Una fibra multicomponente divisible obtenida mediante hilatura por fusión,

comprendiendo dicha fibra: A) al menos un segmento no abarcado de un primer componente que comprende polímero termoplástico sin almidón; B) al menos un segmento no abarcado de un segundo componente que comprende almidón termoplástico; en donde: (i) dicho segundo componente es capaz de dividirse o ser retirado de dicho primer componente para proporcionar al menos una fibra dividida que esencialmente consiste en dicho primer componente; y (ii) en donde la fibra dividida de dicho primer componente tiene una relación de elongación hasta rotura mayor que 1,0, estando definida dicha relación como la elongación hasta la rotura de la fibra dividida de dicho primer componente dividida por la elongación hasta la rotura de una fibra monocomponente del mismo diámetro equivalente fabricada a partir de la misma composición que la fibra dividida bajo condiciones y parámetros de hilado de la de fibra esencialmente idénticos con la excepción de que la velocidad de hilado para la fibra monocomponente puede ser superior a la velocidad de hilado de la fibra multicomponente de forma que el rendimiento másico de la fibra monocomponente es igual al rendimiento másico total del primer componente de la fibra multicomponente, en donde la elongación hasta rotura se mide según la norma ASTM D3822 usando un índice de deformación de 200% por minuto aplicado a muestras de fibra que tienen una longitud de referencia de 2,54 cm (1 pulgada)

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a fibras multicomponentes divisibles que comprenden almidón y polímeros y fibras divididas que se pueden obtener a partir de dichas fibras divisibles La presente invención también se refiere a un proceso para fabricar fibras divididas. Las fibras divididas pueden tener una elongación elevada y se pueden usar para 5 fabricar bandas de material no tejido y artículos desechables.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Hay necesidad de materiales no tejidos que puedan proporcionar suavidad y capacidad de extensión. Los materiales no tejidos suaves son delicados para la piel, y son especialmente útiles en productos desechables. En general, la disminución en el diámetro de la fibra puede mejorar la suavidad de los materiales no tejidos y de otros 10 sustratos. También son deseables materiales no tejidos que sean capaces de una capacidad de extensión para fuerzas relativamente pequeñas. Estos se pueden usar para proporcionar un ajuste mantenido en productos, y facilitar el uso de diferentes postratamientos mecánicos. De forma típica, se ha descubierto que es difícil conseguir al mismo tiempo un diámetro de fibra pequeño y una elevada capacidad de extensión. Esto se debe a que, cuando el diámetro de la fibra se reduce, se debe habitualmente a que se ha incrementado la velocidad del hilado o la relación 15 de estirado, lo que disminuye la capacidad de extensión de la fibra. Otra forma de incrementar la capacidad de extensión de la fibras con partículas finas incluye el uso de materiales de elevado coste y/o requisitos de mezclado especiales.

En la actualidad sigue existiendo la necesidad de materiales no tejidos extensibles fabricados con fibras con partículas finas que se puedan preparar a partir de polímeros termoplásticos convencionales, así como de fibras que se 20 pueden usar para fabricar dichos materiales no tejidos y otros sustratos. La presente invención puede proporcionar fibras extensibles de pequeño diámetro en forma de fibras divididas obtenidas a partir de fibras divisibles que sean rentables y fáciles de procesar. Las fibras divisibles están fabricadas con almidones naturales y polímeros termoplásticos. La presente invención también proporciona artículos de material no tejido y otros sustratos fabricados con dichas fibras divididas. 25

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se dirige a fibras multicomponentes divisibles, a fibras divididas fabricadas a partir de dichas fibras divisibles, a procesos para fabricar dichas fibras divisibles y divididas, y a sustratos de materiales no tejidos fabricados con las fibras divididas. Las fibras multicomponentes divisibles comprenden al menos un segmento no abarcado de un componente que comprende almidón termoplástico y al menos un segmento no abarcado de otro 30 componente que comprende un polímero termoplástico sin almidón, en el que: (i) dicho segundo componente es capaz de dividirse o ser retirado de dicho primer componente para proporcionar al menos una fibra dividida que esencialmente consiste en dicho primer componente; y (ii) en el que la fibra dividida de dicho primer componente tiene una relación de elongación hasta rotura mayor de 1,0 µ: medido según la norma ASTM D3822 usando una velocidad de deformación de 200% por minuto aplicado a muestras de fibra que tienen una longitud de referencia de 2,54 cm (1 pulgada). Según se 35 usa en la presente memoria, “segmento no abarcado” significa que el segmento de la fibra multicomponente tiene al menos una región de su superficie lateral que no está abarcada por otro segmento de la fibra multicomponente. La fibra multicomponente divisible producirá al menos una fibra dividida que comprende el polímero termoplástico, y también puede producir una pluralidad de fibras de polímero termoplástico divididas. Las fibras multicomponentes divisibles pueden también producir fibras divididas que comprenden el componente de almidón termoplástico. Las fibras divididas 40 correspondientes al componente de polímero termoplástico tendrán una elongación superior a la de las fibras termoplásticas hiladas directamente con un rendimiento de masa equivalente al del componente de polímero termoplástico de la fibra multicomponente y con el mismo diámetro que la fibra dividida. Esto permite la producción de fibras de diámetro pequeño a baja velocidad de hilado, de forma que se proporcionen propiedades de elongación mejoradas, comparadas con los métodos convencionales donde los procesos rentables que se realizan a elevadas 45 velocidades de hilado tienden a dar como resultado propiedades de elongación peores, o en los que la formación de fibras de diámetro pequeño con buena elongación se fabrican de forma típica según procesos con bajo rendimiento de masa, y en consecuencia poco rentables.

La configuración de las fibras multicomponentes divisibles puede ser cara a cara, en forma circular segmentada, en forma circular segmentada hueca, cinta segmentada, multilobulada en punta, o cualquier combinación de configuraciones. 50 En general, los segmentos se dividirán o serán divididos a partir de segmentos adyacentes de la fibra en la que el segmento o segmentos adyacentes constituyen un componente diferente de la fibra multicomponente.

Las fibras divididas se pueden obtener a partir de las fibras multicomponentes anteriores mediante procesos químicos, mecánicos, térmicos, u otros procesos. Las fibras divididas también se pueden obtener inmediatamente tras la formación de la fibra multicomponente, a la salida de los capilares del hilador. La naturaleza divisible de las fibras anteriores se 55 debe al menos en parte a diferencias en el comportamiento reológico, térmico, solubilidad, energía superficial, extensibilidad y/o solidificación entre los componentes de la fibra multicomponente.

Sin pretender quedar limitado a ninguna teoría particular, se cree que las fibras multicomponentes divisibles proporcionan una capacidad de extensión mejorada en las fibras divididas debido a que se pueden hilar en condiciones tales que las fibras tengan una orientación molecular relativamente baja y diámetros relativamente grandes. Esto puede suceder al usar velocidades de hilado relativamente bajas, sin someter las fibras a elevadas fuerzas de estiramiento, y/o incrementando el rendimiento por orificio en el hilador. De forma típica, las fibras se trefilan en fibras de diámetro más 5 pequeño para incrementar la resistencia de la fibra y para un tacto más suave cuando se utilizan en un material no tejido. El proceso de estirado, sin embargo, aumenta la orientación molecular lo que da como resultado una disminución en la elongación hasta rotura de las fibras. Sin embargo, las fibras divididas de la presente invención tendrán una elongación hasta rotura superior en comparación con la de fibras del mismo diámetro producidas mediante hilado directo con un rendimiento equivalente de masa. Además, las fibras divididas de la presente invención pueden tener también 10 una suavidad mejorada cuando se usan en una tela no tejida como resultado de la mejora en la capacidad de extensión.

La presente invención se dirige también a bandas de material no tejido y a artículos desechables que comprenden las fibras divididas. Las bandas de material no tejido pueden también contener otras fibras sintéticas o naturales combinadas con las fibras divididas de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 15

Estas y otras características, aspectos, y ventajas de la presente invención se entenderán mejor a la vista de la descripción, las reivindicaciones y los dibujos adjuntos, en donde:

La Figura 1 es una vista seccional transversal de una fibra divisible sólida con una configuración circular con ocho segmentos.

La Figura 2 es una vista seccional transversal de una fibra divisible hueca con una configuración circular con 20 ocho segmentos.

La Figura 3 es una vista seccional transversal de una fibra divisible con una vista seccional transversal de una fibra de dos componentes que tiene una configuración en cinta.

La Figura 4 es una vista seccional transversal de una fibra divisible con una vista seccional transversal de una fibra de dos componentes que tiene una configuración cara a cara. 25

La Figura 4A es una vista seccional transversal de una fibra divisible con una configuración cara a cara.

La Figura 4B es una vista seccional transversal de una fibra divisible con una configuración cara a cara con una... [Seguir leyendo]

1. Una fibra multicomponente divisible obtenida mediante hilatura por fusión, comprendiendo dicha fibra:

A) al menos un segmento no abarcado de un primer componente que comprende polímero termoplástico sin almidón;

B) al menos un segmento no abarcado de un segundo componente que comprende almidón 5 termoplástico;

en donde:

(i) dicho segundo componente es capaz de dividirse o ser retirado de dicho primer componente para proporcionar al menos una fibra dividida que esencialmente consiste en dicho primer componente; y 10

(ii) en donde la fibra dividida de dicho primer componente tiene una relación de elongación hasta rotura mayor que 1,0, estando definida dicha relación como la elongación hasta la rotura de la fibra dividida de dicho primer componente dividida por la elongación hasta la rotura de una fibra monocomponente del mismo diámetro equivalente fabricada a partir de la misma composición que la fibra dividida bajo condiciones y parámetros de hilado de la de fibra esencialmente 15 idénticos con la excepción de que la velocidad de hilado para la fibra monocomponente puede ser superior a la velocidad de hilado de la fibra multicomponente de forma que el rendimiento másico de la fibra monocomponente es igual al rendimiento másico total del primer componente de la fibra multicomponente, en donde la elongación hasta rotura se mide según la norma ASTM D3822 usando un índice de deformación de 200% por minuto aplicado a muestras de fibra que 20 tienen una longitud de referencia de 2,54 cm (1 pulgada).

2. La fibra multicomponente divisible de la reivindicación 1, en donde la fibra multicomponente divisible tiene una configuración seleccionada del grupo que consiste en forma circular segmentada, forma circular segmentada hueca, cara a cara, cinta segmentada, punta multilobulada y combinaciones de las mismas.

3. La fibra multicomponente de la reivindicación 1 ó 2, en donde la fibra multicomponente divisible tiene un diámetro 25 de 400 micrómetros o menos, de forma alternativa de 200 micrómetros o menos.

4. La fibra multicomponente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho primer componente comprende una pluralidad de segmentos discretos, y cada uno de dichos segmentos tiene una diámetro de 50 micrómetros o menos, de forma alternativa de 25 micrómetros o menos.

5. La fibra multicomponente divisible de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el polímero termoplástico 30 del componente A se selecciona del grupo que consiste en poliolefinas, poliésteres, poliamidas y copolímeros, y combinaciones de los mismos.

6. La fibra multicomponente divisible de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho almidón termoplástico comprende almidón desestructruado y un plastificante.

7. La fibra multicomponente divisible de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde dicho primer componente 35 comprende hasta 49% de almidón y dicho segundo componente comprende hasta 49%, en peso, de un polímero termoplástico sin almidón.

8. La fibra multicomponente divisible de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la relación de elongación hasta rotura es de 2,0 o mayor.

9. Fibras divididas derivadas del primer componente de la fibra multicomponente divisible de una cualquiera de las 40 reivindicaciones 1 a 8.

10. Las fibras divididas de la reivindicación 9, en donde dichas fibras divididas además comprenden fibras divididas derivadas del segundo componente de dicha fibra multicomponentes divisible.

11. Un proceso para fabricar fibras, que comprende las etapas de:

(a) proporcionar una fibra multicomponente hilada por fusión que tiene (i) al menos un segmento no 45 abarcado de un primer componente que comprende polímero termoplástico sin almidón y (ii) al menos un segmento no abarcado de un segundo componente que comprende almidón termoplástico;

(b) dividir al menos dicho segundo componente a partir de dicha fibra multicomponente para proporcionar al menos una fibra dividida derivada de dicho primer componente;

en donde la fibra dividida de dicho primer componente tiene una relación de elongación hasta rotura mayor de 1,0, estando 50 definida dicha relación como la elongación hasta rotura de la fibra dividida de dicho primer componente dividida por la

elongación hasta rotura de una fibra monocomponente del mismo diámetro equivalente fabricada a partir de la misma composición que la fibra dividida bajo condiciones y parámetros de hilado de la fibra esencialmente idénticos con la excepción de que la velocidad de hilado para la fibra monocomponente puede ser superior a la velocidad de hilado de la fibra multicomponente de forma que el rendimiento másico de la fibra monocomponente es igual al rendimiento másico total del primer componente de la fibra multicomponente, en donde la elongación hasta rotura se mide según la norma ASTM D3822 5 usando un índice de deformación de 200% por minuto aplicado a muestras de fibra que tienen una longitud de referencia de 2,54 cm (1 pulgada).

12. Un proceso según la reivindicación 11, en donde dicha relación de elongación hasta rotura es de 1,5 o mayor.

13. Un proceso según la reivindicación 11 ó 12, en donde el primer componente comprende una pluralidad de segmentos discretos, y dicho proceso proporciona una pluralidad de fibras divididas derivadas de dicho primer 10 componente.

14. Un proceso según la reivindicación 13, en donde dicha etapa de división (b) proporciona además fibras divididas derivadas de dicho segundo componente.

15. Un proceso según una cualquiera de la reivindicaciones 11 a 14, en donde dicha fibra multicomponente se forma a partir de un hilador, y dicha fibra multicomponente se divide a la salida del hilador. 15

16. Un proceso según una cualquiera de la reivindicaciones 11 a 15, donde dicha etapa de división comprende la aplicación de energía mecánica.

17. Un proceso según una cualquiera de la reivindicaciones 11 a 16, en donde dicha etapa de división comprende disolver dicho segundo componente.

18. Una banda de material no tejido que comprende las fibras divididas de la reivindicación 9. 20

19. Un artículo desechable que comprende la banda de material no tejido de la reivindicación 18.