Dispositivo de filtración multicomponente antimicrobiano.

Dispositivo de filtración no tejido (20) que comprende filamentos multicomponente sustancialmente continuosdispuestos para formar una tela no tejida,

permeable a fluidos, porosa, abierta, comprendiendo los filamentos unprimer y un segundo componentes poliméricos dispuestos en zonas distintas posicionadas de forma sustancialmenteconstante a través de la sección transversal del filamento y que se extienden de forma continua a lo largo de losfilamentos, estando el primer componente polimérico presente en, como mínimo, una parte de la superficie delfilamento y teniendo una temperatura de fusión menor que la temperatura de fusión del segundo componentepolimérico, caracterizado porque el primer componente polimérico se selecciona entre el grupo que comprendepolietileno de baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad y polímeros ycopolímeros de ácido poliláctico, y dicho primer componente polimérico incluye un agente antimicrobiano orgánicoincorporado, y una multiplicidad de sitios de consolidación están distribuidos uniformemente por toda la tela ydefinidos por regiones donde el primer componente polimérico de temperatura de fusión inferior se ha ablandado yha fluido conjuntamente en ubicaciones de cruzamiento de filamentos, con los filamentos individuales estandoseparados unos de otros excepto en las ubicaciones de cruzamiento de filamentos.

Dispositivo de filtración multicomponente antimicrobiano

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a dispositivos de filtración y, más particularmente, a dispositivos de filtración líquidos adecuados para su utilización en filtros de piscinas y balnearios.

Las piscinas y balnearios habitualmente incluyen un sistema de filtración a través del cual se hace circular al agua para eliminar suciedad, desechos y otras materias extrañas. Muchos de los sistemas de filtración utilizan un cartucho filtrante sustituible de forma generalmente cilíndrica, que contiene un elemento filtrante de construcción dotada de pliegues. El elemento filtrante está hecho habitualmente de un material de tela no tejida de poliéster dotada de pliegues. Dicho material de tela no tejida que se ha utilizado ampliamente durante muchos años es comercializado por BBA Fiberweb con la marca comercial Reemay® y comprende una tela no tejida con fibras extruidas (“spunbond”) formada por filamentos de poliéster unidos entre sí para formar un dispositivo de filtración de tela no tejida plegable resistente y coherente.

Para inhibir el crecimiento de microorganismos en la superficie del elemento filtrante de piscinas y balnearios, pueden incorporarse agentes antimicrobianos en los dispositivos de filtración no tejidos. Los métodos convencionales de adición de un agente antimicrobiano a los dispositivos de filtración incluyen incorporar partículas antimicrobianas, tales como cloruro de plata, en el interior de la estructura de la fibra durante la extrusión en fusión de las fibras o someter a las fibras o a los dispositivos de filtración a una operación de teñido para conseguir la penetración del agente antimicrobiano en el interior de la fibra. Teñir las fibras no es una opción viable para aquellos procesos de fabricación de tela no tejida donde la formación de la fibra y la formación de la tela no tejida se producen en línea, tales como los procesos de formación con fibras extruidas (“spunbond”) o soplado en fusión (“meltblown”) . El teñido de la tela no tejida después de su formación para incorporar el agente antimicrobiano es lento y requiere operaciones de procesamiento adicionales que se añaden de forma no deseable al coste de producción de los dispositivos de filtración. Aunque algunos agentes antimicrobianos pueden incorporarse en el interior de las fibras de una tela no tejida mediante extrusión en fusión durante la formación de la tela, muchos de los agentes antimicrobianos disponibles no pueden utilizarse de esta manera, dado que se degradan térmicamente a las temperaturas de extrusión de los polímeros formadores de fibras. Una limitación adicional de los dispositivos de filtración de poliéster existentes es que los cartuchos filtrantes son bastante difíciles de limpiar. Aunque la tela no tejida de poliéster elimina eficazmente contaminantes, la limpieza del cartucho filtrante es difícil y puede dar como resultado daños en el elemento filtrante o el deterioro del mismo.

El documento JP 070 54208 da a conocer una fibra ligante compleja de tipo núcleo-envolvente compuesta por:

un componente de núcleo compuesto por termoplástico; y un componente envolvente compuesto por polímero termoplástico que contiene un agente antimicrobiano inorgánico (partículas de iones de plata que tienen un diámetro de 3 µm o menos) ; siendo el punto de fusión de la envolvente más de 30ºC inferior al del núcleo.

Esta fibra ligante compleja está diseñada para su utilización en procesamiento sanitario para relleno. También está diseñada para su utilización para llevar a cabo adherencia térmica en textiles, particularmente en telas no tejidas. Sin embargo, este documento no se refiere a ningún dispositivo de filtración.

El documento US 2004/0214495 da a conocer fibras sintéticas antimicrobianas para su utilización en un filtro antimicrobiano. Estos filtros antimicrobianos comprenden un polímero de alta tenacidad (por ejemplo PEG) en un componente, y polímeros de resistencia a la hidrólisis (por ejemplo PCT) en otro componente. Estas fibras incluyen un agente antimicrobiano inorgánico (compuesto inorgánico que contiene plata) . Por consiguiente, existe una necesidad de dispositivos de filtración mejorados que supere las limitaciones y los problemas mencionados anteriormente.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

La presente invención da a conocer un dispositivo de filtración que supera una o más de las limitaciones mencionadas anteriormente. El dispositivo de filtración comprende filamentos multicomponente sustancialmente continuos dispuestos para formar una tela no tejida permeable a fluidos, porosa y abierta. Los filamentos incluyen primer y segundo componentes poliméricos dispuestos en zonas distintas posicionadas de forma sustancialmente constante a través de la sección transversal del filamento y que se extienden de forma continua a lo largo de los filamentos, con el primer componente polimérico estando presente en, como mínimo, una parte de la superficie del filamento y teniendo una temperatura de fusión inferior a la temperatura de fusión del otro componente y estando seleccionado entre el grupo que comprende polietileno de baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad y polímeros y copolímeros de ácido poliláctico. El primer componente polimérico incluye un agente antimicrobiano orgánico incorporado. Una multiplicidad de sitios consolidados están distribuidos uniformemente por toda la tela, definidos por regiones donde el componente de envolvente con temperatura de fusión inferior se ha ablandado y ha fluido conjuntamente en ubicaciones de cruzamiento de filamentos, estando los filamentos individuales separados entre sí excepto en las ubicaciones de cruzamiento de filamentos. El agente antimicrobiano orgánico se mezcla con el primer componente polimérico antes de la extrusión de los filamentos de modo que esté presente en todo el primer componente polimérico, preferentemente en una concentración del 0, 01%al 5% en peso, en base al peso del primer componente polimérico. Éste se selecciona preferentemente entre el grupo que comprende compuestos de éter 2, 4, 4'-tricloro-2-hidroxifenólico y 5-cloro-2-fenol (2, 4 diclorofenoxi) . El dispositivo de filtración de tela no tejida tiene, preferentemente, un grosor de aproximadamente 0, 2 a 1 mm (de 10 a 40 milésimas de pulgada) y una permeabilidad al aire de 150 a 270 cfm/pie2 (1 cfm/pie2 = 5, 22 × 10-3 m3/s/m) .

En una realización ventajosa de la presente invención, la tela no tejida comprende una tela no tejida con fibras extruidas (“spunbond”) , formada a partir de filamentos bicomponente sustancialmente continuos consolidados entre sí para formar una tela coherente y resistente. La tela no tejida con fibras extruidas (“spunbond”) puede tener un peso básico de 12 a 204 gramos por metro cuadrado. Preferentemente, los filamentos de la tela no tejida están dispuestos para formar una estructura fibrosa abierta, porosa y permeable a fluidos, de modo que un fluido pueda fluir fácilmente a través de la tela.

En una realización preferente, los filamentos son filamentos bicomponente de envolvente/núcleo. El componente de núcleo comprende poliéster o polipropileno y el componente de envolvente comprende polietileno que tiene una temperatura de fusión inferior a la temperatura de fusión del componente de núcleo y que incluye un agente antimicrobiano orgánico.

En otras realizaciones, los dispositivos de filtración de tela no tejida pueden ser de una construcción multiestratificada. Como mínimo, una de las capas comprende una tela no tejida tal como se ha descrito anteriormente que comprende filamentos multicomponente formados a partir de un primer componente polimérico de temperatura de fusión inferior y un segundo componente polimérico de temperatura de fusión superior, en los que un agente antimicrobiano orgánico está incorporado en el primer componente polimérico de temperatura de fusión inferior. Esta capa de tela no tejida puede combinarse con una o más capas no tejidas adicionales de la misma o de diferente construcción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

Habiendo descrito de este modo la presente invención en términos generales, a continuación se hará referencia a los dibujos adjuntos, que no están trazados necesariamente a escala, y en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un cartucho filtrante que contiene un elemento filtrante dotado de pliegues formado por un dispositivo de filtración según la presente invención;

La figura 2 es una vista de sección transversal del mismo tomada sustancialmente a lo... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de filtración no tejido (20) que comprende filamentos multicomponente sustancialmente continuos dispuestos para formar una tela no tejida, permeable a fluidos, porosa, abierta, comprendiendo los filamentos un primer y un segundo componentes poliméricos dispuestos en zonas distintas posicionadas de forma sustancialmente constante a través de la sección transversal del filamento y que se extienden de forma continua a lo largo de los filamentos, estando el primer componente polimérico presente en, como mínimo, una parte de la superficie del filamento y teniendo una temperatura de fusión menor que la temperatura de fusión del segundo componente polimérico, caracterizado porque el primer componente polimérico se selecciona entre el grupo que comprende polietileno de baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad y polímeros y copolímeros de ácido poliláctico, y dicho primer componente polimérico incluye un agente antimicrobiano orgánico incorporado, y una multiplicidad de sitios de consolidación están distribuidos uniformemente por toda la tela y definidos por regiones donde el primer componente polimérico de temperatura de fusión inferior se ha ablandado y ha fluido conjuntamente en ubicaciones de cruzamiento de filamentos, con los filamentos individuales estando separados unos de otros excepto en las ubicaciones de cruzamiento de filamentos.

2. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según la reivindicación 1, que tiene un grosor de aproximadamente 0, 2 a 1 mm.

3. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según la reivindicación 1 ó 2, que tiene una permeabilidad al aire de 150 a 270 cfm/pie2 (1cfm/pie2 = 5, 22×10-3m3/s/m2) .

4. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que tiene un peso básico de aproximadamente 12 a 204 gramos por metro cuadrado.

5. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que tiene una rigidez Handle-O-Meter de, como mínimo, 35 gramos.

6. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el agente antimicrobiano está presente en el primer componente polimérico a una concentración del 0, 01% al 5% en peso, en base al peso del primer componente polimérico.

7. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente antimicrobiano se selecciona entre el grupo que comprende compuestos de éter 2, 4, 4'-tricloro-2-hidroxi difenólico y 5-cloro-2-fenol (2, 4 diclorofenoxi) .

8. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer componente polimérico comprende polietileno y el segundo componente polimérico comprende poliéster o polipropileno.

9. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las fibras multicomponente comprenden filamentos bicomponente de envolvente/núcleo con el primer componente polimérico de temperatura de fusión inferior estando ubicado en la envolvente.

10. Dispositivo de filtración de tela no tejida, según la reivindicación 9, en el que el primer componente polimérico comprende polietileno y el segundo componente polimérico comprende poliéster o polipropileno.

11. Dispositivo de filtración no tejido, según la reivindicación 9 ó 10, en el que la envolvente está presente en una cantidad de hasta el 30% en peso de los filamentos.

12. Dispositivo de filtración no tejido, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el componente polimérico de envolvente incluye un colorante que es susceptible a decoloración y que otorga un color inicial predeterminado al dispositivo de filtración, pero que se decolora después de una exposición prolongada a líquido, de modo que la pérdida de dicho color sirve como indicador visual de que el dispositivo de filtración requiere sustitución.

13. Dispositivo de filtración no tejido, según la reivindicación 12, en el que el componente polimérico de núcleo incluye un colorante de un color diferente que contrasta con el de la envolvente, de modo que al decolorarse el colorante en la envolvente, el dispositivo de filtración cambia al color del colorante en el núcleo.

14. Dispositivo de filtración no tejido compuesto que comprende una primera capa de la tela no tejida permeable a fluidos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y, como mínimo, una tela no tejida permeable a fluidos porosa y abierta adicional.

15. Dispositivo de filtración no tejido compuesto, según la reivindicación 14, en el que la, como mínimo, una tela no tejida permeable a fluidos, porosa y abierta adicional es de construcción y composición idénticas que dicha primera capa.

16. Dispositivo de filtración no tejido compuesto, según la reivindicación 14, en el que la, como mínimo, una tela no tejida permeable a fluidos, porosa y abierta adicional comprende filamentos multicomponente sustancialmente continuos formados por primer y segundo componentes poliméricos, con dicho primer componente polimérico

incluyendo un agente antimicrobiano inorgánico.

17. Dispositivo de filtración no tejido compuesto, según la reivindicación 14, en el que la, como mínimo, una tela no tejida permeable a fluidos, porosa y abierta adicional comprende una tela no tejida con fibras extruidas (“spunbond”) formada por filamentos de matriz de tereftalato de polietileno y filamentos ligantes de copolímero de isoftalalto de polietileno.

18. Dispositivo de filtración no tejido, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que el dispositivo de filtración está dotado de pliegues.

19. Elemento filtrante (13) para piscinas o balnearios que comprende el dispositivo de filtración no tejido, según la reivindicación 18, que tiene una configuración generalmente cilíndrica alrededor de un eje central y en el que los pliegues se extienden paralelos al eje.

20. Cartucho filtrante (10) para filtración en piscinas y balnearios que comprende un núcleo de soporte tubular (16) ,

el elemento filtrante, según la reivindicación 19, situado rodeando a dicho núcleo de soporte tubular, y tapas terminales (11, 12) en extremos opuestos del cartucho filtrante.