MXPA98009023A - Material elastico compuesto con elementos en forma de cinta - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un material elástico compuesto que incluye una capa de elementos elastoméricos en forma de cinta colocados en una alineación en la dirección de la máquina, unidos a una capa extendible la cual puede ser una capa plegable o una capa estirable. Una capa de las fibras elastoméricas sopladas con fusión puede ser unida a la capa de elementos en forma de cinta elastoméricos antes de unirse a lacapa extendible. El compuesto elástico tiene una cohesión excelente, una capacidad para respirar controlada al aire y al vapor de agua, una apariencia opaca, y es fáil de cortar y convertir en los productos de uso final tal como prendas, almohadillas, pañales, y productos para el cuidado personal en donde la elasticidad es deseada.
Description
MATERIAL ELÁSTICO COMPUESTO CON ELEMENTOS EN FORMA DE CINTA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un material elástico compuesto que incluye una capa de filamentos en forma de cinta elásticos, y a un método para hacer los laminados.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los compuestos de materiales elásticos y no elásticos se han hecho mediante el unir los materiales no elásticos a los materiales no elásticos en una manera que permite al compuesto completo el estirarse o el alargarse de manera que éstos puedan ser usados en los materiales de prendas, almohadillas, pañales y productos para el cuidado personal en donde la elasticidad puede ser deseada.
Uno de tales materiales compuestos está descrito en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,385,775 expedida a right. Esa patente describe un material elástico compuesto adaptado para proporcionar una tenacidad mejorada en una dirección. El material incluye: (1) un tejido fibroso elástico anisotrópico teniendo por lo menos una capa de fibras sopladas con fusión elastoméricas y por lo menos una capa de filamentos elastoméricos unidos autógenamente a por lo menos una
2 parte de las fibras sopladas con fusión elastoméricas, y (2) por lo menos una capa plegable unida en lugares espaciados-separados al tejido fibroso elástico anisotrópico, de manera gue la capa plegable se recoja entre los lugares espaciados-separados. La 5 capa plegable es unida al tejido fibroso elástico cuando el tejido elástico está en una condición estirada, de manera que cuando el tejido elástico se relaja, la capa plegable se recoge entre los lugares de unión espaciados y separados.
En otro material compuesto, un material no elástico es unido a una hoja elástica mientras que la hoja elástica está en una condición estirada de manera que cuando la hoja elástica se relaja, el material no elástico se pliega entre los lugares en donde éste esta unido a la hoja elástica. El
material elástico compuesto resultante es estirable a la extensión en la gue el material no elástico plegado entre los lugares de unión permite a la hoja elástica el alargarse. Un ejemplo de este tipo de material compuesto está descrito. Por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No.
4,720,415 otorgada a Vander Wielen y otros, el 19 de enero de 1988.
La patente de los Estados Unidos de Norteamérica
No. 3,468,748 describe una tela no tejida teniendo una
elasticidad en la dirección de la máguina, la cual contiene por lo menos un tejido fibroso de una pluralidad de hilos, cuerdas
elásticas, bandas, etc, los cuales son unidos al tejido fibroso mientras gue el material elástico está estirado. Al liberarse la fuerza de estiramiento, el material elástico se contrae de una condición extendida y recoge el material fibroso. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,575,782 describe un material elástico el cual contiene hilos elásticos espaciados parcialmente extendidos sellados entre dos tejidos fibrosos recogidos. Los hilos elásticos son estirados, unidos a los tejidos fibrosos con un aglutinante y entonces se pasan a través de un horno secador. La tensión sobre el hilo elástico se relaja y más calor se aplica para hacer que los hilos elásticos se retraigan o se encojan creando un material elástico recogido.
Otras patentes describen matrices textiles reforzadas y tejidos filamentos continuos estabilizados en los cuales los hilos o filamentos continuos olecularmente orientados son estabilizados en una relación esencialmente paralela. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,680,213 describe una matriz textil reforzada y la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,910,064 describe un arreglo esencialmente paralelo de filamentos continuos orientados molecularmente estabilizados por las fibras de soplado con fusión para crear una tela fibrosa no tejida coherente.
La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,734,311 otorgada a Sokolowski, describe un material de fibra no tejida elastizado hecho mediante el combinar fibras textiles con fibras elastizables y el unirlas juntas. El tejido unido es entonces tratado con calor para encoger por calor el tejido. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,468,748 otorgada a Bassett describe una tela no tejida que incluye una tela unida de fibras individualizadas, y de hilos elastoméricos asegurados al tejido para proporcionar las regiones unidas en el tejido. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,540,976 otorgada a Shawver y otros describe un laminado de tela no tejida gue tiene propiedades de estiramiento en la dirección transversal. El laminado incluye una capa de polímero elástico interior en forma de emparedado entre dos telas no tejidas unidas por hilado rizables exteriores.
SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN
La presente invención es un material elástico compuesto gue incluye por lo menos una tela no tejida elástica anisotrópica compuesta de elementos en forma de cinta elastoméricos y por lo menos una capa extendible unida a la tela no tejida elástica anisotrópica. La capa extendible puede incluir una capa plegable unida en lugares espaciados y separados a la tela elástica cuando la tela elástica están en un estado alargado (estirado) cuando la tela o tejido elástico se relaja, la capa
plegable se recoge entre los lugares de unión espaciados y separados. Alternativamente, la capa extendible puede ser una capa elastomérica y/u otra estirable, la cual está unida ya sea continuamente o en lugares espaciados y separados a el tejido elástico.
La capa extendible puede ser una tela no tejida recogible de fibras tal como, por ejemplo, una tela de fibras unidas por hilado, una tela de fibras sopladas con fusión, una tela cardada y unida de fibras, o un material de capas múltiples gue incluye por lo menos una de las telas antes mencionadas. La capa extendible también puede ser una mezcla recogible de fibras y uno o más de otros materiales tal como, por ejemplo, pulpa de madera, fibras de longitud corta, partículas y materiales superabsorbentes. La capa extendible también puede ser un material estirable gue incluye, por ejemplo, una tela tejida o tramada gue tenga una estructura rizada, una gasa tejida abierta, un papel altamente crepado, una tela no tejida extendible, una tela tramada y/o una tela pre-encogida compresivamente.
La tela elástico anisotrópica incluye por lo menos una capa de elementos elastoméricos en forma de cinta. Los elementos elastoméricos en forma de cinta pueden ser alineados en una dirección de la máguina, pueden estar esencialmente paralelos uno a otro, y/o pueden estar en hileras. Los elementos elastoméricos en forma de cinta pueden tener un ancho y un
espesor tales que el ancho es por lo menos dos veces tan grande como el espesor.
El uso de los elementos en forma de cinta proporciona varios procesos y ventajas de producto en comparación a los filamentos convencionales teniendo secciones transversales redondas. Estas ventajas incluyen una cohesión incrementada entre los elementos elastoméricos y las capas extendibles durante y después del procesamiento, un cortado o rasgado más fácil del tejido elástico debido a una sección transversal más delgada, un enfriamiento mejorado debido a el área de superficie y aumentada a proporciones de volumen, y una colocación más uniforme. También, los elementos en forma de cinta hacen más fácil el regular la capacidad para respirar, la opacidad y la porosidad del producto mediante el aumentar o disminuir la densidad del elemento (por ejemplo, el número de elemento por unidad de área en sección transversal) . También, la capacidad para respirar, la opacidad y la porosidad del producto pueden regularse mediante el diseño de cuadro de la geometría y densidad del elemento. También, el laminado puede exhibir un relajamiento de tensión mejorado debido a una sección transversal más de tipo de película del tejido elástico.
DEFINICIONES
Como se usan aguí, el término "elementos en forma de cinta" significa filamentos de polímero termoplástico, tiras de película, u otros elementos alargados gue tienen dimensiones en sección transversal gue definen una proporción plana de por lo menos dos. La "proporción de lo plano" se define como la proporción de la dimensión en sección transversal más larga a la dimensión en sección transversal más corta. Por ejemplo, los elementos en forma de cinta pueden tener secciones transversales rectangulares, elípticas o de forma de campana.
El término "elástico" se usa aguí para significar cualesquier material, el cual con la aplicación de una fuerza presionadora, es estirables, ésto es, alargable a por lo menos alrededor de 60 por ciento (por ejemplo, a una longitud presionada y estirada, la cual es de por lo menos de alrededor de 160 por ciento de su longitud no presionada y relajada) , y la cual, sin aplicación de la fuerza de retracción externa se recuperará por lo menos por 55 por ciento de su alargamiento de liberación de la fuerza alargadora y estiradora. Un ejemplo hipotético sería de una muestra de una pulgada de un material el cual es alargable a por lo menos 1.60 pulgadas y el cual, al ser alargado a 1.60 pulgadas y liberarse, se recuperará a una longitud de no más de 1.27 pulgadas. Muchos materiales elásticos pueden ser alargados por mucho más del 60 por ciento (por ejemplo, mucho más de 160 por ciento de su longitud relajada), por ejemplo, alargarse 100 por ciento o más, y muchos de éstos se
recuperarán esencialmente en su longitud relajada inicial, por ejemplo, adentro de 105 por ciento de su longitud relajada original, con la liberación de la fuerza estiradora.
El término "estirable" se usa aquí para significar cualesquier material, el cual con la aplicación de una fuerza presionadora, es alargable a por lo menos alrededor de 50 por ciento y el cual ya sea con o sin la aplicación de una fuerza de retracción externa, se recuperará a por lo menos alrededor de 55 por ciento de su alargamiento con la liberación de la fuerza presionadora. Los materiales estirables incluyen ambos materiales elásticos y ciertos materiales no elásticos estirables que se recuperarán por lo menos 55 por ciento cuando se laminan a un material elástico o se exponen de otra manera a una fuerza de retracción.
El término "no elástico" como se usa aguí se refiere a cualesguier material, el cual no cae dentro de la definición de "elásticos" dada arriba.
Los términos "recuperación" y "recobrar" como se usan aguí se refieren a una contracción de un material estirado a la terminación de una fuerza presionadora después del estiramiento del material mediante la aplicación de la fuerza presionadora. Por ejemplo, si un material gue tiene una longitud no presionada y relajada de una pulgada se alarga 50 por ciento
mediante el estirarlo a una longitud de una y media pulgadas, el material se habrá alargado 50 por ciento (0.5 pulgadas) y se habrá estirado a una longitud gue es de 150 por ciento de su longitud relajada. Si este material estirado de ejemplo se contrae, ésto es, se recupera una longitud de 1.1 pulgadas después de la liberación de la fuerza presionadora y estiradora, el material habrá recuperado 80 por ciento (0.4 pulgadas) de su alargamiento de una media pulgada (0.5). La recuperación puede expresarse como [ (longitud de estiramiento máxima menos longitud de muestra final) /(longitud estirada máxima menos longitud de muestra inicial)] por 100.
El término "dirección de la máguina" como se usa aguí se refiere a la dirección de desplazamiento de la superficie formadora sobre la cual las fibras son depositadas durante la formación de una tela fibrosa tejida.
El término "dirección transversal a la máguina" como se usa aguí se refiere a la dirección, la cual es perpendicular a la dirección de la máguina definida arriba.
El término "índice de resistencia" como se usa aguí significa una proporción de la carga de tensión de un material en la dirección de la máguina (MD) a un alargamiento dado con la carga de tensión del mismo material en la dirección transversal (CD) al mismo alargamiento. Típicamente, la carga a
la tensión se determinó a un alargamiento el cual es menor que el alargamiento final del material (por ejemplo, el alargamiento al rompimiento) . Por ejemplo, si el alargamiento final de un material elástico es de alrededor de 600 por ciento en ambas direcciones de la máguina y transversal a la máguina, la carga de tensión puede medirse a un alargamiento de alrededor de 400 por ciento. En ese caso, el índice de resistencia puede ser expresado por la siguiente ecuación:
ndice de resistencia = (carga de tensión MD a 400% de alargamiento/carga de tensión CD a 400% de alargamiento)
Un material teniendo una carga de tensión en la dirección de la máguina (MD) mayor gue su carga de tensión en la dirección transversal a la máguina (CD) tendrá un índice de resistencia gue es mayor de uno (1) . Un material teniendo una carga de tensión en la dirección de la máguina menor gue su carga de tensión en la dirección transversal a la máguina tendrá un índice de resistencia gue es menor de uno (1) .
El término "isotrópico" como se usa aguí, se refiere a un material caracterizado por un índice de resistencia gue varía de desde alrededor de 0.5 a alrededor de dos (2) indicando propiedades similares en todas las direcciones.
El término "anisotrópico" como se usa aguí, se refiere al material caracterizado por un índice de resistencia, el cual es de menos de alrededor de 0.5 o mayor de alrededor de dos (2) , indicando diferentes propiedades en diferentes direcciones. Por ejemplo, una tela no tejida anisotrópica, puede tener un índice de resistencia de alrededor de 0.25 o de alrededor de tres (3) .
El término "material elástico compuesto" como se usa aguí se refiere a un material de capas múltiples gue tiene por los menos una capa unida a por lo menos una capa extendible, de manera gue la capa extendible se pliega o se retrae cuando la capa elástica se relaja. La capa extendible puede ser una capa plegable (por ejemplo, una capa la cual se recoge entre los puntos de unión) o una capa estirable. Un material elástico compuesto puede ser estirado a la extensión de gue la capa extendible permite al material elástico el alargarse. Un tipo del material elástico compuesto está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,720,415 otorgada a Vander ielen y otros, otorgada el 19 de enero de
1988, la cual se incorpora aguí por referencia.
El término "tenacidad" , se usa aguí se refiere a la resistencia al alargamiento de un material elástico compuesto el cual se proporciona por su componente elástico. La tenacidad es la carga de tensión de un material elástico compuesto a una
tensión especificada (alargamiento) para un material de ancho dado dividido por el peso base del componente elástico del material compuesto como se mide alrededor del alargamiento de estiramiento hasta el tope del material compuesto. Por ejemplo, la tenacidad del material elástico compuesto es determinada típicamente en una dirección (por ejemplo la dirección de la máguina) a alrededor del alargamiento de estiramiento hasta la detención del material compuesto. Los materiales elásticos teniendo valores superiores para tenacidad son deseables en ciertas aplicaciones debido a gue se requiere menos material para proporcionar una resistencia especificada al alargamiento gue un material de tenacidad baja. Para un ancho especificado, la tenacidad se reporta en unidades de fuerza divididos por las unidades de peso base del componente elástico. Esto proporciona una medida de fuerza por masa de unidad y se logra mediante el reportar el peso base del componente elástico y los gramos de fuerza reguerida para estirar un ancho particular del material a su longitud de detención. Por ejemplo, las unidades reportadas pueden ser gramos^., (para un ancho de muestra específico) /gramos por metro cuadrado. A menos gue se especifigue de otra manera, todos los datos de tenacidad se reportan para la primera extensión de una muestra de tres pulgadas de ancho teniendo una longitud de medición de cuatro pulgadas.
Como se usa a uí, el término "tela no tejida" significa una tela teniendo una estructura de fibras o hilos
individuales los cuales están entrecolocados, pero no en una manera repetitiva e identificable. Las telas no tejidas se han formado, en el pasado por una variedad de procesos tal como, por ejemplo, los procesos de soplado con derretido, los procesos de unión con hilado y los procesos de tejido cardado y unido.
Como se usa aguí, el término "unión autógena" significa la unión proporcionada por la fusión y/o autoadhesión de las fibras y/o filamentos sin un adhesivo externo o agente de unión aplicado. La unión autógena puede proporcionarse mediante el contacto entre las fibras y/o filamentos mientras gue por lo menos una parte de las fibras y/o filamentos están semi-derretidos a pegajosos. La unión autógeno puede también proporcionarse mediante el mezclar una resina adhesiva con los polímeros termoplásticos usados para formar las fibras y/o filamentos. Las fibras y/o filamentos formados de tal mezcla pueden adaptarse para autounirse con o sin la aplicación de presión y/o calor. Los solventes también pueden usarse para provocar la fusión de las fibras o filamentos, los cuales permanecen después de gue el solvente se remueve.
Como se usa aquí, el término "fibras sopladas con fusión" significa fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico derretido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz usualmente circulares y finos como hilos o filamentos derretidos adentro de una corriente de gas (por
ejemplo, aire a alta velocidad, la cual atenúa los filamentos del material termoplástico derretido para reducir su diámetro, posiblemente a un diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y se depositan sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión desembolsadas al azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,849,241 otorgada a Buntin, cuya descripción se incorpora aguí por referencia. Como se usa aguí, el término "fibras unidas por hilado" se refiere a fibras de diámetro pegueño, las cuales son formadas mediante el extruir un material termoplástico derretido, filamentos de una pluralidad de vasos capilares usualmente capilares y finos de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos ex ruidos entonces siendo rápidamente reducido tal como por ejemplo, el jalado eductivo u otros mecanismos de unión con hilado muy conocidos. La producción de las telas no tejidas unidas por hilado está ilustrada en las patentes tal como, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros y en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,382,400 otorgada a Pike y otros. Las descripciones de estas patentes se incorporan aguí por referencia.
Como se usa aguí, el término "polímero" generalmente incluye, pero no se limita a los homopolímeros, a
los copolímeros, tal como, por ejemplo, los copolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, los terpolímeros, etc., y a las mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos gue se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones geométricas posibles del material. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrías isotáctica, sindiotáctica, y al azar.
Como se usa aguí, el término "fibras de bicomponente" se refiere a las fibras las cuales se han formado por menos de dos polímeros extruidos de extrusores separados, pero hilados juntos para formar una fibra. Los polímeros están arreglados en zonas distintas colocadas en forma esencialmente constante a través de la sección transversal de las fibras de bicomponente y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras de bicomponente. La configuración de tal fibra de bicomponente puede ser, por ejemplo, una arreglo de vaina/núcleo en donde un polímero está rodeado por otro o puede ser un arreglo de lado por lado o de un arreglo de islas en el mar. Las fibras de bicomponente se enseñan en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,108.820 otorgada a Kaneko y otros, y la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,336,552 otorgada a Strack y otros y en la patente europea 0886924. Para las fibras de dos componentes, los polímeros pueden estar presentes en las proporciones de 75/25, 50/50, 25/75, o en cualesguier otras proporciones deseadas.
Como se usa aquí, el término "fibras de biconstituyente" se refiere a las fibras las cuales se han formado de por lo menos 2 polímeros extruidos del mismo extrusor como una mezcla. El término "mezcla" está definido abajo. Las fibras de biconstituyente no tienen los varios componentes de polímero arreglados en zonas distintas colocadas en forma relativamente constante a través de la dirección transversal de la fibra y los varios polímeros no son usualmente continuos a lo largo de la longitud completa de la fibra, en vez de esto usualmente forman fibrillas las cuales inician y terminan al azar. Las fibras de biconstituyente están algunas veces mencionadas como las fibras de multiconstituyente. Las fibras de este tipo general están discutidas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,108,827 otorgada a Gessner. Las fibras de bicomponente de biconstituyente también están discutidas en el texto "Mezclas y Compuestos de Polímero" de John A. Manson y Leslie H. Sperling, derechos reservados 1976 por Plenum Press, una división de Plenum Publishing Corporation de Nueva York, IBSN 0-306-30831-2, páginas 273 a 722.
Como se usa aguí, el término "mezcla" significa una combinación de dos o más polímeros, mientras gue el término "aleación" significa una subclase de mezclas en donde los componentes son emisibles pero se han compatibilizado. La "miscibilidad" y la "inmiscibilidad" se define como mezclas teniendo valores negativo y positivo respectivamente, para la
energía libre de mezclado. Además la "compatibilización" está definida como el proceso de modificar las propiedades interfaciales de una mezcla de polímero inmiscible a fin de hacer una aleación.
Como se usa aguí, el término "alineado a la dirección de la máquina" se refiere a los elementos elásticos en forma de cinta gue se extienden más en la dirección de la máguina gue en la dirección transversal. El ángulo entre la dirección de la máguina y la dirección de orientación de tales elementos es de menos de alrededor de 45 grados y puede ser de menos de alrededor de 30 grados o aún de menos de alrededor de 15 grados.
Como se usa aguí, el término "superabsorbente" se refiere a materiales absorbentes capaces de absorber por lo menos 10 gramos de líguido acuoso (por ejemplo agua destilada) por gramo de material absorbente mientras gue están sumergidos en el líguido por cuatro horas y retienen esencialmente todo el líguido absorbido mientras gue están bajo una fuerza de compresión de hasta alrededor de 1.5 libras pulgada cuadrada.
Como se usa aguí, el término "consistiendo esencialmente de" no excluye la presencia de material adicionales, los cuales no afectan significativamente las características deseadas de una composición o producto dados. Los materiales de ejemplo de esta clase incluirán, sin limitación,
pigmentos, antioxidantes, estabilizadores, surfactantes, ceras, promovedores de flujo, partículas y materiales agregados para mejorar la procesabilidad de la composición.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un dibujo esguemático de un proceso de ejemplo para formar un material elástico compuesto de la invención.
La figura 2 es un dibujo esguemático de un proceso de ejemplo para formar un tejido elastomérico anisotrópico gue tiene elementos en forma de cinta, y para recubrir el tejido teniendo elementos en forma de cinta con una capa delgada de fibras sopladas con fusión elásticas.
La figura 3 es una vista en planta mostrando una cabeza de matriz de órgano hilandero usada para formar los elementos den forma de cintura elastoméricos.
La figura 4 es una vista en sección de la cabeza de matriz de órgano hilandero tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3.
La figura 5 es una vista expandida del vaso capilar mostrado en la figura 4.
La figura 6 es una vista expandida de la sección capilar de la cabeza de matriz mostrada en la figura 3.
La figura 7 es una vista en perspectiva de un elemento elastomérico de forma de cinta de ejemplo usando la cabeza de matriz mostrada en la figura 3.
La figura 8 muestra un patrón de unión de calandrado preferido usado para unir juntos el tejido elastomérico anisotrópico y las capas extendibles.
La figura 9 es una vista en planta mostrando una matriz de extrusión de fraguado, la cual puede usarse alternativamente parar formar los elementos en forma de cintura elastoméricos gue tienen tamaños grandes respectivamente.
La figura 10 es un dibujo esguemático de otro proceso de ejemplo para formar un material elástico compuesto de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS INCORPORACIONES ACTUALMENTE PREFERIDAS
La presente invención proporciona un material elástico compuesto tal como, por ejemplo, un laminado unido y estirado, el cual está adaptado para proporcionar una opacidad incrementada, una capacidad para respirar y una porosidad controlada, un corte mejorado, y una formación y rasgado mejorados. Este material elástico compuesto incluye un tejido fibroso elástico anisotrópico compuesto de elementos elastoméricos en forma de cinta y alternativamente, un recubrimiento delgado de fibras sopladas con fusión elastoméricas. Refiriéndonos a los dibujos en donde los números de referencia iguales representan la misma estructura o una estructura eguivalente y, en particular la figura 1 de los dibujos se ilustra y esguemáticamente en el punto 10 un proceso para formar un laminado estirado-unido el cual incluye un tejido fibroso elástico anisotrópico 12 gue incluye elementos elastoméricos de forma de cinta.
De acuerdo a la presente invención, un tejido fibroso elástico anisotrópico 12 es desenrollado de un rollo de suministro 14 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con la misma al girar el rollo de suministro 14 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. El tejido elástico anisotrópico 12 pasa a través de un punto de presión 16 del arreglo de rodillo en S 18 formado por los rodillos de pila
El tejido elástico anisotrópico 12 puede también formarse en un proceso continuo tal como, por ejemplo, el proceso descrito abajo, y pasarse directamente a través del punto de presión 16 sin ser primero almacenado sobre un rollo de suministro.
Una primera capa extendible 24 es desenrollada del rollo de suministro 26 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo al girar el rollo de suministro 26 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. Una segunda capa extendible 28 está desenrollada de un segundo rollo de suministro 30 y se desplaza en la dirección indicada por la flecha asociada con el mismo al girar el rollo de suministro 30 en la dirección de las flechas asociadas con el mismo.
La primera capa extendible 24 y la segunda capa extendible 28 pasan a través del punto de presión 32 del arreglo de rodillo unido 34 formado por los rollos unidores 36 y 38. La primera capa extendible 24 y/o la segunda capa extendible 28 puede formarse por procesos de extrusión, tal como, por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de unión con hilado o los procesos de extrusión de película y pasarse directamente a través del punto de presión 32 sin ser primero almacenadas sobre un rollo de suministro.
El tejido fibroso elástico anisotrópico 12 pasa a través del punto de presión 16 del arreglo de rodillo S18 en una trayectoria inversa en S como se indica por las fechas en la dirección de rotación asociadas con los rodillos de pila 20 y 22. Desde el arreglo de rodillo S18, el tejido fibroso elástico anisotrópico 12 pasa a través del punto de presión 32 formado por un arreglo de rodillo unidor 34. Los arreglos de rodillo en S adicionales (no mostrados) pueden ser introducidos entre el arreglo de rodillo S y el arreglo de rodillo unidor para estabilizar el material estirado y para controlar la cantidad de estiramiento. Debido a gue la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo de rodillo S18 controlada para ser menor gue la velocidad lineal periférica de los rodillos del arreglo unidor 34, el tejido elástico anisotrópico 12 es tensionado entre el arreglo de rodillo S18 y el punto de presión del arreglo de rodillo unidor 32. En forma importante, los filamentos en forma de cinta del tejido fibroso elástico anisotrópico 12 deben correr a lo largo de la dirección en la gue el tejido es estirado de manera gue éstos puedan proporcionar las propiedades de estiramiento deseadas en el material compuesto terminado. Mediante el ajustar la diferencia de las velocidades de los rodillos, el tejido fibroso elástico anisotrópico 12 puede ser tensionado de manera gue éste se estire con una cantidad deseada y se mantenga en tal condición estirada mientras gue la primera capa extendible 24 y la segunda capa extendible 28 son unidas al tejido elástico anisotrópico 12 durante su paso a través del
arreglo de rodillo unidor 34 para formar un material elástico compuesto 40. Por ejemplo, el tejido fibroso elástico puede ser estirado a alrededor de 1.1-10 veces su longitud original, deseablemente de alrededor de 2-7 veces su longitud original, comúnmente de alrededor de 3-5 veces su longitud original. Si las capas extendibles 24 y 28 son materiales plegables como se describió abajo, el pre-estiramiento del tejido fibroso elástico 12 antes de unirse es especialmente importante. Si las capas extendibles 24 y 28 son materiales extendibles, el pre-estiramiento del tejido fibroso elástico 12 no es esencial.
El material elástico compuesto 40 inmediatamente se relaja con la liberación de la fuerza tensionante proporcionada por el arreglo de rodillo en S18 y el arreglo de rodillo unidor 34, por lo gue la primera capa extendible y la segunda capa extendible 28 pueden plegarse en el material elástico compuesto 40. El material elástico compuesto 40 es entonces enrollado sobre una enrollador 42. Los procesos para hacer los materiales elásticos compuestos de este tipo están descritos en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,720,415, cuya descripción se incorpora aguí por referencia.
Las capas extendibles 24 y 28 pueden ser materiales no tejidos plegables tal como, por ejemplo, las telas poliméricas unidas con hilado, las telas poliméricas sopladas con
fusión, las telas cardadas y unidas y/o las películas termoplásticas. La tela fibrosa 12 puede estar compuesta de un polímero único o puede ser de fibras de biconstituyente o de bicomponente como se definió arriba en una incorporación de la presente invención, una o ambas de las capas extendibles 24 y 28 son un material de capas múltiples gue tiene, por ejemplo, por lo menos una capa de una tela unida por hilado unida por lo menos una capa de una tela soplada con fusión, una tela cardada y unida u otro material adecuado.
Una amplia variedad de materiales de polímero termoplástico pueden usarse para hacer las capas extendibles 24 y 28. Los materiales de polímero de ejemplo incluyen sin limitación el polipropileno, el polietileno (de alta y baja densidad) los copolímeros de etileno con olefinas-a C^-C^, los copolímeros de propileno con etileno o las olefinas-a
los copolímeros de buteno con etileno, propileno o las a-olefinas C5-C2Q, el cloruro de polivinilo, los poliésteres, las poliamidas, los polifluorocarbones, el poliuretano, el poliestireno, el alcohol de polivinilo, las caprolacta as y las resinas acrílicas y celulósicas.
Uno o ambas de las capas extendibles 24 y 28 puede ser un material compuesto plegable compuesto hecho de una mezcla de dos o más fibras diferentes a una mezcla de fibras y partículas. Tales mezclas pueden formarse mediante el agregar
fibras y/o particulados a la corriente de gas en la cual las fibras sopladas con fusión son llevadas de manera gue una trituración enredada íntima de las fibras sopladas con fusión y otros materiales, por ejemplo la pulpa de madera, las fibras cortas y las partículas, tal como, por ejemplo, las partículas hidrocoloidales (de hidrogel) comúnmente mencionadas como los materiales superabsorbentes, ocurra antes de la recolección de las fibras sopladas con fusión sobre un dispositivo recolector para formar un tejido coherente de fibras sopladas con fusión dispersadas al azahar y otros materiales tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,100,324, cuya descripción se incorpora aguí por referencia.
Una o ambas de las capas extendibles 24 y 28 puede ser capas plegables hechas de fibras de pulpa, incluyendo fibras de pulpa de madera, para formar un material tal como, por ejemplo, una capa de tisú. Adicionalmente, las capas 24 y 28 pueden ser capas de fibras enredadas hidráulicamente tal como, por ejemplo, las mezclas enredadas hidráulicamente de pulpa de madera y las fibras cortas tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,781,966, cuya descripción se incorpora aguí por referencia.
Las capas extendibles 24 y 28 pueden incluir alternativamente las capas o materiales estirables gue no reguieran plegabilidad a fin de gue el laminado compuesto tenga
propiedades elásticas. Como se describió arriba, una capa estirable puede ser una capa elástica o, alternativamente, una capa inelástica que se es estirable por lo menos por 50 por ciento de su longitud original y gue puede recuperarse con la aplicación de una fuerza de retracción externa, tal como mediante la retracción de una capa elástica laminada a la capa estirable. Los ejemplos de las capas estirables incluyen sin limitación los materiales elásticos e inelásticos incluyendo las telas no tejidas o tramadas teniendo estructuras rizadas, en lienzo tejido abierto diseñado para una alta extendibilidad, los papeles altamente crepados, las telas no tejidas extendibles (incluyendo agüellas hechas primariamente de poliéster enredado como se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 6,485,706, las telas pre-encogidas compresivamente, otras telas tejidas, y las películas termoplásticas extendibles.
Las capas extendibles 24 y 28 pueden ser unidas a la tela fibrosa elástica anisotrópica 12 en por lo menos dos lugares a través de cualesguier medios adecuados tal como, por ejemplo, la unión térmica o el soldado con ultrasonido lo cual se avisa por lo menos partes de algunos de los materiales, usualmente la tela fibrosa elástica debido a gue los materiales elastoméricos usados para formar el tejido elástico anisotrópico 12 tienen puntos de suavizamiento más bajos gue los componentes de las capas plegables 24 y 28. La unión puede producirse mediante el aplicar calor y/o presión a la tela fibrosa elástica
anisotrópica sobrepuesta 12 y a las capas plegables 24 y 28 mediante el calentar estas partes (sobre la capa sobrecolocada) a o abajo de la temperatura de suavizamiento del material con la temperatura de suavizamiento más baja para formar una unión permanente y fuerte razonablemente entre las partes suavizadas resolidificadas del tejido fibroso elástico anisotrópico 12 y de las capas plegables 24 y 28.
El arreglo de rodillo unidor 34 puede ser un rodillo de yungue liso 36 y un rodillo de calandrado con patrón 38 tal como, por ejemplo, un rodillo de grabado de perno arreglado con el rodillo de yungue liso. Uno o ambos del rodillo de yungue liso 36 y del rodillo de calandrado 38 pueden ser calentados y la presión entre los dos rodillos puede ser ajustada por medios muy conocidos para proporcionar la temperatura deseada, si hay alguna, y la presión de unión para unir las capas plegables a la tela fibrosa elástica. Para algunas aplicaciones, ambos rodillos de calandrado pueden ser suaves.
Como puede apreciarse, una unión preferida entre las capas extendibles y la hoja elástica es el punto de unión. Un patrón adecuado para el rodillo de grabado de perno se conoce como el patrón RAMISCH® y se muestra en la figura 8. El patrón RAMISCH® es un patrón abierto muy profundo gue tiene una densidad de perno de alrededor de 52 pernos/pulgada cuadrada, una profundidad de perno de alrededor de 0.052 pulgadas, y gue
produce un área unida de 8-14% del área total entre las capas unidas. También pueden utilizarse otros patrones de unión. Varios patrones de unión pueden ser usados, dependiendo de las propiedades de tacto deseadas del material laminado compuesto final. Cuando la capa extendible es un material no tejido tal como, por ejemplo, un polipropileno unido por hilado, tal unión puede llevarse a cabo a temperaturas tan bajas como de 60°F. Un rango de temperaturas para los rodillos de calandrado durante la unión entre una capa plegable tal como, por ejemplo, el polipropileno unido por hilado y una hoja elástica es de 60° a 180°F.
Para algunas aplicaciones, la unión entre las capas extendibles y la tela elástica 12 no requiere ser intermitente o con patrón, sino gue debe ser continua. Una variedad de técnicas de unión continua conocidas en el arte pueden emplearse, incluyendo sin limitación varias técnicas de unión con adhesivo, la unión de calandrado con rodillo liso, el recubrimiento con extrusión y la laminación con extrusión. También, cuando las capas 24 y 28 son estirables, la tela elástica 12 no reguiere estirarse antes de la unión de las capas juntas.
Con relación a la unión, un experto en el arte apreciará que la temperatura de los materiales, por lo menos de los sitios de unión de los mismos, dependerá de la temperatura
del rodillo o de los rodillos de unión y de si éstos están o no calentados, de la existencia o de la ausencia de otras fuentes de calor, de los tiempos de permanencia, de los compuestos de materiales, de los pesos base de los materiales y de sus conductividades térmica y calores específicos. Un método de unión preferido para la presente invención es la unión autógena durante la cual los rodillos de unión son aplicados a las capas bajo presión pero no se calientan.
Los medios de impulsión convencionales y otros dispositivos convencionales, los cuales pueden ser utilizados en conjunción con el aparato de la figura 1 son muy conocidos y, para los propósitos de claridad, no se han ilustrado en la vista esquemática de la figura 1.
Un componente importante del material elástico compuesto 40 es el tejido elástico anisotrópico 12. El tejido fibroso elástico anisotrópico 12 incluye por lo menos una capa de elementos en forma de cinta elastoméricas anisotrópicos. Refiriéndonos a la figura 7, un elemento en forma de cinta 118 único puede ser un filamento teniendo un ancho mayor gue su espesor. La "proporción de lo plano" del elemento 118 es la proporción de la dimensión en sección transversal máxima del elemento 118 con la dimensión en sección transversal mínima del elemento 118. Los elementos en forma de cinta 118 gue forman el tejido 12 deben, sobre promedio tener una proporción de los plano
de por lo menos de alrededor de 4.0, más preferiblemente de por lo menos de 6.0. En una incorporación preferida, la proporción de lo plano del filamento 118 será sobre promedio de alrededor de 8.0.
La capacidad para respirar, la porosidad o la opacidad del tejido fibroso elástico anisotrópico 12 (y del material elástico compuesto 40) están influenciados por las proporciones de lo plano de los elementos 118 así como de la densidad del elemento (por ejemplo, el número de elementos por pulgada cuadrada en sección transversal) del tamaño y la forma del elemento, y de la cantidad del descentrado de los elementos en las capas diferentes (como se explicó abajo además) . Los elementos 118 de la proporción de lo plano superior estarán más cerca unos de otros, resultando en menos capacidad para respirar respecto del aire de agua de vapor, y en una tela más de tipo de película 12. Los elementos 118 con las proporciones de lo plano inferiores tenderán a formar un tejido 12 teniendo una respirabilidad superior a ambos el aire y el vapor de agua gue una tela de peso base igual y una densidad de elemento teniendo elementos con proporciones de lo plano superiores. Otros factores que afectan la capacidad para respirar el material elástico compuesto incluyen la presencia o la ausencia de un recubrimiento de fibras sopladas con fusión elásticas sobre el tejido fibroso 12 y el tipo de material 24 el cual está laminado el tejido elástico 12.
Los tamaños de los elementos 118 pueden variar ampliamente siempre gue sus proporciones de lo plano sean tales gue los elementos 118 sean de forma de cinta. Cuando los elementos 118 son filamentos unidos con hilado, los elementos 118 pueden, en promedio, tener un ancho en sección transversal de alrededor de 0.025 a alrededor de 0.25 pulgadas, preferiblemente de alrededor de 0.01 a alrededor de 0.15 pulgadas, más preferiblemente de alrededor de 0.05 a alrededor de 0.10 pulgadas. El espesor de los elementos individuales puede, sobre promedio, variar de desde alrededor de 0.003 a alrededor de 0.05 pulgadas, preferiblemente de alrededor de 0.001 a alrededor de
0.03 pulgadas, más preferiblemente de alrededor de 0.005 a alrededor de 0.02 pulgadas.
La figura 2 es una vista esquemática de un proceso para formar un tejido elástico fibroso anisotrópico 12 el cual es usado como un componente del material elástico compuesto de la invención presente. El proceso está representado generalmente con el número de referencia 100. En la formación de la tela 12 de los elementos elásticos 118 (en este caso los filamentos) y opcionalmente el recubrimiento de las fibras sopladas con fusión elásticas 126, las pelotillas o astillas, etc. (no mostradas) de un polímero elastomérico extruíble se introducen en las tolvas de pelotilla 102 y 104 de los extrusores 106 y 108. Cuando se desea el formar sólo el tejido elástico anisotrópico 12 de los
elementos elásticos 118, el extrusor de soplado con fusión 106 y la matriz 110 pueden omitirse del proceso.
Cada extrusor tiene un tornillo de extrusión (no mostrado) el cual es impulsado por un motor de impulsión convencional (no mostrado) . Al avanzar el polímero, el extrusor, debido a la rotación del tornillo de extrusión por el motor de impulsión, éste se calienta progresivamente a un estado progresivo. El calentamiento del polímero al estado derretido puede lograrse en una pluralidad de pasos discretos con su temperatura siendo gradualmente elevada al avanzar a través de las zonas del extrusor 106 hacia la matriz de soplado con fusión 110 y al extrusor 108 hacia los medios formadores de filamento continuo 112. La matriz de soplado 110 y los medios formadores de filamento continuo 112 pueden aún ser otra zona de calentamiento en donde la temperatura de la resina termoplástica derretida se mantiene a un nivel elevado para la extrusión. El calentamiento de las varias zonas de los extrusores 106 y 108 y de la matriz de soplado con fusión 110 y de los medios formadores de filamento continuo 112 puede lograrse a través de cualesguiera de una variedad de arreglos de calentamiento convencionales (no mostrados) .
El componente de filamento elastomérico de la tela fibrosa elástica anisotrópica puede formarse utilizado una variedad de técnicas de extrusión. Por ejemplo, los filamentos
elásticos pueden formarse utilizando uno o más arreglos de matriz de soplado con fusión o de hilado convencionales, los cuales se han modificado para remover las corrientes de gas (por ejemplo las corrientes de aire primarias) gue fluyen generalmente en la misma dirección que la de los hilos extruidos para atenuar los hilos extruidos y los cuales se han modificado adicionalmente, como se explicó abajo para tener aberturas de tipo de ranura para la producción de filamentos de forma de cinta. El arreglo de matriz de hilado modificado 112 se extiende a través de una superficie recolectora perforada 114 en una dirección las cuales esencialmente transversal a la dirección de movimiento de la superficie recolectora 114. El arreglo de matriz modificado 112 incluye un arreglo lineal 116 de los vasos capilares ranurados alineados a lo largo de la extensión transversal de la matriz con la extensión transversal de la matriz siendo aproximadamente tan larga como el ancho deseado de las hileras paralelas de los filamentos elastoméricos gue se van a producir. Esto es, la dimensión transversal de la matriz es la dimensión la cual está definida por el arreglo lineal de los vasos capilares de matriz ranurados.
La figura 3 ilustra la cara de matriz 115 teniendo un arreglo 116 de vasos capilares ranurados colocados en una parte de extrusión alargada 123. La cara de matriz 115 está mantenida en su lugar usando una pluralidad de elementos de
sujetador 117 los cuales pueden ser pernos o similares colocados a lo largo de su perímetro exterior.
La figura 6 muestra cómo el arreglo 116 de los vasos capilares individuales 119 está arreglado en hileras paralelas. En la incorporación mostrada, hay cinco de tales hileras paralelas de los vasos capilares 119. La parte de extrusión 123 de la cara de matriz 115 es de alrededor de 60 pulgadas de largo y de alrededor de una pulgada de ancho. Hay alrededor de dieciocho de los vasos capilares 119 por cada una pulgada de longitud en la dirección transversal de la parte de extrusión 123 o de alrededor de 3.6 vasos capilares por hilera para cada pulgada de la longitud en la dirección transversal.
Cada vaso capilar 119 tiene una abertura ranurada
121 para producir un filamento de forma de cinta 118 como se muestra en la figura 7. También, las hileras de vasos capilares 119 pueden estar descentradas como se muestra, de manera gue las ranuras en cada hilera traslapen los bordes de las ranuras en la hilera o hileras adyacentes. La cantidad de descentrado puede variarse para controlar la capacidad para respirar y otras propiedades del tejido 12. Las aberturas ranuradas 121 deben de tener formas y proporciones de aspecto gue correspondan esencialmente a las formas y proporciones de lo plano de los filamentos 118.
Típicamente las aberturas ranuradas 121 tendrán proporciones de aspecto de por lo menos de alrededor de 2.0, preferiblemente de por lo menos de alrededor de 4.0, más preferiblemente de por lo menos de alrededor de 6.0. La longitud de cada abertura ranurada 121 (correspondiendo al ancho inicial del filamento de forma de cinta antes del jalado hacia abajo) puede variar de desde alrededor de 0.005-0.5 pulgadas, preferiblemente de alrededor de 0.02-0.3 pulgadas, más preferiblemente de alrededor de 0.1-0.2 pulgadas. El ancho de cada abertura ranurada 121 (correspondiendo al espesor del filamento 118 puede ser de alrededor de 0.0006-0.1 pulgadas, preferiblemente de alrededor de 0.002-0.06 pulgadas, más preferiblemente de alrededor de 0.01-0.04 pulgadas. Dependiendo del tamaño de la matriz, de desde alrededor de 2-240 vasos capilares 119 pueden proporcionarse por pulgada lineal de la cara de matriz. La parte de extrusión 123 de la matriz puede variar de desde alrededor de 5 a alrededor de 150 o más pulgadas en longitud. Una proporción de jalado hacia abajo para los filamentos puede variar de desde alrededor de 1.1:1 a alrededor de 10:1, deseablemente de alrededor de 1.5:1 a alrededor de 5:1.
La figura 4 muestra un vaso capilar 119 en la sección transversal, y la figura 5 muestra sólo la parte inferior
125 incluyendo la abertura ranurada 121 del vaso capilar. El vaso capilar 119 puede ser más o menos cilindricos en todos los lugares arriba de la abertura ranurada 121. Como se muestra en
las figuras 4 y 5, el vaso capilar 119 puede tener una sección transversal de tipo de embudo, mostrada mediante una sección transversal progresivamente más estrecha gue se aproxima a la parte inferior 125 y a la abertura ranurada 121.
Dado gue la corriente de gas calentada (por ejemplo, la corriente de aire primario) la cual fluye más allá de la punta de matriz se reduce grandemente o está ausente, es deseable el aislar la punta de matriz o proporcionar elementos de calentamiento para asegurar gue el polímero extruido permanece derretido y fluible mientras gue está en la punta de matriz. El polímero es entonces extruido del arreglo 116 de los vasos capilares en la matriz modificada 112 para crear los filamentos elastoméricos conformados de cinta extruidos 118.
Los filamentos de forma de cinta elastoméricos extruidos 118 tienen una velocidad inicial al dejar éstos el arreglo 116 de los vasos capilares en la matriz modificada 112. Estos filamentos 118 son depositados sobre una superficie perforada 114 la cual debe moverse por lo menos la misma velocidad gue la velocidad inicial de los filamentes elásticos 118. Esta superficie perforada 114 es una banda sinfín convencionalmente impulsada por los rodillos 120. Los filamentos 118 son depositados en una alineación en la dirección de la máguina sobre la superficie de la banda sinfín 114 la cual está girando como se indica por la flecha 122 en la figura 2. Las
cajas de vacío (no mostradas) pueden usarse para ayudar en la retención de la matriz sobre la superficie de la banda 114. La punta de la matriz 112 debe estar tan cerca como sea práctico de la superficie de la banda perforada 114 sobre la cual son recolectados los filamentos elásticos continuos 118. Por ejemplo, esta distancia formadora puede ser de desde alrededor de 1 pulgada a alrededor de 10 pulgadas. Deseablemente, la distancia es de desde alrededor de 1 pulgada a alrededor de 8 pulgadas.
Puede ser deseable el tener la superficie perforada 114 moviéndose a una velocidad gue es mucho mayor gue la velocidad inicial de los filamentos elásticos 118 a fin de mejorar la alineación de los filamentos 118 en la dirección de la máguina y/o alargar los filamentos 118 de manera gue éstos logren un diámetro deseado. Por ejemplo, la alineación de los filamentos elastoméricos 118 puede mejorarse mediante el tener la superficie perforada 114 moviéndose a una velocidad de desde alrededor de 2 a alrededor de 7 veces más gue la velocidad inicial de los filamentos elastoméricos 118. Aún las diferencias de velocidad mayores pueden ser usadas si se desea. Aún cuando diferentes factores afectarán la elección particular de la velocidad para la superficie perforada 114, ésta típicamente será de desde alrededor de 3 a alrededor de 6 veces más rápida gue la velocidad inicial de los filamentos elastoméricos 118.
Deseablemente, los filamentos elastoméricos continuos son formados a una densidad por pulgada de ancho de material gue corresponde generalmente a la densidad de vasos capilares sobre la cara de matriz. Por ejemplo, la densidad de filamento por pulgada de ancho de material puede variar de desde alrededor de 2 a alrededor de 240 de tales filamentos por pulgada de ancho de material. Típicamente, las densidades más bajas de los filamentos (por ejemplo de 2-35 filamentos por pulgada de ancho) puede lograrse con sólo una matriz formadora de filamento. Las densidades superiores (por ejemplo, de 35-240 filamentos por pulgada de ancho) pueden lograrse con múltiples bancos de eguipo formador de filamentos.
En una incorporación alterna, los elementos en forma de cinta elastoméricos pueden formarse usando una matriz de extrusión de fundido convencional la cual se ha atascado intermitentemente o de otra manera se ha modificado para permitir la extrusión de la pluralidad de tiras de película. La figura 9 ilustra una matriz de extrusión de fundido 150 gue tiene numerosas ranuras individuales 152 para la extrusión de las tiras de película. La matriz 150 puede formarse, por ejemplo, mediante el modificar una matriz de extrusión de película fundida convencional para incluir una pluralidad de tapones en las regiones 153 gue separan las ranuras individuales 152. La matriz de extrusión de fundido modificada puede usarse para producir elementos de forma de cinta algo más grandes que los producidos
usando el proceso de hilado modificado descrito arriba. Por ejemplo, las tiras de película individuales pueden haber tenido un ancho extruido (después del jalado hacia abajo) de alrededor de 0.10-1.0 pulgadas, adecuadamente de alrededor de 0.20-0.80 pulgadas, deseablemente de alrededor de 0.30-0.70 pulgadas. Las tiras de película pueden tener un espesor de alrededor de 0.02-0.20 pulgada, adecuadamente de alrededor de 0.04-0.16 pulgadas, deseablemente de alrededor de 0.08-0.12 pulgadas.
Los elementos de forma de cinta elastoméricos producidos de la matriz de extrusión de fundido 150 pueden colocarse abajo sobre la superficie recolectora similar al sistema de transportador perforado 114 mostrado en la figura 2. De nuevo, el jalado hacia abajo puede efectuarse mediante el variar la velocidad de la superficies recolectoras 114 en relación a la velocidad de extrusión de los elementos en forma de cinta. Una proporción de jalado hacia abajo para las tiras de película elastomérica puede variar de desde alrededor de 1.1:1 a alrededor de 10:1, deseablemente de alrededor de 1.5:1 a alrededor de 5:1. Las tiras de película elastomérica son extruidas generalmente paralelas una a otra en la dirección de la máguina de la superficie recolectora, y están generalmente espaciadas y separadas una de otra. La distancia entre las tiras de película en forma de cinta sobre la superficie recolectora (después del jalado hacia abajo) puede variar adecuadamente de
desde alrededor de 0.1-2.0 pulgadas, deseablemente de alrededor de 0.5-1.0 pulgadas.
Cuando los elementos en forma de cinta elastoméricos son fraguados de una matriz de película, éstos se depositarán generalmente en una capa única sobre la superficie recolectora. Las ranuras de matriz 152 pueden ser algo más largas gue las dimensiones de la tira de película final, para acomodar el jalado. Por ejemplo, cada ranura de matriz 152 puede tener una longitud en la dirección transversal de alrededor de 0.25-2.5 pulgadas, adecuadamente de alrededor de 0.50-2.0 pulgadas, deseablemente de alrededor de 0.75-1.75 pulgadas. El espesor de las ranuras de matriz 152 puede ser de alrededor de 0.05-0.50 pulgadas adecuadamente de alrededor de 0.10-0.40 pulgadas, deseablemente de alrededor de 0.12-0.30 pulgadas.
Un objetivo de producir los elementos en forma de cinta más largos es el de asegurar gue los filamentos tendrán un ancho gue es más largo gue las uniones individuales producidas por un aparato de unión de punto usado para unir el tejido elastomérico a una o más capas extendibles. La unión de punto puede parcialmente destruir los elementos elásticos. Si los elementos de forma de cinta son más ancho gue las uniones de punto, entonces el elemento elástico en forma de cinta es totalmente destruido a través de su ancho.
El tejido fibroso anisotrdpico elastomérico 12 teniendo los elementos en forma de cinta puede opcionalmente ser recubierto con una capa de fibras sopladas con fusión elastoméricas convencionales 126 para formar un compuesto elastomérico anisotrópico 130 (figura 2) el cuales entonces unido intermitentemente a la capa plegable 24 (figura 1) . Alternativamente, el tejido elastomérico 12 tiene los elementos en forma de cinta gue pueden ser laminados directamente a las capas extendibles 24 y 28 sin el paso del recubrimiento intermedio. Cuando el tejido elastomérico 12 es recubierto con las fibras de soplado confusión elastoméricas 126, el compuesto elastomérico anisotrópico resultante 130 puede contener por lo menos alrededor de 20% por peso de los elementos en forma de cinta contribuidos por el tejido fibroso anisotrópico elastomérico 12. Por ejemplo, el compuesto anisotrópico elastomérico 130 puede contener alrededor de 20-95% por peso de la capa 12 de los elementos elastoméricos en forma de cinta y alrededor de 5-80% por peso de la capa 126 de las fibras sopladas con fusión elastoméricas convencionales. Deseablemente, el compuesto elastomérico anisotrópico 130 puede contener alrededor de 50-95% por peso de la capa 12 de los elementos elastoméricos en forma de cinta y alrededor de 5-50% por peso de la capa 126 de las fibras sopladas con fusión elastoméricas convencionales. Más deseablemente, el compuesto elastomérico anisotrópico 30 puede contener alrededor de 80-95% por peso de la capa 12 de los filamentos elastoméricos en forma de cinta y alrededor de 5-20%
por peso de la capa de fibras de soplado con fusión elastoméricas convencionales.
Cuando es agregado, el componente de fibra de soplado con fusión de la tela compuesta fibrosa elástica anisotrópica se forma utilizando un proceso de soplado con fusión convencional representado con el número de referencia 124. Los procesos de soplado con fusión generalmente involucran el extruir una resina de polímero termoplástico a través de una pluralidad de vasos capilares de diámetro pegueño de una matriz de soplado con fusión como hilos derretidos adentro de una corriente de gas calentado (la corriente de aire primaria) la cual está fluyendo generalmente en la misma dirección gue la de los hilos extruidos de manera gue los hilos extruidos son atenuados (por ejemplo, jalados o extendidos) para reducir su diámetro. Las técnicas de soplado con fusión y el aparato para las mismas se discuten completamente en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,663,220, cuyos contenidos se incorporan aquí por referencia.
En el arreglo de matriz soplado con fusión 110, la posición de las placas de aire las cuales en conjunción con la parte de matriz definen las cámaras y separaciones, puede ajustarse en relación a la parte de matriz para aumentar o disminuir el ancho de los conductos de gas de atenuación de manera gue el volumen del gas de atenuación gue pasa a través de
los conductos de aire durante un periodo de tiempo dado puede variarse sin variar la velocidad del gas de atenuación. Generalmente hablando, las velocidades de gas de atenuación más bajas y las separaciones de conducto de aire más anchas son preferidas si iban a producirse microfibras o fibras de soplado con fusión esencialmente continuas.
Las dos corrientes de gas de atenuación convergen para formar una corriente de gas la cual lleva y atenúa los hilos derretidos, al salir éstos de los orificios, adentro de las fibras o dependiendo del grado de atenuación, microfibras, de un diámetro pegueño el cual usualmente es de menos gue el diámetro de los orificios. Las microfibras o las fibras portadas en el gas 126 son sopladas, por la acción del gas atenuante, sobre un arreglo de recolección el cual, en la incorporación ilustrada en la figura 2, es la banda sinfín perforada 114 la cual lleva los filamentos elastoméricos en alineación de la dirección de la máguina. Las fibras o las microfibras 126 son recolectadas como una matriz de fibras coherente sobre la superficie de los filamentos elastoméricos 118 y sobre la banda sinfín perforada 114 la cual está girando como se indica por la flecha 122 en la figura 2. Si se desea, las fibras o microfibras sopladas con fusión 126 pueden ser recolectadas sobre la banda sinfín perforada 114 a numerosos ángulos de choque. Las cajas de vacío (no mostradas) pueden usarse para ayudar a la retención de la matriz sobre la superficie de la banda 114. Típicamente, la
punta 128 de la matriz 110 está de desde alrededor de 6 pulgadas a alrededor de 14 pulgadas de la superficie de la banda perforada 116 sobre la cual son recolectadas las fibras. Las fibras o microfibra enredadas 124 autógenamente unen por lo menos una parte de los filamentos continuos elásticos 18 debido a gue las fibras o las microfibras 124 están aún algo pegajosas o derretidas mientras gue éstas se depositan sobre los filamentos continuos elásticos 118, formando por tanto la tela fibrosa elástica anisotrópica 130.
En este punto, puede ser deseable el calandrar ligeramente el tejido fibroso elástico compuesto de fibras sopladas con fusión y de filamentos de forma de cinta a fin de mejorar la unión autógena. Este calandrado puede lograrse con un par de rodillos de pellizco sin patrón o con patrón 132 y 134 bajo una presión suficiente (y con una temperatura, si se desea), para provocar la unión autógena permanente entre los filamentos elastoméricos de forma de cinta y de las fibras sopladas con fusión elastoméricas.
Como se discutió arriba, los filamentos de forma de cinta y las fibras de soplado con fusión elastoméricas son depositadas sobre una superficie perforada móvil. En una incorporación de la invención, las fibras sopladas con fusión son formadas directamente sobre la parte superior de los filamentos elastoméricos en forma de cinta extruidos. Esto se logra
mediante el pasar los filamentos y la superficie perforada bajo un eguipo el cual produce las fibras sopladas con fusión. Alternativamente, una capa de fibras sopladas con fusión elastoméricas puede depositarse sobre una superficie perforada y las hileras esencialmente paralelas de filamentos elastoméricos en forma de cinta pueden formarse directamente sobre las fibras sopladas con fusión elastoméricas. Varias combinaciones del eguipo formador de fibra y formador de filamento pueden ponerse para producir diferentes tipos de telas fibrosas elásticas. Por ejemplo, la tela fibrosa elástica puede contener capas alternantes de filamentos de forma de cinta elastoméricos y de fibras de soplado con fusión elastoméricas. Varias matrices para formar las fibras sopladas con fusión o crear los filamentos elastoméricos en forma de cinta también pueden arreglarse en serie para proporcionar capas sobrepuestas de fibras o de filamentos.
Las fibras sopladas con fusión elastoméricas y los filamentos en forma de cinta elastoméricos pueden hacerse de cualesquier material el cual puede fabricarse en tales fibras y filamentos. Generalmente, cualesguier resinas o mezclas formadoras de fibra elastomérica adecuadas conteniendo las mismas pueden utilizarse para las fibras con fusión elastoméricas y cualesquier resinas formadoras de filamento elastomérico adecuadas o mezclas conteniendo las mismas pueden utilizarse para los filamentos elastoméricos. Las fibras y los filamentos pueden
formarse de la misma o de una resina elastomérica diferente. Las fibras y/o filamentos también pueden ser de bicomponente y/o de biconstituyente como se define arriba.
Por ejemplo, las fibras con fusión elastoméricas y/o los filamentos elastoméricos pueden hacerse de copolímeros de blogue teniendo la fórmula general A-B-A' en donde A y A' son cada uno un extremo blogue de polímero termoplástico el cual contiene una mitad estirénica tal como poli(vinil areno) y en donde B es un blogue medio de polímero elastomérico tal como un dieno conjugado o un polímero de algueno inferior. Los copolímeros de blogue pueden ser, por ejemplo, copolímeros de blogue de (poliestireno/poli(etileno-butileno) / (poliestireno) disponibles de Shell Chemical Company bajo la marca KRATON® G-1657. Uno de tales copolímeros de blogue puede ser, por ejemplo, KRATON G-1657.
Otros materiales elastoméricos de ejemplo los cuales pueden sr usados incluyen los materiales elastoméricos de poliuretano tal como, por ejemplo, aguéllos disponibles bajo la marca ESTA E de B.F. Goodrich & Company, los materiales elastoméricos de poliamida tal como, por ejemplo, aguéllos disponibles bajo la marca PEBAX® de Rilsan Company, y los materiales elastoméricos de poliéster tal como, por ejemplo, aguéllos disponibles bajo la designación de comercio Hytrel de E.I. DuPont De Nemours & Company. La formación de las fibras de
soplado elastoméricas de materiales elásticos de poliéster se describe en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,741,949 otorgada a Morman y otros incorpora aguí por referencia. Los polímeros elastoméricos útiles también incluyen, por ejemplo, los copolímeros elásticos de etileno y por lo menos un monómero de vinilo tal como, por ejemplo, los acetatos de vinilo, los ácidos monocarboxílieos alifáticos insaturados, y los esteres de tales ácidos monocarboxílieos. Los copolímeros de elásticos y la formación de las fibras sopladas con fusión elastoméricas de esos copolímeros elásticos están discutidas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,803,117.
Otros elastómeros útiles incluyen los materiales elastoméricos catalizados con metaloceno y/o catalizados de geometría constreñida incluyendo las poliolefinas de geometría constreñidas producidas y vendidas por Dow Chemical Company bajo la marca ÉLITE®. Un elastómero catalizado de geometría constreñida es un polietileno de baja densidad lineal vendido bajo la marca ÉLITE 5800.02. Los polímeros catalizados de metaloceno y los polímeros catalizados de geometría constreñida están además descritos en la obra de Kirk-Othmer's "Enciclopedia de la Tecnología Química", Cuarta Edición (1996), Volumen 17, páginas 765-767, cuya descripción se incorpora aguí por referencia.
Los auxiliares de procesamiento pueden ser agregados a los polímeros elastoméricos. Por ejemplo, una poliolefina puede ser mezclada con el polímero elastomérico (por ejemplo, el copolímero de blogue elastomérico A-B-A) para mejorar la procesabilidad de la composición. La poliolefina debe ser una la cual, cuando se mezcla y se somete a una combinación apropiada a condiciones de presión elevada y de temperatura elevada, es extruible en forma mezclada con el polímero elastomérico. Los materiales de poliolefina de mezcla útiles incluyen, por ejemplo, el polietileno, el polipropileno, y el polibuteno, incluyendo los copolímeros de etileno, los copolímeros de propileno y los copolímeros de buteno. Un polietileno útil particularmente puede obtenerse de U.S. I. Chemical Company bajo la designación de comercio PETROTHENE®NA 601 (también mencionado aguí como PE NA 601 o polietileno NA 601) . Dos o más de las poliolefinas pueden ser utilizadas. Las mezclas extruibles de los polímeros elastoméricos y de las poliolefinas elastoméricas están descritos en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,663,220 previamente mencionada.
Deseablemente, las fibras sopladas con fusión elastoméricas y/o los elementos elastoméricos en forma de cinta deben tener alguna pegajosidad para mejorar la unión autógena. Por ejemplo, el polímero elastomérico mismo puede ser pegajoso cuando se forma en fibras y/o filamentos o, alternativamente, puede ser agregada una resina adhesiva compatible a las
composiciones elastoméricas extruibles descritas arriba para proporcionar las fibras y/o filamentos elastoméricos con adhesivo gue se unen autógenamente. En relación a las resinas adhesivas y a las composiciones elastoméricas extruibles con adhesivo, nótense las resinas y composiciones como se describen en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,787,699 incorporada aguí por referencia.
Cualesquier resina adhesiva puede ser usada la cual sea compatible con el polímero elastomérico y pueda soportar las altas temperaturas de procesamiento (por ejemplo, extrusión) . Si el polímero elastomérico (por ejemplo, el copolímero de blogue elastomérico A-B-A) se mezcla con los auxiliares de procesamiento tal como, por ejemplo, las poliolefinas o los aceites de extensión, la resina adhesiva también debe ser compatible con aguéllos auxiliares de procesamiento. Generalmente, las resinas de hidrocarburo hidrogenatadas son resinas adhesivas preferidas, debido a su mejor estabilidad a la temperatura. Los adhesivos de las series REGALREZ"*"* y ARKON**110* son ejemplos de las resinas de hidrocarburo hidrogenatadas. En ZONATAK SOI™*"* ligero es un ejemplo de un hidrocarburo de terpeno. Las resinas de hidrocarburo REGALREZ® están disponibles de Himont Incorporated. Las resinas de la serie ARKON® marca están disponibles de Arakawa Chemical (U.S.A.) Incorporated. Desde luego, la presente invención no está limitada al uso de tales tres resinas
adhesivas, y también pueden usarse otras resinas adhesivas las cuales sean compatibles con los otros componentes de la composición y puedan soportar las temperaturas altas de procesamiento.
Típicamente, la mezcla usada para formar los elementos elastoméricos y las fibras sopladas con fusión incluyen, por ejemplo, de desde alrededor de 40 alrededor de 80 por ciento por peso del polímero elastomérico, de desde alrededor de 5 a alrededor de 40 por ciento de poliolefina y de desde alrededor de 5 a alrededor de 40 por ciento de adhesivo de resina. Por ejemplo, una composición particularmente útil designada KRATON® G-2755 incluye, por peso, alrededor de 61 a alrededor de 65 por ciento de KRATON® G-1657, a alrededor de 17 a alrededor de 23 por ciento de polietileno PETROTHENE® NA 601, y alrededor de 15 a alrededor de 20 por ciento de un adhesivo REGALREZM?rc* 1126. El REGALREZ 1126 es una resina adhesiva a base de estireno hidrogenatada. El KRATON® G-2760 es una mezcla útil de copolímero de blogue (KRATON® G-1730M) y un adhesivo.
El componente de fibra soplada con fusión elastomérico de la presente invención puede ser una mezcla de fibras o partículas elásticas o no elásticas. Para un ejemplo de tal mezcla, se hace referencia a la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,209.563, incorporada aguí por referencia en la cual las fibras elastoméricas y no elastoméricas están
trituradas para formar un tejido coherente único de fibras dispersada al azar. Otro ejemplo de tal tejido de compuesto elástico se hará por una técnica tal como la descrita en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica previamente mencionada No. 4,741,949. Esta patente describe un material no tejido elástico el cual incluye una mezcla de fibras termoplásticas sopladas con fusión y de otros materiales. Las fibras y los otros materiales son combinados en la corriente de gas en la cual las fibras sopladas con fusión son llevadas de manera gue ocurre un mezclado con enredado íntimo de las fibras sopladas con fusión y otros materiales, por ejemplo, la pulpa de madera, las fibras cortas o partículas tal como, por ejemplo, de carbón activado, arcillas, almidones o hidrocoloide (hidrogel) comúnmente mencionados como superabsorbentes antes de la recolección de las fibras sobre un dispositivo recolector para formar un tejido coherente de fibras dispersadas al azar.
Cuando los elementos de forma de cinta elastoméricos son formados de una matriz de extrusión de fraguado en vez de una matriz de hilado, las tiras de película en forma de cinta típicamente no están recubiertas con fibras sopladas con fusión. Ya sea gue los elementos de forma de cinta estén o no recubiertos con las fibras sopladas con fusión, la adhesión entre el tejido elastomérico 12 y las capas extendibles 24 y 28 puede mejorarse mediante el recubrir la superficie de contacto de cada capa extendible con una resina adhesiva. Una resina adhesiva
adecuada se vende bajo la marca de Findlay Adhesive 2525A y es un adhesivo basado en KRATON® (por ejemplo, basado en hule butadieno estireno) . Adecuadamente, el adhesivo puede ser recubierto por rociado sobre la superficie de las capas extendibles gue se van a poner en contacto con el tejido elastomérico 12. El recubrimiento puede tener un peso base de alrededor de 1-10 gramos por metro cuadrado, deseablemente de alrededor de 3-5 gramos por metro cuadrado. Pueden emplearse otros adhesivos u otras técnicas de aplicación.
La figura 10 muestra otro proceso de ejemplo para hacer un material elástico compuesto de la invención, útil cuando los filamentos de forma de cinta son producidos con una matriz de extrusión de película fraguada. Los filamentos elastoméricos de forma de cinta 160 (por ejemplo, las tiras de película fraguada) son extruidas de la matriz de extrusión de película fraguada modificada 150, y se enfrían usando los rodillos enfriadores 162, 164, 166 y 168. Una primera capa extendible 170 la cual puede, por ejemplo, ser una tela no tejida extendible, se enrolla desde un rollo de almacenamiento 172 y se recubre sobre la superficie con un adhesivo 174 usando un surtidor adhesivo 176 el cual, por ejemplo, puede ser un aparato de rociado de derretido o de soplado con fusión. Una segunda capa extendible 180 la cual puede, por ejemplo, ser una tela no tejida extendible se desenrolla desde un segundo rollo de suministro 182 y también se recubre con un adhesivo desde un aparato surtidor (no mostrado) .
Las capas extendibles recubiertas de adhesivo 170 y 180 son unidas con la capa de filamentos elásticos de forma de cinta 160 colocados en forma de emparedado entre éstas, con las superficies recubiertas de adhesivo de las capas extendibles 170 y 180 haciendo contacto con los filamentos elásticos de forma de cinta 160. Las capas son unidas juntas entre un par de rodillos de calandrado 184. Los rodillos de calandrado 184 pueden calentarse o no calentarse, dependiendo del tipo de adhesivo usado. Los rodillos de calandrado 184 pueden ser con patrón o lisos y pueden impartir regiones de unión espaciadas y separadas o de unión continua a las capas dependiendo de si las capas extendibles 170 y 180 son capas recogibles no extendibles (reguiriéndose la unión espaciada y separada para efectuar el plegado) o las capas estirables (en cuyo caso, la unión puede ser continua o espaciada y separada) . También, los rodillos de calandrado 184 pueden o no girar a una velocidad suficiente para estirar los filamentos elásticos 160 dependiendo de si las capas extendibles 170 y 180 son plegables (requiriendo el estiramiento de los filamentos 160 antes de la unión) o estirables (no requiriendo el pre-estiramiento de los filamentos 160) .
El material elástico compuesto resultante 190 es por tanto producido, y puede enrollarse sobre un rodillo de almacenamiento 192.
Aún cuando las modalidades de la invención descritas aguí se consideran generalmente preferidas, pueden hacerse varias modificaciones y mejoras sin departir del espíritu y alcance de la invención. El alcance de la invención se indica por las reivindicaciones anexas y todos los cambios gue caen dentro del significado y del rango de eguivalentes se intenta gue sean abarcados aguí.
Claims (40)
1. Un material elástico gue comprende: una estructura de polímero elastomérico anisotrópica gue incluye una capa de elementos elastoméricos de forma de cinta; y una capa extendible unida a la estructura de polímero elastomérico anisotrópico de manera gue la capa extendible se pliega o se retrae cuando se relaja en la estructura elastomérica.
2. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos elastoméricos en forma de cinta tienen una proporción de lisura de por lo menos de alrededor de 2.0.
3. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos elastoméricos en forma de cinta tienen una proporción de lisura de por lo menos de alrededor de 4.0.
4. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos elastoméricos en forma de cinta tienen una proporción de lisura de por lo menos de alrededor de 6.0.
5. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos elastoméricos en forma de cinta comprenden filamentos.
6. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porgue los elementos de forma de cinta tienen un ancho en sección transversal de alrededor de 0.0025-0.25 pulgadas.
7. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porgue los elementos de forma de cinta tienen un ancho en sección transversal de alrededor de 0.01-0.15 pulgadas.
8. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porgue los elementos de forma de cinta tienen un ancho en sección transversal de alrededor de 0.05-0.10 pulgadas.
9. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta comprenden tiras de película extruida.
10. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque los elementos en forma de cinta tienen un ancho en sección transversal de alrededor de 0.10-1.0 pulgadas.
11. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta tienen un ancho en sección transversal de alrededor de 0.20-0.80 pulgadas.
12. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta tienen un ancho en sección transversal de alrededor de 0.30-0.70 pulgadas.
13. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los filamentos elastoméricos en forma de cinta comprenden un elastómero seleccionado del grupo gue consiste de polímeros elásticos, poliuretanos elásticos, poliamidas elásticas, copolímeros elásticos de etileno y por lo menos un monómero de vinilo, poliolefinas catalizadas con metaloceno elásticas, y copolímeros de blogue A-B-A' elásticos en donde A y A' son los mismos o diferentes polímeros termoplásticos, y en donde B es un blogue de polímero elastomérico.
14. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue la capa extendible comprende una capa plegable unida en lugares espaciados y separados a la estructura de polímero elastomérico anisotrópica de manera gue la capa plegable está recogida entre los lugares espaciados y separados cuando la estructura elastomérica está relajada.
15. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porgue la capa recogible comprende una tela no tejida de fibras.
16. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque la tela no tejida recogible es seleccionada del grupo gue consiste de una tela unida por hilado, una tela soplada con fusión, una tela cardada, y una tela de capas múltiples gue incluye por lo menos una de las telas no tejidas anteriores.
17. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porque la capa plegable comprende una película termoplástica.
18. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue la capa extendible comprende una capa estirable unida a la estructura de polímero elastomérico anisotrópica de manera que la capa estirable es retraída cuando la estructura elastomérica está relajada.
19. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque la capa estirable es seleccionada del grupo gue consiste de estructuras tejidas, estructuras tramadas, papeles crepados, telas no tejidas extendibles, telas pre-encogidas compresivamente, y películas termoplásticas extendibles.
20. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta están arreglados en una pluralidad de capas.
21. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta están alineados en la dirección de la máguina.
22. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1, gue comprende dos de las capas extendibles unidas sobre ambos lados de la estructura de polímero elastomérica.
23. Un material elástico compuesto gue comprende: una estructura de polímero elastomérico anisotrópica gue incluye por lo menos una capa de elementos de forma de cinta elastoméricos y por lo menos una capa de fibras sopladas con fusión elastoméricas unidas a por lo menos un aparte de los elementos en forma de cinta elastoméricos; y por lo menos una capa extendible unida en lugares espaciados y separados a la estructura de polímero elastomérico anisotrópica de manera gue la capa extendible se pliega o se retrae cuando la estructura de polímero elastomérico anisotrópica está relajada.
24. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porgue los elementos de forma de cinta elastoméricos están arreglados en una alineación en la dirección de la máquina.
25. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque las fibras sopladas con fusión elastoméricas están alineadas en la dirección de la máquina.
26. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porque la capa de fibras sopladas con fusión elastoméricas comprende una mezcla de fibras sopladas con fusión elastoméricas y uno o más materiales seleccionados del grupo gue consiste de pulpa de madera, fibras inelásticas, partículas, materiales superabsorbentes y combinaciones de las mismas.
27. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta tienen una proporción de lisura de por lo menos de alrededor de 2.0.
28. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta tienen una proporción de lisura de por lo menos de alrededor de 4.0.
29. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta tienen una proporción de lisura de por lo menos de alrededor de 6.0.
30. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porgue los elementos en forma de cinta elastoméricos comprenden filamentos de polímero.
31. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porgue la capa extendible comprende una capa plegable unida en lugares espaciados y separados en la estructura de polímero elastomérico anisotrópica de manera gue la capa recogible es recogida entre los lugares espaciados y separados cuando la estructura elastomérica se relaja.
32. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porque la capa extendible comprende una capa estirable unida a la estructura de polímero elastomérica anisotrópica de manera que la capa estirable se retrae cuando la estructura elastomérica está relajada.
33. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porque comprende dos de las capas extendibles unidas a la estructura de polímero elastomérico anisotrópica.
34. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 23, caracterizado porque los elementos elastoméricos en forma de cinta y las fibras sopladas con fusión elastoméricas cada una comprenden los mismos o diferentes polímeros seleccionados del grupo gue consiste de poliésteres elásticos, poliuretanos elásticos, poliamidas elásticas, copolímeros elásticos de etileno y por lo menos un monómero de vinilo, poliolefinas catalizadas de metaloceno elásticas, y copolímeros de bloque A-B-A' elásticos en donde A y A' son los mismos o diferentes polímeros termoplásticos, y en donde B es un bloque de polímero elastomérico.
35. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 31, caracterizado porque la capa plegable comprende una tela no tejida de fibras.
36. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 35, caracterizado porque la tela no tejida plegable es seleccionada del grupo gue consiste de una tela unida por hilado, una tela soplada con fusión, una tela cardada, y una tela de capas múltiples incluyendo por lo menos una de las telas no tejidas anteriores.
37. El material elástico compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porgue la capa estirable comprende un material seleccionado del grupo gue consiste de estructuras tejidas, estructuras tramadas, papeles crepados, telas no tejidas extendibles y telas pre-encogidas compresivamente.
38. Un método para hacer un material elástico compuesto que comprende los pasos de: formar una capa de elementos elastoméricos en forma de cinta en alineación en la dirección de la máquina sobre un transportador; estirar la capa de filamentos elastoméricos en forma de cinta; unir la capa estirada de filamentos elastoméricos en forma de cinta a una capa plegable y unir las capas unidas en lugares espaciados y separados; y relajar la capa de filamentos elastoméricos en forma de cinta de manera gue la capa plegable se recoge entre los lugares de unión.
39. El método tal y como se reivindica en la cláusula 38, caracterizado porgue comprende los pasos de unir una capa de filamentos elastoméricos soplados con fusión a la capa de filamentos elastoméricos en forma de cinta para formar un compuesto elastomérico anisotrópico, y unir el compuesto elastomérico anisotrópico a la capa plegable.
40. Un método para hacer un material elástico compuesto gue comprende los pasos de: formar una capa de elementos elastoméricos en forma de cinta en alineación en la dirección de la máguina sobre un transportador; y unir la capa de elementos elastoméricos en forma de cinta a una capa estirable; en donde la capa estirable está en un estado estirado cuando los elementos elastoméricos en forma de cinta son estirados, y en un estado retraído cuando los elementos elastoméricos en forma de cinta están relajados. R E S UM E Un material elástico compuesto que incluye una capa de elementos elastoméricos en forma de cinta colocados en una alineación en la dirección de la máquina, unidos a una capa extendible la cual puede ser una capa plegable o una capa estirable. Una capa de las fibras elastoméricas sopladas con fusión puede ser unida a la capa de elementos en forma de cinta elastoméricos antes de unirse a la capa extendible. El compuesto elástico tiene una cohesión excelente, una capacidad para respirar controlada al aire y al vapor de agua, una apariencia opaca, y es fácil de cortar y convertir en los productos de uso final tal como prendas, almohadillas, pañales, y productos para el cuidado personal en donde la elasticidad es deseada.
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US08961523 | 1997-10-31 |
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