Fibra hilada que comprende, como mínimo, una resina polimérica y,

como mínimo, una carga recubierta que tiene un tamaño de partícula promedio inferior o igual a 3 micras, en la que la, como mínimo, una carga recubierta es carbonato de calcio recubierto y está presente en la fibra en una cantidad que oscila entre el 5% en peso y el 40% en peso, con respecto al peso total de la fibra hilada, la, como mínimo, una carga recubierta está recubierta, como mínimo, con un material orgánico y el, como mínimo, un material orgánico se selecciona entre ácidos grasos y sales y ésteres de los mismos

Fibras hiladas “spunlaid” que comprenden carbonato de calcio recubierto, procedimientos para su producción y productos no tejidos.

SECTOR DE LA INVENCIÓN

En el presente documento se dan a conocer fibras hiladas que comprenden del 5% en peso al 40% en peso, o menos del 40% en peso de carbonato de calcio recubierto, con respecto al peso total de las fibras. En el presente documento también se da a conocer un método para la producción de fibras hiladas que comprende la adición de carbonato de calcio recubierto, como mínimo, a una resina polimérica y la extrusión de la mezcla resultante, para formar, a continuación, las fibras. En el presente documento también se dan a conocer telas no tejidas y productos que comprenden dichas fibras hiladas y métodos para la producción de los mismos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Muchos productos comerciales no tejidos están formados de fibras hiladas de resinas poliméricas. Por ejemplo, se pueden utilizar fibras hiladas para fabricar pañales, productos para la higiene femenina, productos para la incontinencia de adultos, materiales de empaquetado, toallitas húmedas, toallas, mopas para el polvo, prendas industriales, cortinas médicas, fundas para los pies, envolturas de esterilización, manteles, brochas para pintar, servilletas, bolsas de basura, diferentes artículos para el cuidado personal, cubiertas vegetales, y medios de filtración.

Generalmente, las fibras hiladas se fabrican mediante un proceso continuo, en el cual las fibras se hilan y se dispersan en una malla no tejida. Dos ejemplos de proceso de producción de fibras hiladas son el “spunbonding” o “soplado en fusión” (“meltblowing”) . En particular, las fibras “spunbonded” se pueden producir mediante el hilado de una resina polimérica en forma de una fibra, por ejemplo, mediante el calentamiento de la resina, como mínimo, hasta su temperatura de reblandecimiento, la extrusión de la resina a través de una hilera para formar las fibras y la transferencia de las fibras a una unidad de estirado de fibras para ser recogidas en forma de mallas hiladas. Las fibras obtenidas por soplado en fusión “meltblown” se pueden producir mediante extrusión de la resina y la atenuación de los flujos de resina mediante aire caliente para formar fibras con un diámetro fino y la recolección de las fibras para formar mallas hiladas.

La industria textil consume una gran cantidad de resina polimérica termoplástica cada año para la producción de productos no tejidos. Aunque se sabe que durante la producción de productos no tejidos y productos plásticos, tales como películas y partes moldeadas, se incorporan diversas cargas minerales, tales como carbonato de calcio y caolina, no es una práctica general incluir grandes cantidades de dichas cargas en fibras no tejidas poliméricas. Anteriormente, el coste de la resina virgen era inferior al coste de los concentrados compuestos de resinas y cargas minerales y, de este modo, no existía una necesidad reconocida de incorporar cantidades significativas de dichas cargas en productos no tejidos. Sin embargo, debido a los últimos incrementos de precio de las resinas, actualmente existe un beneficio en coste asociado al aumento de la cantidad de cargas minerales y la disminución de la cantidad de resina en productos no tejidos. Incorporando una cantidad óptima, como mínimo, de una carga mineral, tal como carbonato de calcio recubierto, es posible reducir la cantidad requerida de material de resina virgen, mientras todavía se produce un producto no tejido con una calidad comparable en términos de resistencia, textura y/o aspecto de la fibra.

La técnica anterior parece dar a conocer productos no tejidos que comprenden diversas cantidades de compuestos inorgánicos y/o cargas minerales. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos No. 6.797.377 parece dar a conocer mallas no tejidas que comprenden del 0, 1 al 10% en peso, como mínimo, de una carga mineral, tal como carbonato de calcio, pero impone la limitación de que se utilice la carga junto con dióxido de titanio en una mezcla, como mínimo, de dos polímeros de resina. La patente de Estados Unidos No. 6.759.357 de la misma forma parece dar a conocer telas no tejidas que comprenden del 0, 0015 al 0, 09% en peso, como mínimo, de un compuesto inorgánico.

S. Nago y Y. Mizutani, “Microporous Polypropylene Fibers Containing CaCO3 Filler” 62 J. Appl. Polymer Sci. 81-86 (1996) , también parece que dan a conocer fibras no tejidas en base polipropileno que comprenden el 25% en peso de carbonato de calcio. El documento WO 97/30199 puede dar a conocer fibras que comprenden fundamentalmente del 0, 01 al 20% en peso de partículas inorgánicas, teniendo todas sustancialmente una dureza de Mohs inferior a aproximadamente 5 y teniendo, como mínimo, el 90% en peso de las partículas inorgánicas un tamaño de partícula inferior a 10 micras. Sin embargo, estas referencias no parecen dar a conocer la reducción del impacto de la carga en las propiedades de las fibras no tejidas, como mínimo, a través de cambios en el tamaño de partícula del carbonato de calcio recubierto por su tamaño de partícula promedio y/o por su corte superior “top cut”.

El documento US 2003/024625 da a conocer una lámina laminada en la que la lámina incluye una capa de película unida a una capa de tela. La capa de película puede incluir un iniciador de poro (tal como una carga inorgánica) de modo que al estirar la capa de película ésta se vuelve microporosa.

De este modo, sería útil aportar fibras hiladas que incorporen niveles más altos de carbonato de calcio recubierto, permitiendo de este modo la obtención de productos no tejidos más económicos que tengan una calidad comparable en términos de resistencia, textura y aspecto.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS

La figura1 es una fotografía de SEM de fibras hechas con el 20% de carbonato de calcio recubierto con un corte superior de aproximadamente 20, mostrando la rotura de fibra.

La figura 2 es una fotografía de una malla de fibra que contiene un “ovillo de fibras” (“fiber clump”) o un “haz de fibras” (“fiber bundle”) provocado por problemas de procesamiento.

La figura 3 es una ilustración gráfica que muestra una distribución típica de tamaños de partícula de un producto de carbonato de calcio (FiberLinkTM 101 S fabricado en los Estados Unidos por Imer y s, Inc.) , tal como se describe en el presente documento.

La figura 4 es una fotografía de SEM de fibras hechas con el 5% de carbonato de calcio no recubierto que muestra partículas de carbonato de calcio no recubierto localizadas en la parte exterior de las fibras.

La figura 5 es un gráfico que compara los diámetros de fibras producidas según la presente invención, como ejemplos utilizando diferentes cantidades de carga.

La figura 6 es una fotografía de SEM de fibras producidas sin ninguna carga.

La figura 7 es una fotografía de SEM de fibras producidas con el 25% de carbonato de calcio recubierto, según la presente invención.

La figura 8 es una fotografía de SEM de una malla de fibras grabadas con formas de diamante.

La figura 9 es una ilustración gráfica de los resultados de un ensayo de impacto por caída de dardo llevado a cabo sobre una tela no tejida producida según los ejemplos 1-6 de la presente memoria.

La figura10 es una ilustración gráfica que muestra los resultados de la carga máxima (dirección de la máquina) de un ensayo de resistencia a tracción llevado a cabo sobre una tela no tejida producida según los ejemplos 1-6 de la presente memoria.

La figura 11 es una ilustración gráfica que muestra los resultados de carga máxima (dirección transversal) de un ensayo de resistencia a tracción llevado a cabo sobre una tela no tejida producida según los ejemplos 1-6 de la presente memoria.

La figura 12 es un gráfico que muestra los resultados del porcentaje máximo de tensión (dirección de la máquina) de un ensayo de resistencia a tracción llevado a cabo sobre una tela no tejida producida según los ejemplos 1-6 de la presente memoria.

La figura 13 es una ilustración gráfica que muestra los resultados del porcentaje máximo de tensión (dirección transversal) de un ensayo de resistencia a tracción llevado a cabo sobre una tela no tejida producida según los ejemplos... [Seguir leyendo]

1. Fibra hilada que comprende, como mínimo, una resina polimérica y, como mínimo, una carga recubierta que tiene un tamaño de partícula promedio inferior o igual a 3 micras, en la que la, como mínimo, una carga recubierta es carbonato de calcio recubierto y está presente en la fibra en una cantidad que oscila entre el 5% en peso y el 40% en peso, con respecto al peso total de la fibra hilada, la, como mínimo, una carga recubierta está recubierta, como mínimo, con un material orgánico y el, como mínimo, un material orgánico se selecciona entre ácidos grasos y sales y ésteres de los mismos.

2. Fibra hilada, según la reivindicación 1, en la que la, como mínimo, una resina polimérica tiene un índice de fluidez que oscila entre 20 y 40 g/10 min.

3. Fibra hilada, según la reivindicación 1 ó 2, en la que el carbonato de calcio tiene un tamaño de partícula promedio inferior o igual al 100% del diámetro promedio de las fibras hiladas.

4. Fibra hilada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el carbonato de calcio tiene un corte superior de 15 micras o inferior.

5. Fibra hilada, según la reivindicación 4, en la que el carbonato de calcio tiene un corte superior no superior al 100% del diámetro promedio de la fibra hilada.

6. Fibra hilada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene una densidad de carga de -10 a -100 volts.

7. Fibra hilada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la fibra hilada se produce por soplado en fusión o es “spunbond”.

8. Fibra hilada, según la reivindicación 1, en la que el carbonato de calcio recubierto tiene un corte superior de 15 micras o inferior, en la que el carbonato de calcio recubierto está presente en la fibra en una cantidad inferior al 40% en peso, con respecto al peso total de la fibra hilada.

9. Fibra hilada, según la reivindicación 8, en la que la, como mínimo, una resina polimérica tiene un índice de fluidez que oscila entre 20 y 40 g/10 min.

10. Fibra hilada, según la reivindicación 8 ó 9, en la que el carbonato de calcio tiene un corte superior no superior al 100% del diámetro promedio de la fibra hilada.

11. Fibra hilada, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que la fibra hilada se produce por soplado en fusión o es “spunbond”.

12. Procedimiento para la producción de fibras hiladas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende:

(a) mezclar, como mínimo, una resina polimérica con carbonato de calcio recubierto que tiene un tamaño de partícula promedio inferior o igual a 3 micras;

(b) calentar la mezcla, como mínimo, hasta el punto de reblandecimiento, como mínimo, de una resina polimérica; y

(c) extruir la mezcla para formar fibras hiladas.

13. Procedimiento para la producción de una fibra hilada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende:

(a) producir una mezcla maestra mezclando y, a continuación, extruyendo, como mínimo, una primera resina polimérica con carbonato de calcio recubierto que tiene un tamaño de partícula promedio inferior o igual a 3 micras; (b) mezclar la mezcla maestra, como mínimo, con una segunda resina polimérica para formar una mezcla resultante y

(c) extruir la mezcla resultante para formar fibras hiladas.

14. Procedimiento para la producción de fibras hiladas, según la reivindicación 12, en el que en (a) el carbonato de calcio recubierto tiene un corte superior de 15 micras o inferior y en el que el carbonato de calcio recubierto está presente en la fibra en una cantidad inferior al 40% en peso con respecto al peso total de la fibra hilada.

15. Procedimiento para la producción de una fibra hilada, según la reivindicación 13, en el que en (a) el carbonato de calcio recubierto tiene un corte superior de 15 micras o inferior y en el que el carbonato de calcio recubierto está presente en la fibra en una cantidad inferior al 40% en peso con respecto al peso total de la fibra hilada.

16. Procedimiento para la producción de una tela no tejida que comprende:

(a) formar fibras según el proceso descrito en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15;

(b) recoger las fibras en una superficie foraminosa para formar una malla hilada; y

(c) unir la malla hilada para formar una tela no tejida.

17. Procedimiento, según la reivindicación 16, en el que la tela no tejida tiene un peso de base que oscila entre 15 y 30 g/m2.

18. Tela no tejida que comprende, como mínimo, una fibra hilada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.