TELA NO TEJIDA.
Tela no tejida constituida por hilos poliméricos, que contiene un polímero termoplástico y una carga inorgánica,
siendo
- el contenido en carga de > un 10% en peso, relativo al hilo polimérico
caracterizada porque
- el tamaño de partícula medio (D50) de la carga es de =q 6 µm,
- el peso por unidad de superficie está comprendido entre 7 g/m2 y 500 g/m2,
- el producto del peso por unidad de superficie por la permeabilidad al aire según la norma DIN EN ISO 9237 está comprendido entre 88.000 y 13
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/003415.
Solicitante: FIBERWEB COROVIN GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: WOLTORFER STRASSE 124,31224 PEINE.
Inventor/es: BORNEMANN, STEFFEN, HABERER,MARKUS.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 3 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- D01F1/10 TEXTILES; PAPEL. › D01 FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE; HILATURA. › D01F PARTE QUIMICA DE LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS, FIBRAS, SEDAS O CINTAS FABRICADAS POR EL HOMBRE; APARATOS ESPECIALMENTE ADAPTADOS A LA FABRICACION DE FILAMENTOS DE CARBONO. › D01F 1/00 Procedimientos generales de fabricación de filamentos o similares, fabricados por el hombre. › Otros agentes que modifican las propiedades de estos filamentos.
- D04H1/42 D […] › D04 TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA; NO TEJIDOS. › D04H FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR DE FIBRAS O MATERIALES FILAMENTOSOS (tejido D03; tricotado D04B; trenzado D04C; fabricación de redes D04G; costura D05B; implantación de pelos o mechones por picado D05C; terminación de los "no tejidos" D06 ); ARTICULOS FABRICADOS CON AYUDA DE ESTOS PROCEDIMIENTOS O APARELLAJE, p. ej. FIELTROS, NO TEJIDOS; GUATA; NAPA (telas no tejidas que tienen una capa intermedia o externa de género diferente, p. ej. una tela tejida, B32B). › D04H 1/00 No tejidos formados únicamente o principalmente de fibras cortadas o de otras fibras similares relativamente cortas. › caracterizados por la elección de ciertas clases de fibras en la medida en que esta elección no tiene una influencia preponderante en la consolidación del velo.
Clasificación PCT:
- D01D5/08 D01 […] › D01D PROCEDIMIENTOS O APARATOS MECANICOS PARA LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS, FIBRAS, SEDAS O CINTAS ARTIFICIALES (procesado o trabajado de cables metálicos B21F; fibras o filamentos de vidreo, minerales o escorias reblandecidas C03B 37/00). › D01D 5/00 Formación de filamentos, hilos o similares. › Métodos de hilado a partir de masas en fusión.
- D01F1/02 D01F 1/00 […] › Adición de sustancias a la solución de hilatura o a la masa fundida (adición de sustancias a la viscosa D01F 2/08).
- D01F1/10 D01F 1/00 […] › Otros agentes que modifican las propiedades de estos filamentos.
- D04H3/00 D04H […] › No tejidos formados únicamente o principalmente de hilos o de materiales filamentosos similares de longitud sustancial.
Fragmento de la descripción:
Tela no tejida.
La presente invención se refiere a una tela no tejida de hilos poliméricos, que contienen un polímero termoplástico y una carga inorgánica, y a la preparación de telas no tejidas.
En el estado de la técnica, es principalmente conocido por el hecho de preparar hilos poliméricos para la preparación de telas no tejidas con la adición de cargas inorgánicas inactivas.
El documento WO 97/30199 A, da a conocer fibras e hilos poliolefínicos que contienen partículas blandas y presentan mejores propiedades con relación a su comportamiento de solidificación durante la termosolidificación, en la que se produce una ventana de solidificación más ancha frente a las telas no tejidas de fibras o hilos que no contienen partículas. En dicho documento, no se da ninguna indicación de la conservación de las propiedades mecánicas o de la permeabilidad de las telas no tejidas.
El documento US 2006/084346 A1 se refiere a materiales hilados planos permeables para gases que presentan una barrera para líquidos más alta que los productos tradicionales y además presentan buenas propiedades físicas. En un procedimiento de hilatura en solución, se forman hebras de filamentos en forma de una red integral tridimensional. Para esto, se utilizan disolventes a base de hidrocarburos halogenados.
El documento EP 0 841 415 A2 da a conocer fibras que contienen partículas orgánicas finas en alta concentración, para las cuales se intenta conseguir una buena capacidad de procesamiento y propiedades físicas suficientes. Sin embargo, para asegurar esto, es necesario adicionar sustancias de alto peso molecular que contienen grupos polares que están presentes en la interfase de las partículas inorgánicas finas de forma absorbida o presentan una alta afinidad para la interfase de las partículas inorgánicas y mejoran la compatibilidad termodinámica entre el polímero y la carga.
El documento EP 0 298 767 A2 da a conocer hilos con altos contenidos de cargas así como su preparación. Para mejorar las propiedades de resistencia de dichos hilos altamente cargados, se intenta conseguir una orientación dentro de los hilos durante su hilatura y estiramiento que está ligada a una reducción drástica de su elasticidad.
La patente US nº 6.797.377 B1 describe un procedimiento para la preparación de un material constituido por un polímero o una mezcla de polímeros con una estructura en forma de tejido ("cloth-like properties") que presenta un contenido en cargas inorgánicas de hasta un 10%. Para garantizar la blandura del tejido a medida que aumenta el contenido en cargas, se utiliza una mezcla de cargas. De este modo, se halló que en particular la adición de TiO2 impide el aumento de la rigidez del tejido con contenidos de cargas más elevados. Por tanto, según la enseñanza del documento US nº 6.797.377, se utiliza exclusivamente una mezcla de TiO2 con otra carga inorgánica. Con relación al tamaño de las partículas de la carga, la patente US nº 6.797.377 prevé un tamaño comprendido entre 10 y 150 µm.
La patente US nº 6.797.377 no contiene ninguna información acerca de las propiedades del material al aumentar el contenido en cargas y al mismo tiempo omitir la adición de TiO2. Tampoco se menciona la importancia del tamaño de las partículas ni la forma de las partículas para las propiedades del producto final con contenidos en cargas más altos.
Ante este trasfondo, el objetivo de la invención es proporcionar una tela no tejida constituida por hilos poliméricos que presentan un contenido en cargas más elevado, cuya tela no tejida preparada a partir de hilos poliméricos debería presentar sustancialmente las mismas propiedades que una tela no tejida preparada a partir de hilos poliméricos con un contenido en cargas de menos de un 10% en peso. Entre los ejemplos de las propiedades de la tela no tejida que quedan sustancialmente sin cambio, se incluyen la permeabilidad al aire, la columna de agua, el tamaño de poro medio, los tiempos de penetración así como las propiedades mecánicas, medidas como fuerza de tracción máxima y elongación a la fuerza de tracción máxima.
Para alcanzar dicho objetivo, la invención enseña una tela no tejida constituida por hilos poliméricos que contiene un polímero termoplástico y una carga inorgánica, siendo el contenido de carga, relativo al hilo polimérico, más de un 10% en peso, en la que
La idea central de la invención se basa en el hallazgo de que, al aumentar sustancialmente el contenido en cargas, el tamaño de partícula de la carga desempeña un papel decisivo para garantizar la constancia de las propiedades del hilo polimérico o de las telas no tejidas preparadas a partir del mismo.
Los inventores han detectado que en caso de un contenido en cargas elevado es en particular la dispersión uniforme de la carga en la matriz polimérica la que garantiza la constancia de las propiedades del material, y han hallado igualmente que la uniformidad de la dispersión depende sustancialmente del tamaño y de la forma de las partículas de la carga. Para un contenido en cargas elevado, se ha determinado el intervalo del tamaño de partícula medio adecuado. Dicho contenido en cargas elevado se sitúa en más de un 10% en peso con un tamaño de
Antes de describir las formas de realización preferidas de la tela no tejida según la invención constituida por hilos poliméricos, se dará en primer lugar, para fines de aclaración, una breve explicación de los términos generales utilizados para describir la invención y se relacionará con el contexto de la invención:
Términos
Para los objetivos de la invención, un "hilo" es una estructura en forma de líneas que forma el elemento básico de un material textil plano. Por tanto, la denominación de "hilo" se entiende como el concepto general de los términos "filamento" y "fibra". Una "fibra" se distingue conceptualmente de un "filamento" por su longitud finita. Por tanto, los "filamentos" deben entenderse como, entre otros, fibras sin fin.
Los "polímeros" son sustancias macromoleculares formadas por moléculas sencillas (monómeros) por polimerización, policondensación o poliadición.
Para los objetivos de la invención, los "polímeros filiformes" son polímeros que en su forma fundida o en solución presentan propiedades que cumplen las condiciones de hilabilidad. Las condiciones de hilabilidad para polímeros han sido descritas por Nitschmann y Schrade (Helv. Chem. Acta 31 (1948) 297) y por Hirai (Rheol. Acta 1 (1958) 213) así como por Ziabicki y Taskerman-Krozer (Kolloid Z. 198 (1964) 60).
Para los objetivos de la invención, una "carga" se refiere a partículas y otras formas de materiales que pueden adicionarse a la mezcla de extrusión polimérica y no perjudican al polímero y se distribuyen uniformemente en la mezcla de extrusión. La carga puede componerse de materiales diferentes, siendo posibles variaciones también con relación a la forma y al tamaño de las partículas.
Dentro de la presente descripción, las "estructuras planas textiles" son tejidos, géneros de mallas y de punto, tejidos en capa o telas no tejidas. Por tanto, las "telas no tejidas" son un subtipo de las estructuras planas textiles. Consisten en telas sin tejer que se han reforzado por ejemplo por procedimientos mecánicos o por fibras de unión o auxiliares químicos o combinaciones de los mismos.
Reivindicaciones subordinadas
En una forma de realización preferida, la carga de la tela no tejida según la invención constituida por hilos poliméricos se compone de un carbonato alcalinotérreo, en particular de carbonato de calcio. El carbonato de calcio es una carga idónea que se distingue, entre otras, por las siguientes propiedades descritas por J.T. Lutz y R.F. Grossman (Eds.) "Polymer modifiers and additives", Marcel Dekker Inc., 2001, página 125 y siguientes: químicamente inerte...
Reivindicaciones:
1. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos, que contiene un polímero termoplástico y una carga inorgánica, siendo
2. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 1, caracterizada porque la carga es un carbonato alcalinotérreo.
3. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque la carga comprende por lo menos un 90% en peso, preferentemente un 95% en peso, en particular un 97% en peso, de carbonato de calcio.
4. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la carga no contiene dióxido de titanio.
5. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el contenido en cargas, relativo al hilo polimérico, esta comprendido entre un 15 y un 25% en peso.
6. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tamaño límite de las partículas de carga (D98) es de
7. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tamaño de partícula medio (D50) está comprendido preferentemente entre 2 µm y 6 µm.
8. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el polímero es una poliolefina, un poliéster, una poliamida, un sulfuro de polifenileno o un polímero halogenado.
9. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 8, caracterizada porque la poliolefina es un polietileno, polipropileno, poli(1-buteno), poliisobutileno, poli(1-penteno), poli(4-metilpent-1-eno), polibutadieno, poliisopreno o una mezcla de dos o más de los compuestos citados.
10. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el hilo polimérico es un monofilamento o un filamento multicomponente, en el que en el caso del filamento multicomponente todos los componentes del filamento se componen o bien de la misma composición polimérica o bien de composiciones poliméricas distintas.
11. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 10, caracterizada porque el filamento multicomponente es un filamento bicomponente formado por un filamento bicomponente de núcleo/cubierta o un filamento bicomponente formado por un filamento bicomponente de lado a lado, estando contenida la carga sólo en un componente de cada filamento.
12. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 11, caracterizada porque el contenido en peso de los componentes que contienen la carga es de > un 50% en peso, relativo al peso del filamento multicomponente.
13. Tela no tejida constituida por hilos poliméricos según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el hilo polimérico presenta unas secciones transversales distintas, en particular una sección transversal hueca o una sección transversal trilobal.
14. Procedimiento para la preparación de una tela no tejida constituida por hilos poliméricos según la reivindicación 1, que comprende las etapas siguientes:
15. Tela no tejida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, caracterizada porque la tela no tejida está constituida por la mezcla de un hilo polimérico con una fibra natural uniforme o con varias fibras naturales distintas.
16. Utilización de la tela no tejida según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, para la preparación de
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