicas y similares.

Se proporcionan los siguientes Ejemplos para propósitos de ilustración y la invención no está limitada a éstos.

E J EM P L O S : Los siguientes procedimientos de prueba que fueron usados determinan varias propiedades físicas de las telas no tejidas de los siguientes Ejemplos.

Carsa de Tensión La resistencia a la carga de tensión se probó de acuerdo con los métodos de la Norma Federal 191A, método 510Q (1978), la prueba de tensión de agarre. La prueba mide la carga al punto de tensión de rompimiento de una tela de prueba.

Carsa de Aplastamiento de Taza Las mediciones de prueba de aplastamiento de taza, las cuales evalúan la rigidez de una tela, se determinaron sobre una tela cuadrada de 9 pulgadas por 9 pulgadas la cual se colocó sobre la parte superior de un cilindro teniendo una abertura de aproximadamente de 5.7 centímetros de diámetro y 6.7 centímetros de longitud, y conformando la tela en una forma de taza invertida mediante el deslizar un cilindro hueco teniendo un diámetro interior de alrededor de 6.4 centímetros sobre la tela que cubre el cilindro. El cilindro interior es entonces removido, y la parte plana superior de la tela en forma de taza invertida no soportada contenida en el cilindro hueco se coloca bajo un pie hemesféricamente formado de 4.5 centímetros de diámetro. El pie y la tela en forma de taza se alinean para evitar el contacto entre la pared del cilindro hueco y el pie lo cual podría afectar la carga. La carga pico, la cual es la carga máxima requerida mientras que se aplasta el espécimen de prueba de tela en forma de taza, se mide mientras que el pie desciende a una tasa de alrededor de 0.25 pulgadas por segundo (15 pulgadas por minuto) utilizando una celda de carga modelo FTD-G-500 (rango de 500 gramos) , la cual está disponible de Schaevitz Company, de Tennsauken, New Jersey. Un valor más bajo en la medición de prueba de aplastamiento de taza indica un material más suave.

Abrasión Martindale La prueba de resistencia a la abrasión se llevó a cabo sobre un probador de desgaste y abrasión Martindale modelo número 103 de Ahiba-Mathis, de Charlotte, Carolina del Norte, de acuerdo con la norma ASTM D4966-89 procedimiento de prueba de abrasión usando una presión aplicada de 9 kPa. Las muestras fueron sometidas a 120 ciclos y entonces se examinaron respecto de la presencia de vello de superficie, pilotaje, atado y orificios. Las muestras se compararon a una escala visual y se les asignó un número de uso de 1 a 5 con el 5 indicando muy poca o ninguna abrasión visible y el número 1 indicando un orificio desgastado a través de la muestra.

EJEMPLOS 1-12 (Exl - Exl2) Se prepararon aproximadamente 1 onza por yarda cuadrada (osy) , 34 g/m2 de tej.idos no tramados unidos por hilado de fibras de bicomponente de vaina-núcleo de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) y de polipropileno (PP) usando el proceso de producción de fibra conjugada de bicomponente descrito en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,382,400, arriba mencionada, y se usó un aire del ambiente sin calentar como el aire de jalado. El LLDPE, Aspun 6811A, el cual está disponible de Dow Chemical, se mezcló con 2 por ciento por peso de un concentrado Ti02 conteniendo 50 por ciento por peso de Ti02 y 50 por ciento por peso de un PP, y la mezcla se alimentó dentro de un primer extrusor de tornillo único. El PP, PD3443, el cual está disponible de Exxon, se mezcló con 2 por ciento por peso del concentrado de Ti02 arriba descrito, y la mezcla se alimentó a adentro de un segundo extrusor de tornillo único. Los polímeros extruidos fueron entonces hilados en fibras de bicomponente usando una matriz de hilado de bicomponente de vaina-núcleo concéntrica, la cual tuvo un diámetro de orificio de hilado de 0.6 milímetros y una proporción de 6:1 L/D. La temperatura de los polímeros derretidos alimentados adentro de la matriz de hilado se mantuvo a 229 grados centígrados, y la tasa de producción del orificio de hilado fue de 0.7 gramos/orificio/minuto. El extruido PP se alimentó a través de la matriz para formar la vaina de las fibras, y el extruido LLDPE se alimentó a través de la matriz para formar el núcleo. La proporción de los dos extruidos de polímero alimentados adentro de la matriz de hilado se controló para producir fibras de bicomponente teniendo proporciones por peso de polímero de componente diferentes. Los contenidos de porcentaje de peso de los polímeros de componente para las telas de ejemplo se indican en la Tabla 1. Las fibras de bicomponente saliendo de la matriz de hilado fueron enfriadas mediante un flujo de aire teniendo una tasa de flujo de 3.2 metros cúbicos/minuto/centímetro de ancho de órgano hilandero y una temperatura de 18 grados centígrados. El aire enfriado se aplicó a alrededor de 13 centímetros abajo del órgano hilandero, y las fibras enfriadas fueron jaladas en una unidad de aspiración del tipo que está descrito en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros. La medición de peso-por-unidad de longitud de las fibras jaladas fue de alrededor de 2 deniers por filamento. Las fibras jaladas fueron entonces depositadas sobre una superficie formadora foraminosa con la ayuda de un flujo de vacío para formar un tejido de fibra no unida.

El tejido de fibra no unida fue unido mediante el pasar el tejido a través del punto de sujeción formado por un rodillo de calandrado y un rodillo de yunque. El rodillo de calandrado fue un rodillo de acero el cual tuvo una configuración con patrón de puntos resaltados regularmente espaciados (puntos de unión) sobre su superficie y que estaba equipado con unos medios de calentamiento. El rodillo de yunque fue un rodillo de acero inoxidable liso y fue también equipado con medios de calentamiento. Ambos de los rodillos de unión tienen un diámetro de alrededor de 61 centímetros. La presión del perno de unión aplicada por los rodillos dé unión sobre los tejidos fue de alrededor de 560 kilogramos/centímetro cuadrado, y los rodillos se calentaron a una temperatura como se indica en la Tabla 1. El área de unión total de las telas ocupó alrededor de 25 por ciento del área de superficie total .

Ejemplos Comparativos 1 - 4 (Cl - C4) Se produjeron las telas no tejidas de fibra de polipropileno de acuerdo con el procedimiento delineado en el Ejemplo 1, excepto porque el polipropileno, PD3443 se alimentó adentro de ambos de los extrusores. Las telas no tejidas de fibra de polipropileno fueron unidas a las temperaturas de unión como se indica en la Tabla 1.

T A B A LPE = LLDPE HPE = HDPE ** Los valores de carga de tensión y de aplastamiento de taza son normalizados linealmente a un peso base de 33.9 g/m2 (1 OSY) .

Los resultados de los Ejemplos 1-2 y del Ejemplo comparativo 1 demostraron qué las telas no tejidas conteniendo las fibras conjugadas teniendo el núcleo de polímero de derretido más bajo exhibieron una resistencia a la tensión y una resistencia al abrasión mejoradas sobre un tejido de fibra de polipropileno aún a la temperatura de unión baja de 120 grados centígrados, indicando que los presentes tejidos de fibra conjugados tienen una ventana de unión ampliada. Los valores de carga de tensión baja y de resistencia a la abrasión de la tela de fibra de polipropileno demuestran que la temperatura de unión no es suficientemente alta para unir adecuadamente las fibras de polipropileno, produciendo una tela subunida.

Los Ejemplos 4-6 y el ejemplo comparativo 2 demuestran que la resistencia a la abrasión de la presente tela no tejida de fibra conjugada logra sorprendentemente una resistencia a la abrasión muy deseable aún a una temperatura de unión que no es suficientemente alta para producir un tejido de fibra de polipropileno teniendo buena resistencia a la abrasión, por ejemplo, la tela de polipropileno está subunida. Deberá notarse que los valores de carga de aplastamiento de taza bajos de los Ejemplos 4-6, en comparación a los valores del Ejemplo comparativo 2, indican que las telas de fibra conjugada también son más suaves y más drapeables que el tejido de fibra de polipropileno subunido, del Ejemplo comparativo 2.

Volviendo ahora a las Figuras, la Figura 2 es una micrografía aumentada 61 veces de la tela del Ejemplo 6, la cual muestra un punto de unión de la tela; la Figura 3 es una micrografía aumentada por lo menos por alrededor de 6 veces de la tela del Ejemplo comparativo 2, lo cual muestra un punto de unión de la tela; y la Figura 4 es una micrografía aumentada por alrededor de 420 veces de la sección transversal del punto de unión de la tela del Ejemplo 6'. Los puntos de unión mostrados en las Figuras 2 y 3 fueron impartidos usando el mismo proceso de unión, y la única diferencia en los parámetros de unión fue el de que la tela del Ejemplo comparativo 2 se unió a una temperatura meramente 2 grados centígrados superior a aquella de la tela del Ejemplo 6. La Figura 2, en comparación a la Figura 3, muestra un punto de unión que es muy definido y tiene una superficie fibrosa menos lisa, demostrando claramente que las presentes fibras conjugadas proporcionan puntos de unión más cabal y parejamente unidos. Una vista en sección transversal aumentada, en la Figura 4, de un punto de unión de la tela del Ejemplo 6 se hizo para analizar la superficie de unión menos fibrosa y lisa. Como se puede ver de la Figura 4, las fibras conjugadas fundidas y aplanadas en el punto de unión retuvieron la configuración de vaina/núcleo, por ejemplo, el núcleo está completamente encerrado por la vaina aún en el estado aplanado. Consecuentemente, la mejora en los puntos de unión no es directamente atribuible al polímero de componente de núcleo en el sentido de que el polímero de núcleo no participa directamente en la formación de los puntos de unión.

Los Ejemplos 7-12 y los Ejemplos comparativos 3-4 ilustran que la tela de fibra conjugada presente responde similarmente al rango de temperatura de unión que es adecuado para los tejidos de fibra de polipropileno, proporcionando una resistencia a la abrasión similarmente alta.

Los resultados anteriores indican que el tejido de fibra conjugada de la presente invención tiene una ventana de unión expandida, especialmente con respecto a la resistencia a la abrasión, y a la suavidad y caída mejoradas cuando se comparan a una tela de fibra de monocomponente producida de un polímero de derretido superior.

Ejemplos Comparativos 5-7 (C5 - C7) Los tejidos de fibras unidas por hilado conjugadas de núcleo de PP/vaina de LLDPE convencionales se produjeron de acuerdo con el Ejemplo 1, excepto porque la composición PP se procesó en el primer extrusor de tornillo único y la composición LLDPE se procesó en el segundo extrusor de tornillo único. La matriz de hilado se mantuvo a alrededor de 221 grados centígrados. La temperatura de unión para cada Ejemplo se muestra en la Tabla 1. El tejido de fibra conjugada de núcleo de PP/vaina de LLDPE puede no unirse a una temperatura significativamente superior a la de la temperatura de unión del Ejemplo Comparativo 7 ya que el punto de derretido de LLDPE fue de alrededor de 125 grados centígrados. Los resultados se muestran en la Tabla 1. También se nota que el Ejemplo Comparativo 5 el cual fue unido a 107 grados centígrados tuvo el valor de abrasión Martindale de 1, indicando que la tela estaba subunida a esa temperatura, y que la resistencia a la abrasión de la tela apareció que se niveló a la temperatura de unión de alrededor de 117 grados centígrados, del Ejemplo Comparativo 7. También se noto que los Ejemplos Comparativos 5-7 no lograron el valor de abrasión Martindale 5, demostrando que la tela no tejida de fibra de núcleo de polímero de punto de derretido superior /vaina de polímero de punto de derretido inferior no tiene una resistencia a la abrasión alta. Los resultados demuestran que las telas no tejidas teniendo fibras conjugadas de núcleo de polímero de derretido superior/vaina de polímero de derretido más bajo tienen una ventana de unión estrecha.

Ejemplos Comparativos 8-10 (C8 - CIO) Los tejidos de fibras unidas por hilado conjugadas de núcleo de PP/vaina de polietileno de alta densidad se produjeron de acuerdo con el Ejemplo Comparativo 5, excepto porque el polietileno de alta densidad (HDPE) se usó en lugar de LLDPE. El HDPE fue obtenido de Exxon, Escorene HD6705.19 HDPE. La temperatura de unión para cada muestra se indica en la Tabla 1. De nuevo, el tejido de fibra conjugada de núcleo PP/vaina de HDPE puede no estar unido a una temperatura significativamente superior a la temperatura de unión del Ejemplo Comparativo 10 ya que el punto de derretido de HDPE es de alrededor de 130 grados centígrados. Los resultados están mostrados en la Tabla 1. De nuevo, los Ejemplos Comparativos 8-10 demuestran que las telas de fibra conjugada de núcleo de polipropileno/vaina de polietileno tienen una ventana de unión estrecha y que no proporcionan niveles altos de resistencia a la abrasión y tienen un rango de temperatura de ventana de unión limitado.

Ejemplos 13-14 (Exl3 - Exl4) Las telas no tejidas del Ejemplo 5, del Ejemplo 6 y de los Ejemplos 13 y 14 respectivamente, se templaron a una temperatura superior a la del punto de derretido del componente de polietileno a fin de demostrar la estabilidad al calor y el rango de temperatura de uso expandido de la tela no tej ida presente. Las telas no tejidas fueron colocadas en un horno de convección de aire caliente, el cual se mantuvo a alrededor de 151 grados centígrados por 60 minutos. Las telas templadas y las telas pretempladas correspondientes se probaron respecto de la carga de aplastamiento de taza. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

Ejemplo Comparativo 11 (Cll) Los procedimientos de prueba y de templado delineados en el Ejemplo 13 se repitieron con la tela del Ejemplo Comparativo 6 (fibra de núcleo PP/vaina LLDPE) . Los resultados se muestran en la Tabla 2.

T A B L A 2 Carsa de Aplastamiento de Taza (s) E1em lo Pre-Templado Templado % de Aumento Exl3 149 189 27% Exl4 187 206 10% Cll 54 379 702% Como pueden verse de los datos de carga de aplastamiento de taza, la presente tela de fibra conjugada no cambia significativamente su suavidad aún cuando se templa a una temperatura que es significativamente superior a la de punto de derretido del LLDPE. Los resultados demuestran que la presente tela de fibra conjugada puede utilizarse en aplicaciones en las cuales la tela se expone a una temperatura superior a la del punto de derretido del polímero de componente de derretido inferior de las fibras conjugadas. En contraste, el tejido de fibra conjugada convencional, Ejemplo Comparativo 11, aumenta su rigidez más de 7 veces de su valor original, indicando que las propiedades físicas de la tela cambian drásticamente durante el proceso de templado.

Volviendo a las Figuras, la Figura 5 es una vista aumentada de la tela templada del Ejemplo 13 y la Figura 6 es una vista aumentada de la tela templada del Ejemplo Comparativo 11. Las Figuras Comparativas 5 y 6 claramente demuestran que el componente de vaina de la tela del Ejemplo Comparativo 11 se derritió y se extendió durante el proceso de templado, cambiando las propiedades físicas de la tela. En contraste, las fibras conjugadas de la presente tela, Figura 5, no cambiaron su configuración fibrosa durante el proceso de templado, haciendo a la tela altamente útil aún en el rango de temperatura que es superior al punto de derretido del polímero de componente de derretido inferior.

Los Ejemplos dados arriba claramente ilustran que la tela de fibra conjugada de la presente invención es una tela no tejida suave que tiene una abrasión muy útil y resistencias al desgaste así como una ventana de unión ampliada y un rango de temperatura de uso expandido..

Claims (20)

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

1. Un patrón de tela no tejida unida que comprende fibras conjugadas, dichas fibras conjugadas comprenden un polímero de componente de punto de derretido superior y un polímero de componente de punto de derretido inferior, en donde dicho polímero de componente de derretido superior envuelve dicho polímero de componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de dichas fibras.

2. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque dichas fibras conjugadas tienen configuraciones de fibra conjugada seleccionadas de configuraciones de vaina/núcleo y de islas en el mar.

3. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque las fibras conjugadas tienen una configuración de vaina/núcleo.

4. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porgue el polímero de derretido superior es seleccionado de polímeros de olefina, poliamidas, poliesteres y mezclas de las mismos; y el polímero de derretido inferior es seleccionado de polímeros de olefina.

5. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 2 caracterizada porque dichas fibras conjugadas son fibras unidas por hilado.

6. Una tela no tejida unida que comprende fibras conjugadas, dichas fibras conjugadas comprendiendo un polímero de componente de punto de derretido superior, el cual es seleccionado de polímeros de olefina, poliamidas, poliesteres y mezclas de los mismos; y un polímero de componente de punto de derretido inferior, el cual es seleccionado de polímeros de olefina, en donde el polímero de componente de derretido superior envuelve dicho polímero de componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de dichas fibras, y dicha tela no tejida es unida con patrón.

7. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 6 caracterizada porque dichas fibras conjugadas tienen configuraciones de fibra conjugada seleccionadas de las configuraciones de vaina/núcleo y de islas en el mar.

8. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7 caracterizada porque dichas fibras conjugadas tienen una configuración de vaina/núcleo.

9. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 6 caracterizada porque dichas fibras conjugadas son fibras unidas por hilado.

10. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 6 caracterizada porque dichos polímeros de olefina son seleccionados de polietileno, polipropileno, polibutileno, y mezclas y copolimeros de los mismos.

11. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 6 caracterizada porque dicho polímero de derretido superior y el polímero de derretido inferior son seleccionados de polímeros de olefina.

12. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 11 caracterizada porque dicho polímero de derretido superior es polipropileno y el polímero de derretido inferior es polietileno.

13. La tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 11 caracterizada porque dichas fibras conjugadas comprenden hasta alrededor de 85 por ciento del polímero de derretido inferior basándose sobre el peso total de dichas fibras.

14. Un artículo desechable que comprende una tela no tejida unida con patrón que comprende fibras conjugadas, dichas fibras conjugadas comprendiendo un polímero de componente de derretido superior, el cual es seleccionado de los polímeros de olefina, poliamidas, poliesteres y mezclas de los mismos; y un polímero de componente de punto de derretido inferior, el cual es seleccionado de los polímeros de olefina, en donde dicho polímero de componente de derretido superior envuelve dicho polímero de componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de dichas fibras.

15. El artículo desechable tal y como se reivindica en la cláusula 14 caracterizado porque dichas fibras conjugadas tienen una configuración de vaina/núcleo y son fibras unidas por hilado.

16. El artículo desechable tal y como se reivindica en la cláusula 14 caracterizado porque dichos polímeros de olefina son seleccionados de polietileno, polipropileno, polibutileno, y mezclas y copolimeros de los mismos .

17. El artículo desechable tal y como se reivindica en la cláusula 14 caracterizado porque dicho polímero de derretido superior y el polímero de derretido inferior son seleccionados de los polímeros de olefina.

18. El artículo desechable tal y como se reivindica en la cláusula 14 caracterizado porque dicho polímero de derretido superior es polipropileno y el polímero de derretido inferior es polietileno.

19. El artículo desechable tal y como se reivindica en la cláusula 14 caracterizado porque es un paño quirúrgico, un forro, o una prenda desechable.

20. El artículo desechable tal y como se reivindica en la cláusula 19 caracterizado porque la prenda desechable es seleccionada de batas de examen, batas quirúrgicas y prendas protectoras. R E S U M E N La presente invención proporciona una tela no tejida con patrón de unión conteniendo fibras conjugadas. Las fibras conjugadas contienen un polímero de componente de derretido superior y un polímero de componente de derretido inferior, en donde el polímero de componente de derretido superior envuelve al polímero de componente de derretido inferior y forma la superficie periférica a lo largo de la longitud de las fibras. La presente invención también proporciona artículos producidos de la tela de fibra conjugada.