MXPA99006762A - Tela no tejida tendida en humedo a partir de fibras naturales sin formacion de pulpa y cuerpos mixtos que contienen a las mismas - Google Patents

Abstract

Se proveen las telas no tejidas tendidas en húmedo que tienen propiedades de reforzamiento mecánico medianteel uso de paquete de fibra vegetal sin formación de pulpa como componente de fibra predominante;los paquetes de fibra sin formación de pulpa tienen un módulo de elasticidad de aproximadamente 1.4-3.5 x 106 kg/cM2 y una longitud de fibra cortada de aproximadamente 25 mm;las fibras son fibras de cordaje incluyendo agave, abacá, henequén, cañamo y yute;los cuerpos mixtos de las telas de fibra sin formación de puntos con láminas celulósicas e hiladas tienen aplicación como productos acabados de interior de vehículo termoformado.

Description

TELA NO TEJIDA TENDIDA EN HÚMEDO A PARTIR DE FIBRAS NATURALES SIN FORMACIÓN DE PULPA Y CUERPOS MIXTOS QUE CONTIENEN A LAS MISMAS MEMORIA DESCRIPTIVA La presente reivindicación reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A número 60/036,200, expedida el 21 de enero de 1997.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a las telas no tejidas tendidas en húmedo hechas de paquetes de fibra natural no formadas en pulpa y materiales de lamina de cuerpo mixto hidroencruzado que contiene dichas telas no tejidas.

*. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En las operaciones convencionales de fabricación de papel tendido en húmedo, las fibras con formación de pulpa se dispersan en un medio acuoso y se depositan en forma de lámina en un alambre o banda de formación de papel. Las fibras con formación de pulpa son las unidades de fibra elementales únicas obtenidas a partir del procedimiento de formación de pulpa. Dichas fibras elementales, previo al procedimiento de formación de pulpa, en empaquetan y se unen mediante varios componentes de enlace tales como lignina y la hemicelulosa. El procedimiento de formación de pulpa remueve dichos componentes de unión, dejando atrás a la mayoría de las fibras celulósicas elementales. Dicho rompimiento de los empaques de fibra es deseable ya que las fibras elementales liberadas son más controlables y proveen una uniformidad de lámina deseada al contribuir con la resistencia y brillo del material de lámina resultante. En su aplicación no tejida tendida en húmedo, las fibras vegetales con formación pulpa de longitud incrementada se emplean al compararse con las fibras de pulpa de madera más cortas. Dichas fibras vegetales largas imparten propiedades mecánicas mejoradas e incluyen fibras fundamentales como el agave, cáñamo, taroa, lino, yute y fibras de abacá como se menciono en Homonoff y otros E.U.A 5,151 ,320 y Viazmensky y otros E.U.A 5,009,747. En dicha conexión, las fibras vegetales con formación de pulpa típicamente tienen un diámetro de fibra de aproximadamente 5-30 µm de una longitud de fibra de aproximadamente 10 mm. En la publicación WO 96,12849, las fibras de ramio liberadas o con pulpa, cortadas a una longitud de 12mm, se han utilizado en lugar de fibras sintéticas de 12 mm para formar telas no tejidas absorbentes cuando se emplean los agentes de dispersión adecuados. Las telas no tejidas tendidas en húmedo de fibras inorgánicas tales como cristal, carbono, carburo de silicio y otros también son conocidas y se han utilizado para las aplicaciones de cuerpos mixtos en donde las propiedades anisotrópicas de las telas no tejidas tendidas en húmedo son deseables para propósitos de reforzamiento. Dichas fibras inorgánicas ventajosamente imparten a las telas no tejidas sus módulos altos de elasticidad, los cuales resultan en el reforzamiento mejorado en un castigo de peso mínimo. Los forros interiores para vehículos de motor por lo tanto han consistido de ensambles multicapa moldeables comprendidos de un núcleo de espuma con capas de fibra de vidrio adheridas a las superficies planas opuestas de las mismas. Una película de barrera plástica contra humedad, tales como la película de polietileno, se aplica a la capa de fibra de vidrio posterior (el lado más cercano al techo de vehículo) y se emplean las capas bandas de papel para cubrir las capas en la película para evitar la adherencia durante la operación de moldeo. Una tela de ropa o capa equivalente cubre la capa de fibra de vidrio frontal más cercana al interior del vehículo. Adicionalmente, como se mencionó en la Patente de E.U.A 5,437,919, Welch y otros, se pueden utilizar las capas externas de capa blanca de yute tejido o la capa blanda de lino o agave. Dichos materiales de forro no solamente muestran las características de termoformación necesaria, si no que las fibras de reforzamiento de fibra de vidrio proveen un modulo de elasticidad que excede a la de la matriz de resina e imparte la rigidez necesaria al producto resultante.

Por varias razones, la industria busca eliminar el uso de la fibra de vidrio en dichas aplicaciones sin impactar adversamente a las características deseables de la misma, particularmente la termoformación y el módulo o características de rigidez.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto, de acuerdo con la presente invención, que las propiedades de reforzamiento mecánicas deseables se pueden incorporar en los materiales de tela no tejida sin usar fibra de vidrio o materiales voluminosos y pesados que han evidenciado construcciones no uniformes anteriormente. Lo anterior se logra mediante el uso de telas no tejidas tendidas en húmedo hechas con paquetes de fibra vegetal grandes como el componente de fibra predominante. Dichas telas no tejidas se pueden utilizar individualmente o como parte de las estructuras de cuerpo mixto como el componente de reforzamiento o rigidización de dichos cuerpos mixtos. En una ventaja de la presente invención que los paquetes de fibra sin formación de pulpa muestren el módulo alto requerido de elasticidad necesaria para remplazar a las fibras inorgánicas empleadas hasta ahora. Al mismo tiempo, se mantiene la característica anisotrópica del material no tejido tendido en húmedo. De acuerdo con la presente invención, las esteras de fibra de vidrio se pueden remplazar totalmente mediante láminas tendidas en húmedo compuestas predominantemente de fibras grandes naturales que tienen un modulo equivalente o mayor de elasticidad, es decir, rigidez, de aproximadamente 0.908-2.27 x 106 kg. por centímetro cuadrado. Una tela no tejida de paquetes grandes de fibra natural se puede utilizar para remplazar a la capa de fibra de vidrio y a la película de barrera que evita que se filtre la resina. Un cuerpo mixto de la misma provee capas múltiples de fibras termoplásticas, fibras de reforzamiento naturales y pulpa de madera que, cuando se combinan, soportan a los procedimientos de termoformación requeridos en donde se desea el reforzamiento contorneado del producto terminado, tales como un forro de vehículo u otros productos, y acabado interior de vehículo. El material de lámina de la presente invención reemplaza completamente a las fibras de reforzamiento inorgánicas y emplean paquetes grandes de fibra natural sin información de pulpa seleccionada en una tela tendida en húmedo. El material de tela de fibra grande se puede utilizar solo o como un cuerpo mixto para remplazar la" estructura de tres capas anterior del substrato de fibra de vidrio, película termoplástica y respaldo no tejido. El producto resultante combina peso ligero, volumen reducido y alta rigidez en forma moldeada con buena moldabilidad y liberación de molde así como un alargamiento y propiedades de barrera contra flujo de resina. Otras características y ventajas de la presente invención serán en partes obvias y en parte se señalarán más en detalle más adelante. Un mejor entendimiento de dichas ventajas, características, propiedades y relaciones de la invención se obtendrán a partir de la siguiente descripción detallada que describe una modalidad ilustrativa y significativa de la forma en la que se emplean los principios de la invención.

DESCRIPCIÓN DE UNA MODALIDAD PREFERIDA El material de tela fibrosa no tejida formada de acuerdo con la invención se hace mediante un procedimiento de fabricación de papel en húmedo que involucra los pasos generales de formación de una dispersión de fluido de las fibras necesarias, depositando las fibras dispersadas en un alambre de recolección de fibra y el material de tela en forma de lámina continua. La dispersión de la fibra puede incorporar hasta 2% en peso, de preferencia aproximadamente 1 % en peso y un aditivo de resistencia en húmedo y, después de la formación de lámina se pueden utilizar como un componente y un cuerpo mixto para proveer la resistencia sinergística deseada y características de modulo para facilitar el uso en las aplicaciones moldeables. La dispersión de fibra se puede formar en una manera convencional, utilizando agua como dispersante o mediante el uso de otros medios de dispersión líquida adecuado. De preferencia, las dispersiones acuosas se emplean de acuerdo con las técnicas conocidas de fabricación de papel y, en consecuencia, una dispersión de fibra se forma como una suspensión acuosa diluida o suministro de las fibras. El suministro de fibra entonces se transporta en la banda o alambre de formación de tela, tal como un alambre Fourdriner de una maquina de fabricación de papel, y las fibras se depositan en el alambre para formar una tela u lámina fibrosa no tejida. La lamina o telas se seca en una manera convencional, pero no se trata con ningún agente de aglutinación de formación. La provisión de fibra es una mezcla de pulpa natural, fibras sintéticas y una cantidad predominante de paquete de fibra natural sin formación de pulpa. El componente de pulpa de la provisión de fibra se puede seleccionar substancialmente de cualquier clase de pulpa y mezclas de la misma. De preferencia la pulpa se caracteriza por tener fibra celulósicas totalmente naturales y que pueden incluir algodón así como fibra de madera, aunque típicamente se emplea la pulpa de fabricación de papel de madera blanda, tales como el abeto, cicuta, cedripino. La pulpa de madera dura y la pulpa de no-madera, tales como el cáñamo y agave también se pueden utilizar. La pulpa natural puede constituir hasta aproximadamente 40% en peso del contenido de fibra total del material de tela. Como se mencionó, el material de tela no tejida también puede contener una concentración significativa de fibras hechas por el hombre mezcladas con la pulpa de madera. La fibra típica hecha por el hombre es un poliéster tal como el tereftalato de polietileno. Sin embargo, como se apreciará, el componente de fibra sintética no se limita a los poliésteres, pero pueden incluir otras fibras sintéticas y hechas por el hombre que son no celulósicas o celulósicas por naturaleza. Por ejemplo, también se pueden utilizar el acetato de celulosa, rayón viscoso, nylon o fibras de poliolefina tales como las fibras de polipropileno. Aunque substancialmente se pueden utilizar todas las maquinas de fabricación de papel comerciales, incluyendo las maquinas de cilindro giratorio, es deseable en donde las provisiones de fibra muy diluidas de material grande de fibra se emplean para utilizar un alambre inclinado de recolección de fibra, tales como el descrito en el documento E.U.A 2,045,095 expedido a F.H. Osborne el 23 de junio de 1936. Las fibras que fluyen desde la caja principal se retienen en el alambre en una red o configuración tridimensional aleatoria con una ligera orientación en la dirección de maquina, mientras que el dispersante acuoso pasa rápidamente a través del alambre y se remueve instantáneamente de manera efectiva. Las fibras sintéticas de preferencia son de un diner bajo de aproximadamente 1-6 diners por filamento (dpf) de una longitud mayor a aproximadamente 4 mm, por ejemplo, en la escala de 10-25mm. Generalmente, los materiales de diner inferior son de longitud ligeramente más corta que la de los de denier superior en vista a la tendencia de la fibra de denier inferior de enredarse antes de la deposición en la banda que forma la tela. Por ejemplo, las fibras de 3 dpf se pueden utilizar en longitudes de aproximadamente 15 mm, mientras que se prefiere utilizar una fibra de 1.5 dpf en una longitud de aproximadamente 10 mm y una fibra de 6 dpf a una longitud de 25 mm. Como se apreciará, aun las fibras más largas se pueden utilizar en donde se desea la longitud mientras se puedan dispersar fácilmente dentro de la mezcla acuosa de las otras fibras. Aunque la cantidad de fibra sintética utilizada en la provisión puede también variar dependiendo de los otros componentes, generalmente se prefiere utilizar menos de 30% en peso. Típicamente, el contenido hecho por el hombre es al menos 5 porciento en peso, con 5-25 porciento en peso y de preferencia 5-15 porciento en peso utilizado en la mayoría de los casos. Además de las fibras hechas a mano y las fibras de fabricación de papel convencionales de papel resistente blanqueado, la provisión de la presente invención incluye fibras naturales sin formación de pulpa como componente predominante. Como se mencionó, se imparte cierta resistencia por las fibras de papel resistente. Sin embargo, las características de reforzamiento predominantes se logran de acuerdo con la presente invención mediante la inclusión de largas fibras vegetales sin formación de pulpa y particularmente los paquetes de fibra extremadamente largas, naturales, sin formación de pulpa de fibras de cordaje cortadas a una longitud en la escala de 10-50 mm. Dichos paquetes de fibra natural muy larga complementa las características de resistencia provistas por el papel resistente de blanqueo y, al mismo tiempo, provee una dureza natural e interrupción de resistencia. Las fibras de cordaje duras y largas naturales se comprenden de, pero no se limitan al agave, abacá, henequén, cáñamo y yute. Dichos paquetes de fibra natural se utilizan en el estado natural con varios grosores y una longitud seleccionada, de manera que los paquetes se pueden formar como una capa individual mediante el procedimiento tendido en húmedo. Las fibras se mantienen en su configuración de paquete y mantienen a la lignina natural, hemicelulosa y otros ingredientes. Como se indicó, los paquetes no tienen formación de pulpa. Una comparación de los diámetros de fibra de las fibras elementales con formación de pulpa y los paquetes de fibra sin formación de pulpa se describen en el cuadro 1. Los paquetes de fibra natural larga típicamente comprenden al menos 30% en peso del contenido de fibra del material no tejido y son el componente de fibra predominante. La escala preferida es 55-85% en peso, en contraste con la escala para la pulpa de 5-40%, obteniéndose buenos resultados en la escala de 60-75% en peso.

CUADRO 1 Aunque se pueden emplear las longitudes de paquetes de fibra de hasta 100 mm o más, los paquetes de fibra más largos utilizados que son más típicos son de aproximadamente 50 mm o menos en longitud. Los productos hechos de fibras que tienen una escala de longitud de aproximadamente 10-35 mm se prefieren con productos comerciales que frecuentemente tienen una longitud de paquete de fibra de aproximadamente 20-30 mm. Se aprecia evidentemente que los paquetes de fibra se pueden picar fácilmente a cualquier longitud deseada y no se forman químicamente de pulpa pero se utilizan en su estado natural. Como se mencionó, los componentes de fibra restante en la tela de fibra larga consiste de pulpa de madera, fibras sintéticas o mezclas de las mismas. Las anteriores ayudan en el procedimiento del material de tela tendida en húmedo y típicamente están presentes en cantidades menores. La cantidad preferida es de aproximadamente 10-20% cada una. Cuando las fibras de formación de pulpa y sintéticas están presentes, se encuentran en una relación que varía de 1 :5 a 5:1 , con la relación preferida encontrándose en la escala de aproximadamente 1 :2.5 a 2.5:1. Las fibras sintéticas pueden ser de un material, mezclas de fibras sintéticas, bicomponentes o fibras aglutinantes. Son típicos los materiales tales como los poliésteres o poliolefinas. Las propiedades de la tela no tejida se impulsan para el uso mediante la adición de un aglutinante adecuado o agente de resistencia en húmedo. Los aglutinantes adecuados pueden incluir a los aglutinantes químicos tales como acríiicos, alcoholes polivinílicos, acetatos de vinilo, derivados de estireno tales como las gomas de butadieno de estireno, poliésteres, y otras familias de aglutinantes químicos tradicionales; así como fibras aglutinantes sintéticas. Las fibras aglutinantes sintéticas comúnmente utilizadas son los alcoholes polivinílicos, y las varias fibras sensibles a la temperatura, bicomponentes tales como la poliolefina y poliésteres. Un contenido aglutinante adecuado se puede encontrar en la escala de 2 a 30% de peso del producto final, con el extremo inferior de la escala siendo el preferido, por ejemplo aproximadamente 3-10% en peso con aproximadamente 5% siendo el más preferido. La adición de aglutinante se logra mediante los métodos químicos comunes, adiciones de extremo en húmedo, y acondicionamiento térmico. En lugar de los aglutinantes químicos, las telas se pueden hidroentrecruzar. El peso base del material de tela no tejida de fibra larga puede variar de aproximadamente 50-80 g/m2 a aproximadamente 200 g/m2 dependiendo del uso final deseado. El material preferido tiene un peso base en exceso de 100 g/m2 y típicamente se encuentra en la escala de aproximadamente 105-135 g/m2 y muy preferiblemente aproximadamente 120-130 g/m2. Los materiales multicapa de cuerpo mixto hechos de las telas de paquete de fibra natural larga se forman mediante la combinación de una capa de dicha tela no tejida con una primera capa estirable de termoplásticos de contenido alto, tales como las fibras con una temperatura de punto de fusión baja, y una capa de revestimiento de contenido alto de pulpa de madera u otras fibras resistentes al calor naturales o sintéticas. El cuerpo mixto se puede formar mediante la toma de tres capas individuales y diferentes, o un número de otras combinaciones estratificadas que tienen las propiedades antes mencionadas, e hidroentrecruzándolas para formar un producto de cuerpo mixto terminado único. Otros métodos de combinación de las varias capas incluyen, pero no se limitan al cocido con aguja, unión de punto término, laminación adhesiva, y formación de tendido en húmedo multifase. Típicamente, la operación de hidroentrecruzamiento se lleva a cabo en la forma descrita en el documento de Homonoff y otros E.U.A. 5,515,320, expedido el 29 de septiembre de 1992, cuya descripción se incorpora en la presente por referencia. Aunque la patente se refiere a una tela de fibra que tiene un contenido de fibra hecho por el hombre significativamente mayor, de preferencia dentro de la escala de 40-90% de fibra hecha por el hombre, la operación de hidroentrecruzamiento descrita en la presente puede emplearse eficazmente con el material de tela de la presente invención. El tratamiento de hidroentrecruzamiento entrecruza las fibras que forman la tela, de tal manera que provee una entrada de energía total que de preferencia es menor a aproximadamente 0.4 caballos de fuerza-horas por gramo de tela. La energía total requerida para tratar la tela puede variar de 0.01 y típicamente se encuentra dentro de la escala de 0.1-0.25 caballos de fuerza-horas por gramo de tela. El material preferido de la primera capa de contenido termoplástico alto del cuerpo mixto pueden ser láminas hiladas de todos tipos, material entrelazado, u otros, incluyendo mallas, todo tipo de propiedades de alargamiento de preferencia de 15% o más en ambas direcciones planas. Los termoplásticos preferidos son poliolefinas de punto de fusión bajo, tales como el polietileno o polipropileno, pero pueden incluir otros materiales dependiendo de los requerimientos de temperatura de termoformación del cuerpo mixto. Se pueden emplear las capas entrecruzadas comercialmente disponibles. Las anteriores muestran un peso base de aproximadamente 10-50 g/mg2 con 20 g/m2 de material preferido. Durante el procedimiento de termoformación, el contenido termoplástico de dicha capa se fusionará y se comportará como una matriz de resina para el reforzamiento de las fibras naturales, y un agente de pegado para ayudar en a adhesión a otros componentes de parte moldeada y un ensamble de forro. Una capa de revestimiento se coloca en el lado opuesto de la tela de fibra larga desde la capa entrecruzada y típicamente en su substrato de contenido de pulpa de madera alto, tal como un papel o tela no tejida. Otras fibras se pueden utilizar en la capa de revestimiento si son resistentes al calor durante las condiciones de termoformación y son igualmente capaces de proveer buena liberación en molde y características de barrera de flujo de resina. Las fibras candidatas incluyen, pero no se limitan a las poliaramidas ni a su formación de pulpa. El método preferido para fabricar dicha capa es el procedimiento tendido en húmedo, debido a sus cualidades de formación y a la capacidad de controlar la porosidad. Una vez que la lámina de paquete de fibra tendida en húmedo se ha formado en la máquina de fabricación de papel, se puede estratificar con substratos entrecruzados conforme la lámina inferior y la tela no tejida de pulpa de madera alta en la parte superior u lámina de revestimiento y el cuerpo mixto se hidroentrecruzan. Una siguiente configuración de sandwich o cuerpo mixto y una capa de paquete de fibra natural entre las dos capas limitantes se pueden utilizar fácilmente para reemplazar el vidrio corriente/película/láminas no tejidas. 1. Entrecruzado (o entrelazado) de termoplástico de punto de fusión bajo, es decir, polipropileno o polietileno. 2. Paquetes de fibra natural picada (con o sin otras fibras). 3. Pulpa tendida en húmedo: celulosa/PET, etc. La capa central es de una rigidez, volumen y peso substancialmente mayores a los de las capas de revestimiento. La capa entrecruzada provee el alargamiento y la unión a otras capas en el cuerpo mixto mientras que el revestimiento de celulosa tendida en húmedo provee propiedades de barrera y buenas características de liberación de molde. Habiendo generalmente descrito la invención, los siguientes ejemplos se incluyen para propósitos de ilustración para que la invención se pueda entender más fácilmente y no se pretenda limitar en ninguna manera el alcance de la invención a menos de que se indique específicamente lo contrario. Todas las cantidades son con base en peso a menos de que se especifique lo contrario.

EJEMPLO 1 Una serie de láminas de mano se hizo utilizando un molde de lámina de laboratorio de tipo Williams. El suministro de fibra consistió de 80% de fibras vegetales largas y formación de pulpa, 15% de pulpa de madera suave y 5% de fibra de alcohol polivinílico teniendo una longitud de 4 mm y un diner de 1 dpf (vendido por Kuraray Co., Ltd. vendido bajo el nombre comercial VPB 105-2). Las fibras vegetales y formación de pulpa largas utilizadas fueron la abacá ecuatoriana, agave de África Oriental, cáñamo chino y lino belga. Las longitudes de los paquetes de fibra picada se describen en el cuadro 2. Diez (10) láminas de mano de cada tipo de fibra vegetal se hicieron en una lámina final con peso base de 100 g/m2. Dichas láminas de mano se usaron a su vez como reforzamientos en cada lado de un núcleo de espuma de poliuretano semirígido, comerciaímente disponible de Foamex International, Inc., teniendo un tamaño de 250 mm x 250 mm x 6.5 mm y una densidad de espuma de 30.4 Kg/m3. La construcción en sandwich de lámina de mano de espuma se adhirió empleando un adhesivo de poliuretano, Reichold #2U010, y se catalizó en una relación de 10:1 utilizando Richoid #22014. Un objetivo de 40 g/m2 de adhesivo se aplicó en cada lado de la espuma con el pegamento, aplicándose con un rodillo de mano y el catalizador con una botella de aspersión. Al igual que una capa externa para reforzar las láminas de mano, se utilizó un papel de liberación de molde de fibra de celulosa teniendo un peso base de 22 g/m2. En todas las construcciones de sandwich, el papel de liberación en cada lado se separó del cuerpo mixto final.

Los cuerpos mixtos en forma de sandwich se calentaron mediante presión a 143°C durante 50 segundos a un grosor final de 5 mm utilizando una prensa de platina de laboratorio Modelo #Q-230C hecha por Pasadena Hydraulics, Inc. Como una comparación de control, también se produjeron las muestras de sandwich de núcleo de espuma, con la lámina de reforzamiento siendo una estera de fibra de vidrio que tiene un peso base de 88 g/m2.

Las muestras de núcleo de espuma terminadas en forma de sandwich se cortaron para proveer diez (10) especímenes de prueba por tipo de fibra. Dichos especímenes se probaron para la rigidez del cuerpo mixto, seguida del procedimiento estándar por ASTM D790-96a. Lo anterior es una prueba flexural de tres puntos que mide la fuerza para producir una deflexión de espécimen de 0.635 cm en su giro medio. El giro entre los soportes de muestra siguió siendo constante al igual que el giro para la relación de profundidad.

El cuadro II presenta un resumen de las propiedades de prueba medidas para los sándwichs de núcleo de espuma. Los datos muestran claramente que las fibras vegetales sin formación de pulpa son un substituto adecuado para las fibras de vidrio en dichos tipos de estructuras de cuerpo mixto de sandwich de núcleo de espuma, típicamente utilizadas en forros automáticas. Como un requerimiento mínimo de una fuerza de deflexión de 10N (1.02 kgf) típicamente se especifica para los forros automotrices. Todos los cuerpos mixtos que incorporan al paquete de fibra natural de láminas de mano no tejidas tendidas en húmedo exceden dicho requerimiento mínimo. Otras aplicaciones para la fibra natural larga de tela no tejida tendida en húmedo se pueden prever en áreas en donde se utilizan los reforzamientos de fibra de vidrio, tales como en las aplicaciones de construcción, revestimiento de pared, moldeo de plástico y otros.

CUADRO II EJEMPLO 2 Dicho ejemplo muestra que los aglutinantes químicos se pueden utilizar para unir a la tela no tejida tendida en húmedo de fibra natural, en lugar de fibras aglutinantes del ejemplo 1.

Una tela no tejida tendida en húmedo se formó con un suministro de fibra consistente de 65% de fibra de agave sin formación de pulpa a una longitud de 22 mm, 10% de 18 mm x 1.5 diners de fibra de poliéster, y 25% de pulpa de madera secada instantáneamente. La tela se formó en una máquina, de fabricación de papel de alambre inclinado resultando en un material que tiene un peso base de 123 g/m2. La tela no tejida formada se transfirió desde un alambre de formación, seco y un aglutinante líquido se aplicó mediante una estación de aspersión de dos lados. El aglutinante se utilizó como acetato de etilenvinilo (EVA), (Vinnapas 426, disponible de Wacker Chemie GmbH). La solución de aspersión fue en sólidos a 6% EVA, y la recolección de aglutinante por la tela fue de 6.5 g/m2, para un peso final base de tela no tejida de 130 g/m2. Las propiedades de la tela no tejida se describen en el cuadro III.

EJEMPLO 3 Dicho ejemplo muestra que mediante el uso en las mismas condiciones de formación y enlace, en el ejemplo anterior, otras composiciones de suministro de fibra se pueden utilizar para impartir diferentes propiedades a la tela no tejida tendida en húmedo. En dicho ejemplo, la composición de fibra utilizada fue del 70% de 22 mm de fibra de agave sin formación de pulpa picada, 10% de polietileno/polipropileno 5 mm x 2.2. diners de fibra (tipo Herculon T-410 de Fiber Visions) y 20 % de pulpa de madera instantáneamente secada. El mismo aglutinante EVA, como en el ejemplo II, se utilizó en el mismo nivel de peso para lograr el peso base de tela final de 130 g/m2- El cuadro III provee las propiedades físicas de dicha tela para compararse con la tela del ejemplo 2. CUADRO III EJEMPLO 4 Varios ejemplos de cuerpos mixtos hidroentrecruzados que incorporan a la tela no tejida tendida en húmedo de fibra natural larga como capa media y un cuerpo mixto de 3 capas se enlistan más adelante. Los cuerpos mixtos se hidroentrecruzaron a una velocidad de línea de aproximadamente 106.5 m/min. Cuatro unidades de entrecruzamiento, cada una teniendo 51 agujeros/cm y 92 µm- en el tamaño de agujero dirigen los chorros de agua contra la capa de celulosa superior para lograr el efecto de hidroentrecruzamiento deseado. Las fibras de celulosa en el impacto mediante los chorros de agua se empujan en las capas media e inferior, proveyendo el enlace mecánico satisfactorio.

Muestra Composición de capas 31 g/m2: 65% de pulpa de celulosa, 35% de 18 mm de A Superior: PET ( no aglutinante) 80 g/m2: 40% de agave sin formación de pulpa, 20% de Medio: abacá sin formación de pulpa, 10% de madera suave, 10% de pulpa PE, 20% de 20-mm PET (no aglutinante) 20 g/m2, 18% de hilado de polipropileno de punto Inferior cruzado 31 g/m2: 65% de pulpa de celulosa, 35% de 18 mm de B Superior: PET (no aglutinante) 80 g/m2: 40% de agave sin formación de pulpa, 20% de Medio: abacá sin formación de pulpa, 10% de madera suave, 10% de pulpa PE, 20% 20-mm de PET (no aglutinante) Inferior 10 g/m2: hilado de polipropileno satinado 40 g/m : 65% de pulpa de celulosa, 35% de 18-mm de C """" Superior PET (no aglutinante) 60 g/m2: 60% de agave sin formación de pulpa, 10% de Medio: madera suave, 10% de pulpa PE, 20% 20-mm de PET (no aglutinante) 20 g/m : 18% de hilado de polipropileno de punto Inferior: enlazado Muestra Composición de capas 31 g/m2: 65% de pulpa de celulosa, 35% de 18 mm de D Superior: PET ( no aglutinante) 60 g/m2: 60% de agave sin formación de pulpa, 20% Medio: de madera suave, 20% 20-mm PET (no aglutinante) Inferior: 30 g/m2: hilado de polietileno satinado Las propiedades de los cuerpos mixtos resultantes se enlistan en el cuadro IV CUADRO IV EJEMPLO 5 Las telas tendidas en húmedo de paquete de fibra natural larga se prepararon en un equipo piloto y comercial y se probaron como sustitutos para las esteras de fibra de vidrio en estructuras de forro de vehículo. Las esteras de fibra natural se emplearon en varias combinaciones como estructuras enlazadas de resina de pliegue único o como cuerpos mixtos multicapa. Cuatro de dichas muestras se describen más adelante como ejemplos A-D y los datos físicos de las mismas se tabulan en el cuadro V.

Muestra A- Cuerpo mixto-hidroentrelazado Superior: 35 g/m2 celulosa/PET Medio: 110 g/m2 agave sin formación de pulpa/polipropiieno/celulosa.

Inferior: 20 g/m2 de polipropileno.

Muestra B- Cuerpo Mixto Superior: 35 g/m2 de celulosa/PET Medio: 22 g/m2 de película de polietileno Inferior: 130 g/m2 de agave sin formación de pulpa/PET/celulosa.

Muestra C- Pliegue único: 125 g/m2 de agave sin formación de pulpa/PET/celulosa, 15%-20% de aglutinante EVA.

Muestra D- Pliegue único 135 g/m2 de agave sin formación de pulpa/PET/celulosa, 4% de fibra aglutinante.

CUADRO V CUADRO VI Las muestras se utilizaron en las combinaciones del lado frontal/adyacente a la cara de la tela)/ lado posterior indicados en el lado 6 y se moldearon en una configuración de forro de vehículo. La temperatura de molde empleada fue 143°C y el tiempo de residencia fue de 50 segundos. Todas las muestras mostraron buena liberación de molde, sangrado satisfactorio a través de la protección y rigidez adecuada y todas pasaron una prueba de humedad en una humedad relativa de 95% a 38°C durante 100 horas.

CUADRO Vil Las propiedades de alargamiento de la muestra A permiten su uso para configuraciones de moldeo de dibujo profundas, principalmente debido a su estructura hidroentrecruzada. En el lado frontal, el contenido de aglutinante alto de la muestra C provocó que se agrietara y las grietas tendieron a "extenderse" en la tela. Por lo tanto, se prefiere la prueba 6 para los moldes de dibujo profundo. Como será evidente para los expertos en la técnica, varias modificaciones y adaptaciones de la estructura descrita anteriormente se volverán fácilmente evidentes sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, cuyo alcance se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (17)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un material de tela fibrosa no tejida tendida en húmedo, caracterizado porque el componente de fibra dominante es un paquete de fibra natural larga sin formación de pulpa.

2. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los paquetes de fibra natural son fibras de cordaje.

3. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los paquetes de fibra natural se seleccionan del grupo que consiste de agave, abacá, henequén, cáñamo y yute.

4. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las fibras naturales largas tienen la longitud de fibra picada en la escala de aproximadamente 10-50 mm.

5. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la tela incluye un componente de fibra de pulpa.

6. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque incluye un componente de fibra sintética.

7. El material de tela ño tejida de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el componente de fibra sintética se selecciona del grupo que consiste de fibras de acetato de celulosa, rayón viscoso, nylon o poliolefina.

8. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la tela tiene un peso base de hasta aproximadamente 200 g/m2.

9. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la tela tiene un peso base de al menos aproximadamente 100 g/m2.

10. El material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las fibras sin formación de pulpa tienen un módulo de elasticidad en la escala de aproximadamente 1.4-3.5 x 106 kg/cm2.

11. Un material de lámina multicapa de cuerpo mixto que comprende a la tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 y una tela de pulpa asegurada al mismo.

12. El material de lámina de cuerpo mixto de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque las capas se aseguran mediante hidroentrecruzamiento.

13. El material de lámina de cuerpo mixto de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque las capas se aseguran mediante enlace químico.

14. El material de lámina de cuerpo mixto de conformidad con la reivindicación 1 1 , incluyendo una tela hilada en el lado opuesto de la tela no hilada de la tela de pulpa.

15. El material de lámina de cuerpo mixto de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el cuerpo mixto es termoformable bajo presión.

16. El material de lámina de cuerpo mixto de conformidad con la reivindicación 1 1 , incluyendo una capa de espuma con material de tela no tejida de conformidad con la reivindicación 1 , regulado a los lados opuestos del mismo.

17. El material de lámina de cuerpo mixto de conformidad con la reivindicación 11 , teniendo una fuerza de deflexión promedio de al menos 1.02 kgf.