Fibras mejoradas para tela no tejida de polietileno.

Un material no tejido, que tiene un gramaje (BW) de 10 g/m2 hasta 100 g/m2,

compuesto por fibras que tienen una superficie que comprende un polietileno, en donde dichas fibras se seleccionan del grupo consistente en fibras monocomponentes, fibras bicomponentes o sus mezclas, en donde dicho material no tejido tiene un area de unión suficientemente alta para dar como resultado un desprendimiento/abrasión menor o igual que 0, 0214 (BW) + 0, 2714 mg/cm2 cuando el material comprende fibras monocomponentes, y en donde dicho material muestra un desprendimiento/abrasión menor o igual que 0, 0071 (BW) + 0, 4071 mg/cm2 cuando el material esta compuesto por fibras bicomponentes, en donde las fibras tienen de 0, 1 a 50 denieres y comprenden una mezcla polimera, en donde la mezcla polimera comprende:

a. desde 26% en peso hasta 80% en peso (en peso de la mezcla polimera) de un primer polimero, que es un interpolimero homogeneo de etileno/αolefina que tiene:

i. un indice de fluidez de aproximadamente 1 a aproximadamente 1000 gramos/10 minutos, y ii. una densidad de 0, 870 hasta 0, 950 gramos/centimetro3, y b. desde 74% en peso hasta 20% en peso de un segundo polimero que es un homopolimero de etileno o un interpolimero de etileno/αolefina que tiene:

i. un indice de fluidez de aproximadamente 1 a 1000 gramos/10 minutos, y

ii. una densidad que es al menos 0, 01 gramos/centimetro3 mayor que la densidad del primer polimero, en donde el indice de fluidez global de la mezcla polimera es mayor que 18 gramos/10 min.

Fibras mejoradas para tela no tejida de polietileno La presente invención se refiere a redes o telas no tejidas. En particular, la presente invención se refiere a redes no tejidas que muestran una resistencia aumentada a la abrasión y excelentes caracteristicas de suavidad.

El uso de redes o telas no tejidas es deseable en una diversidad de productos tales como materiales de vendaje, prendas, panales desechables y otros productos de higiene personal, incluidas las toallitas prehumedecidas. Las redes no tejidas con niveles altos de fortaleza, suavidad y resistencia a la abrasión son deseables para prendas absorbentes desechables tales como panales, ropa interior para incontinentes, braguitas de aprendizaje, productos de higiene femenina, y similares. Por ejemplo, en un panal desechable es muy deseable disponer de componentes no tejidos suaves y resistentes tales como recubrimientos superiores o inferiores (tambien conocidos como cubiertas exteriores) . Los recubrimientos superiores forman la porción interna, en contacto con el cuerpo, de un panal y su suavidad es muy beneficiosa. Los recubrimientos inferiores se benefician de mostrar un aspecto semejante al de una tela y la suavidad es un factor adicional que se anade a la percepción de tela preferida por los consumidores. La resistencia a la abrasión hace referencia a la duración de la red no tejida y se distingue por la ausencia de una per

dida significativa de fibras durante el uso.

La resistencia a la abrasión se puede caracterizar por la tendencia de los materiales no tejidos a sufrir "desprendimiento", que tambien se puede describir como "soltar pelusa" o "apelmazamiento". El desprendimiento se produce en forma de fibras, o pequenos haces de fibras, que se desprenden por fricción u otra causa de la superficie de la red no tejida. El desprendimiento puede dar como resultado que las fibras permanezcan sobre la piel o la ropa del usuario u otras personas, asi como en la perdida de integridad del material no tejido; en ambos casos, se trata de condiciones altamente indeseables para el usuario.

El desprendimiento se puede controlar en la misma medida en que se imparte fortaleza, es decir, uniendo o enmaranando entre si las fibras adyacentes en la red no tejida. En la medida en que las fibras de la red no tejida esten unidas o enmaranadas entre si, es posible incrementar la fortaleza y controlar los niveles de desprendimiento.

La suavidad se puede mejorar mediante tratamiento mecanico ulterior de un material no tejido. Por ejemplo, por estiramiento incremental de una red no tejida segun el metodo descrito en la Patente de EE.UU. Nº 5.626.571, concedida el 6 de mayo de 1997 a Young et al., es posible impartir suavidad y extensibilidad, conservando una fortaleza suficiente para ser usada en articulos absorbentes desechables. Dobrin et al. '976 describen la forma de impartir suavidad y extensibilidad a una red no tejida usando aplicadores opuestos de presión que poseen superficies tridi

mensionales que son complementarias, al menos en cierta medida, entre si. Young et al. describen la fabricación de una red no tejida que es suave y resistente por estiramiento permanente de una base no elastica no tejida en la dirección transversal de la maquina. Sin embargo, ni Young et al. ni Dobrin et al. describen una ausencia de tendencia al desprendimiento de sus correspondientes redes no tejidas. Por ejemplo, el metodo de Dobrin et al. puede dar como resultado una red no tejida que exhibe una tendencia relativamente alta al desprendimiento, es decir, la red no tejida, suave y extensible de Dobrin et al. tiene una resistencia a la abrasión relativamente baja y tiende a experimentar desprendimiento durante la manipulación o su uso en aplicaciones de producto.

Un metodo para unir, o "consolidar" una red no tejida consiste en unir fibras adyacentes en un patr6n regular de enlaces de puntos termicos espaciados. Un metodo adecuado de unión termica se describe en la Patente de EE.UU. Nº 3.855.046, concedida el 17 de diciembre de 1974 a Hansen et al. Estos autores dan a conocer un patr6n de unión termica que tiene un area de unión de 10 a 25% (designada en este documento como "area de consolidación") para convertir las superficies de la red no tejida en resistente a la abrasión. Sin embargo, una resistencia a la abrasión todavia mayor, con un incremento de la suavidad, puede resultar mas beneficiosa para el uso de redes no tejidas en numerosas aplicaciones, incluidos articulos absorbentes desechables tales como panales, braguitas de aprendizaje, articulos de higiene femenina, etc.

45 Al aumentar el tamano de los sitios de unión, o disminuir la distancia entre los sitios de unión, se produce la unión de mas fibras y se puede incrementar la resistencia a la abrasión (se puede reducir el desprendimiento) . No obstante, el correspondiente aumento del area de unión del material no tejido determina un incremento de la rigidez a flexión (es decir, dureza) , que esta inversamente relacionada con una percepción de suavidad (es decir, a medida que aumenta la rigidez a la flexión, disminuye la suavidad) . En otras palabras, la resistencia a la abrasión es directamente propor

50 cional a la rigidez a la flexión cuando se produce por metodos conocidos. Debido a que la resistencia a la abrasión se correlaciona con el desprendimiento, y a que la resistencia a la flexión se correlaciona con la percepción de suavidad, los metodos conocidos para la producción de materiales no tejidos requieren alcanzar un compromiso entre las propiedades de desprendimiento y suavidad de un material no tejido.

Se han ensayado diversos sistemas para mejorar la resistencia a la abrasión de los materiales no tejidos sin com

55 prometer la suavidad. Por ejemplo, las Patentes de EE.UU. Nos. 5.405.682 y 5.425.987, ambas concedidas a Shawyer et al., describen una tela no tejida suave, pero durable, semejante al pano, fabricada con fibras polimeras de componentes multiples. Sin embargo, las fibras de multiples componentes descritas comprenden un material termoplastico elast6mero relativamente costoso (es decir, KRATONS) en una cara o en la vaina de las fibras polimeras de

multiples componentes. La Patente de EE.UU. No. 5.336.552, concedida a Strack et al., describe un metodo similar, en el que se usa un copolimero de etilenoacrilato alquilico como aditivo de resistencia a la abrasión en fibras de poliolefina de componentes multiples. La Patente de EE.UU. No. 5.545.464, concedida a Stokes, describe una tela no tejida de fibras conjugadas, unidas segun un patr6n, en la que un polimero de punto de fusión mas bajo esta recubierto con un polimero con un punto de fusión mayor.

Asimismo, se han utilizado patrones de unión para mejorar la fortaleza y la resistencia a la abrasión de materiales no tejidos, manteniendo o, incluso, mejorando la suavidad. Se han desarrollado diversos patrones de unión para alcanzar una resistencia a la abrasión mejorada sin afectar de manera demasiado negativa a la suavidad. La Patente de EE.UU. No. 5.964.742, concedida a McCormack et al., describe un patr6n de unión termica que comprende elementos con una relación de aspecto predeterminada. Las formas de unión especificadas ofrecen, segun se afirma, un numero suficiente de fibras inmovilizadas para reforzar la tela, pero no tanto como para aumentar la rigidez de manera inaceptable. La Patente de EE.UU. No. 6.015.605, concedida a Tsu Jiyama et al., describe porciones especificas unidas por presión termica con el objetivo de impartir fortaleza, sensación agradable y resistencia a la abrasión. Sin embargo, con todas las soluciones de patrones de unión se cree que se conserva el compromiso esencial entre area de unión y suavidad.

Otra tecnica para mejorar la resistencia a la abrasión de materiales no tejidos, sin comprometer la suavidad, consiste en optimizar el contenido de polimero de las fibras usadas en la fabricación del material no tejido. Se han fabricado diversas fibras y telas a partir de termoplasticos tales como polipropileno, polietileno de baja densidad (LDPE) altamente ramificado, preparado tipicamente en un proceso de polimerización a presión alta, polietileno lineal de ramificación heterogenea (por ejemplo, polietileno lineal de baja densidad, fabricado usando catalisis de Ziegler) , mezclas de polipropileno y polietileno lineal de ramificación heterogenea, mezclas de polietileno lineal de ramificación heterogenea, y copolimeros de etileno/alcohol vinilico.

De los diversos polimeros que pueden ser extruidos para formar una fibra, el LDPE altamente ramificado no ha podido ser convertido por extrusión... [Seguir leyendo]

1. Un material no tejido, que tiene un gramaje (BW) de 10 g/m2 hasta 100 g/m2, compuesto por fibras que tienen una superficie que comprende un polietileno, en donde dichas fibras se seleccionan del grupo consistente en fibras monocomponentes, fibras bicomponentes o sus mezclas, en donde dicho material no tejido tiene un area de unión suficientemente alta para dar como resultado un desprendimiento/abrasión menor o igual que 0, 0214 (BW) + 0, 2714 mg/cm2 cuando el material comprende fibras monocomponentes, y en donde dicho material muestra un desprendimiento/abrasión menor o igual que 0, 0071 (BW) + 0, 4071 mg/cm2 cuando el material esta compuesto por fibras bicomponentes, en donde las fibras tienen de 0, 1 a 50 denieres y comprenden una mezcla polimera, en donde la mezcla polimera comprende:

a. desde 26% en peso hasta 80% en peso (en peso de la mezcla polimera) de un primer polimero, que es un interpolimero homogeneo de etileno/αolefina que tiene:

i. un indice de fluidez de aproximadamente 1 a aproximadamente 1000 gramos/10 minutos, y ii. una densidad de 0, 870 hasta 0, 950 gramos/centimetro3, y b. desde 74% en peso hasta 20% en peso de un segundo polimero que es un homopolimero de etileno o un interpolimero de etileno/αolefina que tiene:

i. un indice de fluidez de aproximadamente 1 a 1000 gramos/10 minutos, y ii. una densidad que es al menos 0, 01 gramos/centimetro3 mayor que la densidad del primer polimero, en donde el indice de fluidez global de la mezcla polimera es mayor que 18 gramos/10 min.

2. El material no tejido segun la reivindicación 1, en el que el material comprende fibras monocomponentes y tiene un desprendimiento/abrasión menor o igual que 0, 0214 (BW) + 0, 0714 mg/cm2.

3. El material no tejido segun la reivindicación 1, en el que el material consiste en fibras bicomponentes y tiene un desprendimiento/abrasión menor o igual que 0, 0143 (BW) + 0, 1143 mg/cm2.

4. El material no tejido segun la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente por tener un gramaje menor que 60 GSM.

5. El material no tejido segun la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente por tener una resistencia a la tracción mayor que 10 N/5 cm en MD.

6. El material no tejido segun la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente por tener un area de consolidación menor que 25%.

7. El material no tejido segun la reivindicación 1, que tiene un gramaje de 20 GSM a 30 GSM.

8. El material no tejido segun la reivindicación 1, en donde el material no tejido es una tela "spunbond".

9. El material no tejido segun la reivindicación 1, en donde la fibra es una fibra "spunbonded".

10. El material no tejido segun la reivindicación 1, en donde el polimero tiene un indice de fluidez mayor que 10 g/10 minutos.

11. El material no tejido segun la reivindicación 1, en donde el primer polimero tiene una densidad en el intervalo de 0, 915 a 0, 925 gramos/centimetro3.

12. El material no tejido segun la reivindicación 1, en donde el segundo polimero tiene una densidad que es al menos 0, 02 gramos/centimetro3 mayor que la densidad del primer polimero.

13. El material no tejido segun la reivindicación 1, en donde el material comprende fibras monocomponentes y muestra una rigidez flexural (mN·cm) en dirección de la maquina menor o igual que 0, 0286 (BW) -0, 3714, y el material no tejido tiene un gramaje en el intervalo de 20 a 27 GSM.

14. El material no tejido segun la reivindicación 13, en el que el material tiene una rigidez flexural (mN·cm) menor o igual que 0, 0714 (BW) -1, 0786.