TELA NO TEJIDA BLANDA A BASE DE POLIETILENO.

Tela no tejida (52) fabricada con un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 33 con un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 34 a 39 cuyas fibras presentan un polietileno por lo menos en la superficie,

en la que las fibras están unidas y la tela no tejida presenta una tasa de abrasión inferior a 0,8 mg/cm 2 , estando la tela no tejida unida térmicamente sólo una vez y presentando una fracción de área de consolidación inferior al 35%, en particular inferior al 32%, preferentemente inferior al 28%

La presente invención se refiere a una tela no tejida cuyas fibras presentan un polietileno por lo menos en su superficie, estando las fibras térmicamente unidas. Asimismo, se reivindica además un dispositivo para la fabricación de una tela no tejida utilizando un polímero que contiene polietileno, y un procedimiento para la fabricación de una tela no tejida cuyas fibras presentan polietileno por lo menos en parte de su superficie.

Debido a sus múltiples aplicaciones, las telas no tejidas presentan las aplicaciones más variadas. Debido a sus múltiples parámetros de influencia, estas propiedades a menudo sólo pueden determinarse por medio de pruebas elaboradas, en las que además de los efectos del material polimérico utilizado, también han de tenerse en cuenta los efectos de la máquina, las condiciones ambientales y otros parámetros. Por ejemplo, a partir del documento WO 02/31245 A2 se obtiene una tela no tejida que de manera presumible es particularmente blanda. Una tela no tejida se obtiene basándose en múltiples parámetros experimentales que supuestamente se obtienen con un área superficial de consolidación de por lo menos el 30% del área superficial de tela no tejida y un coeficiente de abrasión inferior a 0,30 mg/cm2. Para hacer posible un material de este tipo, se hace pasar una tela no tejida previamente consolidada a través de una primera y luego de una segunda calandria, en las que tiene lugar la unión térmica en ambas calandrias. En una calandria colocada aguas abajo, el material consolidado así doblemente se estira esencialmente en la dirección CD, antes de bobinarse y transportarse para un procesamiento adicional.

El objetivo de la presente invención es hacer disponible una tela no tejida que por un lado sea blanda y por otro lado sea suficientemente robusta para numerosas aplicaciones; la fabricación de la tela no tejida debe ser lo más económica posible.

Este objetivo se alcanza por medio de una tela no tejida que comprende las características de la reivindicación 1, en un dispositivo según las características de la reivindicación 15 y/o según un procedimiento que comprende las características de la reivindicación 34. Otras ejecuciones ventajosas y desarrollos adicionales se indican en las reivindicaciones subordinadas.

Según la invención, se propone una tela no tejida cuyas fibras presentan un polietileno por lo menos en la superficie, en la que se unen las fibras y la tela no tejida presenta una tasa de abrasión inferior a 0,8 mg/cm2. De manera preferible las fibras consisten esencialmente en polietileno.

La tela no tejida se une térmicamente sólo una vez. Según una ejecución, la tela no tejida presenta una tasa de resistencia a la abrasión inferior a 0,2 mg/cm2, especialmente en el intervalo comprendido entre 0,2 y 0,09 mg/cm2. Una ejecución adicional comprende una tela no tejida con una fracción de área de consolidación inferior a 0,2 mg/cm2, especialmente inferior al 32%, preferentemente inferior al 28%. Una forma de realización preferida comprende una tela no tejida con una tasa de abrasión inferior a 0,3 mg/cm2 y una fracción de área de consolidación inferior al 30%. Las fibras de tela no tejida presentan polietileno por lo menos en su superficie, en la que se unen las fibras térmicamente y la tela no tejida muestra una abrasión inferior a 0,5 mg/cm2, en particular inferior a 0,4 mg/cm2, y una fracción de superficie consolidada inferior al 23%, en particular inferior al 20%. Según uno de los desarrollos adicionales, puede fabricarse una tela no tejida con una abrasión inferior a 0,3 mg/cm2, preferentemente incluso inferior a 0,2 mg/cm2 y en particular, inferior a 0,1 mg/cm2. También es posible mantener la fracción de área consolidada hasta inferior al 16%.

En la presente memoria la abrasión se determina tal como sigue:

En las telas no tejidas la abrasión se determina utilizando un dispositivo de prueba de resistencia al frotamiento de Sutherland Inc., un instrumento convencional en la industria papelera. Este instrumento puede obtenerse por ejemplo de Richard Schmitt Company, In der Einsteinstrasse 20, 64668 Rimbach. El dispositivo de prueba se describe en principio también en la patente US nº 2.734.375. El principio de medición consiste en tratar una superficie de la tela no tejida con papel de lija en condiciones definidas y la abrasión se determina gravimétricamente. La abrasión se define en la presente memoria tal como sigue: la masa determinada gravimétricamente de fibra suelta por área superficial unitaria [mg/cm2].

Para realizar la determinación de la abrasión, se requiere un dispositivo de prueba de resistencia al frotamiento de Sutherland Inc. con una carga sobre rodamiento de 1 kg (AGS), con un soporte para el papel de lija, una balanza analítica con una precisión de ± 0,0001 g, un sacabocados y una prensa de estampar, y un rodillo manual de 2 kg. Los materiales requeridos son:

El papel de lija (óxido de aluminio), 320 de grano, anchura de 50,8 mm; cinta adhesiva de doble cara, de 3M, artículo n.º 9195, denominado a continuación en la presente memoria cinta 1; para recoger las fibras, una cinta adhesiva, de 3M, artículo n.º 3126c, denominado a continuación en la presente memoria cinta 2; papel de silicona; láminas metálicas para adherir en la tela no tejida.

La preparación de la muestra se realiza antes de llevar a cabo la prueba. Para este fin, se perfora un trozo de tela no tejida de tamaño de 20 cm x 5 cm utilizando un sacabocados. Debe tenerse cuidado de verificar si la tela no tejida se somete a prueba en la dirección de producción (MD), o en la dirección perpendicular a la dirección de producción (CD). Por tanto, si la muestra de tela no tejida va a someterse a prueba en MD, entonces la MD debe orientarse en paralelo al lado más largo de la muestra de tela no tejida. El informe de la prueba debe indicar si la prueba se realizó en MD o CD. Cuando se manipula la muestra de tela no tejida, debe tenerse cuidado de no tocarlo con las manos desnudas, para evitar la contaminación de superficie. La cinta 1 presenta lados adhesivos que se adhieren con fuerzas diferentes. El lado de adhesión más fuerte es el lado que permanece cubierto cuando se deja salir la cinta. La tela no tejida debe adherirse en este lado. Para este fin, el lado que no está cubierto durante el desenrollado de la cinta 1 debe cubrirse con papel de silicona y la cinta se corta en trozos de 15 cm de largo. Se retira el papel de silicona del lado de adhesión más fuerte de la cinta 1 y se adhiere la tela no tejida en la cinta 1 en el lado no sometido a prueba. Obsérvese durante la prueba de la tela no tejida, que la tela no tejida presenta dos lados: un lado blando y uno consolidado. Por eso pueden determinarse diferentes valores de abrasión para la misma tela no tejida, dependiendo del lado sometido a prueba. Una vez que se hayan preparado las muestras, la tela no tejida así preparada debe enrollarse más de dos veces con el rodillo manual de 2 kg. En este caso no se ejerce fuerza adicional. La muestra así preparada se perfora después hasta un tamaño de 4 cm x 11 cm, utilizando el sacabocados.

La prueba se realiza en las siguientes etapas:

El dispositivo de prueba de resistencia al frotamiento de Sutherland Inc. se fija a 20 ciclos de prueba, seleccionando la etapa 1 de velocidad en el instrumento. Esto corresponde a 42 ciclos por minuto. A continuación, se corta un trozo de papel de lija de 20 cm de largo. El papel de lija se une al AGS del dispositivo de prueba de resistencia al frotamiento de Sutherland Inc. de tal manera que el papel de lija ya no se mueva. Obsérvese que debe utilizarse un nuevo trozo de papel de lija para cada prueba. Después se desprende el papel extraíble del segundo lado de la cinta 1 y el material compuesto de cinta 1 y tela no tejida se adhiere en la lámina metálica prevista para ese fin. El material compuesto debe adherirse con precisión en el área marcada en la lámina metálica. A continuación, la tela no tejida se enrolla más de dos veces con el rodillo manual de 2 kg. No se aplica ninguna fuerza adicional. El peso de la lámina metálica y el material compuesto de cinta 1/tela no tejida se determina entonces en una balanza analítica con cuatro decimales, y se registra (G1). A continuación, el AGS se suspende en el soporte de montaje en el dispositivo de prueba de resistencia al frotamiento de Sutherland Inc. En este caso debe tenerse cuidado de que la superficie de la tela no tejida que va a someterse a prueba no se dañe y que no se le aplique presión innecesaria. Una vez que se ha realizado la medición, se extrae cuidadosamente... [Seguir leyendo]

1. Tela no tejida (52) fabricada con un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 33 con un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 34 a 39 cuyas fibras presentan un polietileno por lo menos en la superficie, en la que las fibras están unidas y la tela no tejida presenta una tasa de abrasión inferior a 0,8 mg/cm2, estando la tela no tejida unida térmicamente sólo una vez y presentando una fracción de área de consolidación inferior al 35%, en particular inferior al 32%, preferentemente inferior al 28%.

2. Tela no tejida según la reivindicación 1, caracterizada porque la tela no tejida presenta una tasa de resistencia a la abrasión inferior a 0,2 mg/cm2, en particular en el intervalo entre 0,2 y 0,09 mg/cm2.

3. Tela no tejida según la reivindicación 1, caracterizada porque presenta una tasa de abrasión inferior a 0,5 mg/cm2, en particular inferior a 0,4 mg/cm2 y una fracción de área de consolidación inferior al 23%, en particular, inferior al 20%.

4. Tela no tejida (52) según la reivindicación 1, caracterizada porque la abrasión en un lado consolidado de la tela no tejida (52) es inferior a 0,3 mg/cm2, preferentemente inferior a 0,2 mg/cm2.

5. Tela no tejida (52) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuyas fibras presentan polietileno en la superficie, presentando la tela no tejida (52) un coeficiente de fricción dinámica de entre 0,19 y 0,5.

6. Tela no tejida (52) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuyas fibras presentan polietileno por lo menos en la superficie, presentando la tela no tejida (52) una resistencia a la flexión en la dirección MD en el intervalo comprendido entre 0,03 y 0,23 mN/cm y en la dirección CD, en el intervalo comprendido entre 0,01 y 0,15 mN/cm.

7. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una fibra de la tela no tejida (52) presenta un título inferior a 3 dtex, en particular, inferior a 2,8 dtex.

8. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tela no tejida (52) presenta una fuerza de tracción en la dirección CD de por lo menos 3 N y en la dirección MD, de por lo menos 5 N.

9. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tela no tejida (52) presenta una fuerza de tracción en la dirección CD de por lo menos 8 N y en la dirección MD, de por lo menos 12 N.

10. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta un peso base comprendido entre 13 gsm y 30 gsm.

11. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta una blandura superior a 2,2, en particular superior a 3,1.

12. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque por lo menos parte de las fibras presentan una estructura de núcleo-envoltura.

13. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque es una tela no tejida (52) hilada térmicamente unida.

14. Tela no tejida (52) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque es una tela no tejida (52) depositada por aire o cardada.

15. Dispositivo (1; 17) para la fabricación de una tela no tejida (52) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 ajustándose el dispositivo (1; 17) según un procedimiento según una de las reivindicaciones 34 a 39 utilizando un polímero que contiene polietileno, con un sistema de retirada que produce la retirada del polietileno por debajo de una placa de hilatura (6), presentando la placa de hilatura (6) una razón de L/D de entre 4 y 9 y una perforación a través de la cual el polímero fluye en la placa de hilatura que presenta un diámetro superior a 0,4 mm, presentando la placa de hilatura (6) una densidad de orificio de 4,5 a 6,3 orificios/cm2 y estando unida una calandria (39) que puede calentarse que presenta un rodillo de superficie lisa (41) y un rodillo grabado (40) que se calientan en diferentes grados.

16. Dispositivo (1; 17) según la reivindicación 15, caracterizado porque la razón de UD está comprendida entre 6 y 8.

17. Dispositivo (1; 17) según la reivindicación 15 caracterizado porque la razón de UD está comprendida entre 4 y 6.

18. Dispositivo (1; 17) según la reivindicación 15, caracterizado porque la razón de UD está comprendida entre 4,5 y

8.

19. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque orificios vecinos en la placa de hilatura (6) están colocados en filas paralelas entre sí; a lo largo de una anchura y una longitud de la placa de hilatura.

20. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque orificios vecinos en la placa de hilatura (50) están desfasados unos con respecto a otros.

21. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un sistema de retirada para el polietileno y la placa de hilatura (6) están encerrados.

22. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se establece una presión de cabina de 10 a 100 mbar, en particular de 10 a 50 mbar o de 50 a 100 mbar.

23. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se dispone por lo menos un suministro de aire de enfriamiento brusco de un lado por debajo de la placa de hilatura.

24. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se dispone por debajo de la placa de hilatura un sistema de enfriamiento brusco dividido.

25. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstas por lo menos dos zonas en una zona desde por debajo de la placa de hilatura (6) hasta una zona de deposición, en particular una cinta transportadora, en la que pueden establecerse diferentes parámetros de retirada.

26. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es posible ajustar una velocidad de retirada en el intervalo comprendido entre 900 y 6.000 m/mm.

27. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está colocada una disposición de boquilla para el paso de hebras de polímero desde la placa de hilatura (6) por debajo de la placa de hilatura (6) que en primer lugar muestra un estrechamiento, a continuación un diámetro promediado y finalmente, un ensanchamiento.

28. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la placa de hilatura (6) presenta un número de orificios de por lo menos 4.500 orificios/m, en particular de más de 6.000 orificios/m, preferentemente de más de 7.000 orificios/m.

29. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los orificios en la placa de hilatura (6) presentan una sección decreciente.

30. Dispositivo (1; 17) según la reivindicación 28, caracterizado porque la perforación presenta un diámetro D en el intervalo comprendido entre 0,4 y 0,9 mm, preferentemente entre 0,6 y 0,9 mm.

31. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la placa de hilatura presenta un recubrimiento (47).

32. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos uno de los rodillos calandradores presenta un recubrimiento.

33. Dispositivo (1; 17) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por la placa de hilatura (6) está diseñada para crear una estructura de núcleo-envoltura, pudiendo crear el dispositivo la envolturacon un polímero que contiene polietileno y el núcleo con un polímero que contiene polipropileno.

34. Procedimiento para la fabricación de una tela no tejida según una de las reivindicaciones 1 a 14 con un dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 33, cuyas fibras por lo menos en parte presentan polietileno en su superficie, en el que tras la retirada de una placa de hilatura a una velocidad de por lo menos 650 m/min., en particular de por lo menos 1500 m/min., las fibras se procesan adicionalmente, en el que el polímero en la prensa extrusora se calienta hasta entre 200ºC y 250ºC y pasa a esta temperatura a través de la placa de hilatura calentada hasta una temperatura comprendida entre 200ºC y 250ºC, en el que el polímero se divide en hebras de polímero individuales a través de por lo menos 4.500 orificios/m con una densidad de orificio de 4,5 a 6,3 orificios/cm2 y unas perforaciones a través de las cuales fluye el polímero en la placa de hilatura que presentan un diámetro superior a 0,4 mm, en el que cada una de las hebras de polímero pasa a través de la placa de hilatura en un paso, que es por lo menos cuatro veces tan largo como el diámetro de las hebras de polímero.

35. Procedimiento según la reivindicación 34, caracterizado porque el paso es por lo menos cuatro veces tan largo como el diámetro de una perforación del paso.

36. Procedimiento según la reivindicación 34, caracterizado porque las hebras de polímero se estiran con una

velocidad de retirada comprendida entre 3.000 m/min. y 4.500 m/min.

37. Procedimiento según las reivindicaciones 34, 35 ó 36, caracterizado porque el polietileno se mezcla con otro

polímero como un compuesto o combinación seca, antes de entrar en la prensa extrusora. 5

38. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las hebras de polímero se depositan en una cinta-tamiz y a continuación, se unen térmicamente por medio de una calandria cuyos rodillos se calientan en un grado diferente.

39. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las hebras de polímero se unen térmicamente en un intervalo de temperatura de superficie comprendido entre 112 y 140ºC, con una fracción de área de consolidación inferior al 35%, preferentemente inferior al 32% especialmente inferior al 28% y más preferido inferior al 23%.