Un proceso de la preparación de una tela no tejida unida térmicamente,

elástica, estando caracterizado el proceso por las siguientes etapas:

(i) proporcionar una tela precursora no tejida unida térmicamente que contiene fibras termoplásticas,

(ii) someter la tela precursora de la etapa (i) a un tratamiento de estirado en una dirección de mecanizado a una tasa de estirado del 45 al 70% a una velocidad de procesado de al menos 100 m/min sobre una distancia de procesado para proporcionar una tasa de deformación dentro de un intervalo de 1000 a 2400%/min y a una temperatura entre el punto de reblandecimiento y el punto de fusión de las fibras para preparar la tela no tejida unida térmicamente, elástica

Proceso para preparar una tela no tejida elástica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para preparar una tela no tejida o esterilla de fibras elástica, unida térmicamente, y una tela no tejida o esterilla de fibras elástica, unida térmicamente, preparada mediante el proceso de acuerdo con la invención. La presente invención se refiere también al uso de la tela no tejida o esterilla de fibras elástica, unida térmicamente, preparada de acuerdo con la invención en la fabricación de un producto desechable de protección higiénica, un producto médico, una ropa de trabajo protectora o un artículo de uso personal. Finalmente, la presente invención se refiere a un producto que contiene la tela no tejida o esterilla de fibras elástica de la invención.

Antecedentes de la invención

Las telas no tejidas unidas térmicamente se conocen bien en la técnica (Wendt, Industrial and Engineering Chemistry Volumen 48, Nº 8 (1965) páginas 1342, US 3.978.185, US 3.795.571, 3.811.957). El estirado de telas no tejidas se describe en los documentos US 3.772.417, US 4.048.364, US 4.223.059, 3.949.127, US 4.276.336, US 5.296.289, US 4.443.513 y EP 0 882 147. Sin embargo, ninguna de estas descripciones se refiere a la conexión causal del estirado de una tela no tejida y el conferirle propiedades elásticas.

Las telas no tejidas unidas térmicamente se usan convencionalmente en la producción en masa de productos desechables de protección higiénica, tales como pañales para adultos y niños o compresas higiénicas, productos médicos, tales como mascarillas, batas de cirujano, gorros quirúrgicos o cortinas quirúrgicas; ropa de trabajo protectora, tal como monos, gorros y mascarillas quirúrgicos; y artículos de uso personal, tales como ropa interior. Una deficiencia fundamental de telas no tejidas es que carecen de elasticidad o capacidad de extensión y conformación. Ya que telas no tejidas unidas térmicamente convencionales no tienen suficientes propiedades elásticas, los productos que contienen tales telas no tejidas que requieren propiedades elásticas convencionalmente contienen, además, bandas de látex para inmovilización y sujeción. Sin embargo, es difícil lograr el ajuste apropiado de las tiras de látex por lo que normalmente se observa una sujeción que es demasiado floja o demasiado apretada. Además, las tiras de látex son alergénicas e irritantes para la piel en un cierto grado. Además, el uso componentes de látex y goma en gran volumen en productos desechables ha suscitado graves preocupaciones ambientales en vista de la generación de residuos tóxicos, tal como dioxinas y otras emisiones dañinas en el proceso de incineración de los residuos.

En la técnica anterior se hicieron intentos de proporcionar telas no tejidas que tuvieran propiedades elásticas. En un planteamiento, se incorporan elastómeros en las telas no tejidas como películas, bandas, o hilos de goma natural o sintética por lo que se logra la elasticidad de toda la tela en dos direcciones. Sin embargo, las telas no tejidas basadas en elastómeros carecen de estabilidad dimensional en al menos una dirección, por lo que es difícil manejar tales telas en procesos de fabricación automatizados. Además, las telas no tejidas basadas en fibras elastoméricas son caras. Por lo tanto, el uso de fibras elastoméricas plantea problemas intrínsecos que las vuelven no adecuadas para la producción en masa de productos desechables.

Un planteamiento alternativo para conferir elasticidad a una tela no tejida se refiere a los denominados tratamientos termo-mecánicos. Tratamientos termo-mecánicos para conferir elasticidad a una tela no tejida se describen en los documentos US 5.244.482 y EP 0 844 323. Por consiguiente, una tela precursora no tejida unida térmicamente se somete a un tratamiento de estirado a una temperatura elevada en una dirección (dirección de mecanizado) por lo que la anchura de la tela precursora se contrae en la dirección perpendicular (dirección transversal) resultando como resultado una cierta elasticidad en la dirección transversal mientras todavía mantiene propiedades no elásticas en la dirección de mecanizado. La elasticidad anisotrópica que combina estabilidad dimensional en la dirección de mecanizado y propiedades elásticas en la dirección transversal facilita el uso de tales telas en procesos de fabricación automatizados.

El documento U.S. 5.244.482 describe un proceso para la preparación de un material filtrante, en el que se usan tasas de deformación muy altas de al menos 2500%/min para consolidar lateralmente la tela precursora con una anchura resultante de menos del 80% del precursor. Se ha demostrado que las tasas de deformación muy altas cambian la morfología de la tela no tejida, reducen el tamaño de poro y estrechan la distribución del tamaño de poro. Aunque se crea un grado de elasticidad, el módulo elástico es bajo (70% de recuperación al 50% de alargamiento, 40% de recuperación al 100% de alargamiento). Ya se sabe que una proporción de estirado baja no dará lugar a una tela resultante altamente elástica. Las tasas de deformación requeridas significan, en un proceso continuo, una proporción de estirado alta con una velocidad de procesado alta de 1000 a 4000 m/min, que son poco probables de lograrse en la práctica. Además, los tejidos resultantes son rígidos, por lo que no es posible la producción en masa de productos desechables basados en el material del documento U.S. 5.244.482.

El documento EP 0 844 323 describe un proceso en el que una tela no tejida se estira a tasas de deformación bajas de 350 a 950%/min y condiciones del proceso térmico controladas cuidadosamente para crear un grado de elasticidad (85% de recuperación al 50% de alargamiento) dentro de la tela precursora. Sin embargo, el grado de elasticidad de las telas resultantes resultó ser todavía insuficiente para cumplir con las normas requeridas para aplicaciones comercialmente exitosas. Además, aunque el proceso del documento EP 0 844 323 puede realizarse en un modo continuo, la velocidad de procesado máxima que puede conseguirse está muy por debajo de 100 m/min, por lo que la producción en masa no puede considerarse económica.

Descripción de la invención

El problema de la presente invención es superar los inconvenientes de la técnica anterior y proporcionar un proceso rentable de producción en masa de una tela no tejida unida térmicamente, elástica, que tenga propiedades elásticas en la dirección transversal con alta capacidad de estirado y recuperación.

Un problema adicional de la invención es proporcionar un proceso en el que la velocidad de procesado sea al menos 100 m/min, preferentemente en un intervalo de 200 a 400 m/min.

Un problema adicional de la invención es proporcionar una tela no tejida elástica novedosa que tenga alta capacidad de estirado en la dirección transversal mayor del 100% con una recuperación mayor del 70%. Además, un problema adicional de la invención es proporcionar una tela no tejida elástica novedosa que tenga alta capacidad de estirado en la dirección transversal mayor del 150% con una recuperación mayor del 60%.

Un problema adicional de la presente invención es proporcionar productos novedosos que contienen la tela no tejida elástica de la presente invención.

Estos problemas se resuelven de acuerdo con las reivindicaciones. Por consiguiente, la presente invención proporciona un proceso para preparar una tela no tejida unida térmicamente, elástica, por lo que el proceso se caracteriza por las siguientes etapas:

Para el tratamiento de estirado, la tela se calienta a una temperatura por encima del punto de reblandecimiento donde una fibra termoplástica pierde su módulo de temperatura ambiente y se vuelve blanda, viscosa y transformable.

La presente invención se basa en el reconocimiento de que sólo el control de la tasa de deformación no es suficiente para conferir propiedades...

1. Un proceso de la preparación de una tela no tejida unida térmicamente, elástica, estando caracterizado el proceso por las siguientes etapas:

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la velocidad de procesado está en un intervalo de 200 a 400 m/min.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el tratamiento de estirado en la etapa (i) comprende introducir la tela precursora no tejida unida térmicamente en un medio de calentamiento para calentar la tela a una temperatura entre el punto de reblandecimiento y el punto de fusión de las fibras.

4. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además la etapa de enfriar la tela después del tratamiento de estirado.

5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tela precursora contiene fibras de polipropileno.

6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 5, en el que las fibras de polipropileno están contenidas en una cantidad de al menos el 30% en peso.

7. El proceso, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tela precursora contiene fibras celulósicas.

8. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la tela precursora consiste en fibras de polipropileno.

9. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tela no tejida elástica tiene propiedades de elasticidad anisotrópicas.

10. El proceso de la reivindicación 9, en el que la proporción de alargamiento a rotura en la dirección transversal al mecanizado al alargamiento a rotura en la dirección de mecanizado es al menos 800%.

11. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha tela precursora no tejida es una tela hilada.

12. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la tela precursora no tejida es una tela microfibrosa.

13. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha tela precursora no tejida es una tela no tejida unida térmicamente cardada.

14. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha tela no tejida es un laminado que contiene dos o más de las telas no tejidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 13, o un laminado de las telas no tejidas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 13 y una película termoplástica.

15. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha tela no tejida unida térmicamente es una mezcla de fibras termoplásticas y fibras celulósicas en el que dicha tela contiene al menos un 30% de fibras termoplásticas.

16. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso se realiza continuamente.

17. El proceso continuo de acuerdo con la reivindicación 16, en el que el tratamiento de estirado en la etapa (i) comprende desenrollar la tela no tejida unida térmicamente en un primer medio de tensión variable que suministra dicha tela en un medio de calentamiento de tela para calentar la tela a una temperatura entre el punto de reblandecimiento y el punto de fusión de las fibras, seguido del estirado continuo de la tela calentada a lo largo en la dirección de mecanizado, enfriando la tela y recogiendo la tela enfriada.

18. Un método termo-mecánico para tratar una tela no tejida de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende:

19. El proceso de acuerdo con la reivindicación 18, en el que el rodillo de desenrollado es un par de cilindros de púas para hacer un bobinado en S para crear la proporción de estirado y soltar la tela terminada al enrollador.

20. El proceso de acuerdo con la reivindicación 18, en el que la tela precursora es una construcción de capa única o de múltiples capas que están unidas térmicamente o laminadas.

21. Una tela no tejida unida térmicamente, elástica, que contiene fibras de polipropileno que se obtienen o se pueden obtener mediante el proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, que tiene una elasticidad en la dirección transversal de

al menos un 70% de recuperación al 100% de alargamiento, y

al menos un 60% de recuperación al 150% de alargamiento.

22. Una tela no tejida elástica de acuerdo con la reivindicación 21, hecha a partir de un precursor no tejido cardado, hilado, SMS, y SMMS que comprende fibras termoplásticas de polipropileno y que se calienta y estira en la dirección longitudinal sobre una distancia de 6-10 metros en un intervalo de velocidad de 150 m/min a 400 m/min para reducir un 50% la anchura de su precursor, en la que el estirado se hace suministrando la tela a través de un dispositivo de calentamiento instalado entre los rodillos de desenrollado y enrollado para calentar la tela a una temperatura entre la temperatura de reblandecimiento y la temperatura de fusión de las fibras termoplásticas y aumentando espontáneamente la velocidad del rodillo de enrollado sobre el desenrollador al menos un 45% para mantener la tasa de deformación en el intervalo de 1000% a 2400% por minuto, por lo que la tela no tejida elástica se caracteriza por una elasticidad de al menos el 70% de recuperación al 100% de alargamiento, o del 60% de recuperación al 150% de alargamiento, en la dirección transversal.

23. La tela no tejida elástica de la reivindicación 22 en la que la tela precursora está compuesta por de fibras de co-filamento, o por la mezcla de mono y co-filamentos.

24. La tela no tejida elástica de la reivindicación 23 en la que el núcleo de los co-filamentos está compuesto por diferentes termoplásticos de revestimiento.

25. Un laminado elástico que comprende:

26. El laminado no tejido elástico de la reivindicación 25 en el que el sustrato es una capa elastomérica.

27. La tela no tejida elástica de la reivindicación 25 ó 26 en la que el sustrato es una película.

28. El uso de la tela no tejida elástica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 27 para la preparación de un producto desechable de protección higiénica, un producto médico, una ropa de trabajo protectora o un artículo de uso personal.

29. El uso de acuerdo con la reivindicación 28, en el que el producto desechable es un pañal para adultos o niños, o una compresa higiénica.

30. El uso de acuerdo con la reivindicación 28, en el que el producto médico es una mascarilla, una bata de cirujano, un gorro quirúrgico, o una cortina quirúrgica.

31. El uso de acuerdo con la reivindicación 28, en el que la ropa de trabajo protectora es un mono, un gorro o mascarilla quirúrgicos.

32. El uso de acuerdo con la reivindicación 28, en el que el artículo de uso personal es ropa interior.