Tela no tejida biodegradable de copoliéster.

Método para la producción de una tela no tejida biodegradable que comprende las etapas de:

extruir una pluralidad de filamentos continuos procedentes de una hilera; estirar dichos filamentos mediante una unidad de estirado situada a una distancia predeterminada por debajo de la hilera para aportar una fuerza sobre dichos filamentos por aplicación de aire a la unidad de estirado; depositar dichos filamentos sobre una superficie de recogida para formar una tela no tejida; utilizar un copoliéster alifático-aromático en dicha extrusionadora como el material para los filamentos.

Tela no tejida biodegradable de copoliéster Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a una tela mejorada y a una banda de tela no tejida tal como una tela hilada por adhesión que tiene una combinación única de propiedades hasta ahora inalcanzables con las telas no tejidas hechas de nylon, poliéster y polímeros de polipropileno u otros polímeros. La invención incluye telas producidas por el método de extrusión y estirado de filamentos en un procedimiento de hilado por adhesión para producir telas no tejidas que comprenden un material de copoliéster alifático-aromático. Las telas producidas presentan una capacidad de drapeado excepcional, resisten el arrugado, son elásticas, pueden ser esterilizadas por rayos gamma y son biodegradables en las condiciones adecuadas.

2. Descripción del estado de la técnica

La Patente US No. 5.545.371 concedida a Fumin Lu, 13 de agosto de 1996, y la Patente US No. 6.183.684 concedida a Fumin Lu, 6 de febrero de 2001, describen un procedimiento y aparato para producir bandas no tejidas o bandas de tela. El aparato incluye una extrusionadora de polímero y un dispositivo de hilatura en estado fundido con una hilera que tiene múltiples aberturas espaciadas para proporcionar una pluralidad de filamentos continuos, una unidad de estirado que incluye una ranura longitudinalmente alargada situada estratégicamente a una distancia predeterminada por debajo de la hilera, una boquilla para proporcionar un suministro de aire dentro de la unidad de estirado para crear una fuerza de estirado sobre los filamentos en la unidad de estirado y una plataforma móvil de recogida de filamentos situada por debajo de la ranura de la unidad de estirado que recoge los filamentos conformándolos en una tela o banda o lámina no tejida.

Las fibras textiles sintéticas más comunes utilizadas en bandas de tela no tejida están hechas de nylon, poliéster o polímero de polipropileno y sus copolímeros. Estos polímeros son todos ellos hilables en estado fundido y pueden ser conformados a telas no tejidas empleando el aparato descrito en la Patente US 5.545.371 anterior. Los polímeros pueden ser hilados por adhesión, soplados en estado fundido, depositados en aire, punzonados por agujas, hidroenmarañados o cardados. Si bien estos procedimientos tienen cada uno de ellos ciertas ventajas en la producción de telas con propiedades particulares, con frecuencia las telas comparten ciertas limitaciones que restringen las aplicaciones de la tela.

Breve resumen de la invención La finalidad de la presente invención consiste en proporcionar una tela que supera estas limitaciones de la tela polimérica del estado de la técnica. Los solicitantes han determinado que empleando, por ejemplo, el aparato y método descritos en la Patente US 5.545.371 y un copolímero producido por Eastman Chemical Company de Kingsport, Tennessee descrito en la Patente US 5.599.858 (la cual se incorpora en esta solicitud solo con fines de referencia) para producir los filamentos, puede conseguirse una tela no tejida que tiene una capacidad de drapeado excepcional, es elástica y puede ser estirada y relajada en ciclos repetidos sin fallo o rotura. La nueva tela puede ser unida a diversos componentes incluyendo películas, material celulósico tal como algodón, lyocell, polímeros de polilactida, pasta de madera, fibra de madera y papel y otras fibras naturales tal como lana. La nueva tela es totalmente biodegradable dejando solo dióxido de carbono y agua cuando se descompone totalmente. La tela acabada puede ser esterilizada por rayos gamma o haz de electrones. Se pueden emplear diversas tecnologías de unión en combinación con la tela incluyendo, pero no de forma limitativa, termounión por puntos, unión por resina, punzonado con agujas, hidroenmarañado, unión a través de aire o por ultrasonidos, radiofrecuencia, microondas o unión dieléctrica.

La nueva tela también puede formarse empleando el aparato y método descritos en la Patente US No. 5.545.371 y un copoliéster alifático-aromático (referido de aquí en adelante como "AAEP") descrito en las Patentes US Nos. 5.446.079, 5.599.858 y 6.020.393 (las cuales se incorporan aquí solo con fines de referencia y referidas aquí como las Patentes AAPE) para producir los filamentos.

La nueva tela es habitualmente biodegradable en entornos de aguas saladas costeras templadas de poca profundidad en un intervalo de tiempo de 15-20 semanas. Igualmente, se aprecian resultados similares en agua dulce. La biodegradabilidad en agua de mar es un atributo altamente deseable por motivos ecológicos. Es muy conocido que animales marítimos, tales como tortugas de mar, ingieren objetos de plástico desechados tales como bolsas y materiales de envasado (confundiéndolos con pescado gelatinoso) resultando ello frecuentemente en la muerte de tales animales.

Los usos de la nueva tela producida en la invención aquí descrita incluyen ropas quirúrgicas, batas estériles y envases quirúrgicos, componentes higiénicos desechables, productos duraderos como sustitutos de telas tejidas, cuero sintético, productos de limpieza capaces de poderse estirar y elementos elásticos para productos tales como pañales desechables y productos para incontinentes en donde un buen ajuste y conformado son aspectos importantes.

Descripción detallada de la invención Esta invención se refiere a un producto de un procedimiento y concretamente a telas no tejidas preparadas a partir de un copoliéster específico producido por Eastman Chemical Company de Kingsport, Tennessee que incluye un copoliéster alifático-aromático descrito en la Patente US 5.59.858 concedida el 4 de febrero de 1997 a Charles Buchanan et al., titulada Aliphatic-Aromatic Copolyesters and Cellular Ester/polymer" y concretamente al uso del copoliéster alifático como el material polimérico que se utiliza en un procedimiento y aparato como los descritos en la Patente US 5.545.371 (la cual se incorpora aquí solo con fines de referencia) . En la producción según la modalidad preferida, el procedimiento de hilado por adhesión empleando el aparato descrito en la Patente ‘371 anterior se lleva a cabo a una alta velocidad de los filamentos.

Además, las telas no tejidas pueden ser producidas a partir de los copoliésteres alifático-aromáticos que se describen en las patentes AAPE como el polímero que se utiliza en el procedimiento y aparato descritos en la patente ‘371.

La invención utiliza un poliéster descrito en las patentes AAPE. En una modalidad preferida, el AAPE es preparado y producido por Eastman Chemical Company de Kingsport, Tennessee y es comercializado con la marca registrada EASTAR BIO™ GP CoPolyester family. Más concretamente, los AAPE son esencialmente copoliésteres al azar lineales o copoliésteres ramificados y/o de cadena extendida de los mismos que tienen unidades recurrentes de:

y en donde R1 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en alquileno u oxialquileno C2-C8 y el porcentaje molar de R1 es de 80 a 100 aproximadamente; R3 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en alquileno u oxialquileno C2-C8; alquileno u oxialquileno C2-C8 sustituidos por uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; cicloalquileno C5-C12 (por ejemplo, 1, 4-ciclohexanodimetanol) ; cicloalquileno C5-C12 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; y el porcentaje molar de R3 es de 0 a 20 aproximadamente; R2 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en alquileno u oxialquileno C2-C12; alquileno u oxialquileno C2-C12 sustituidos con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; cicloalquileno C5-C10; cicloalquileno C5-C10 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; y el porcentaje molar de R2 es de 35 a 95 aproximadamente; R4 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en arilo C6-C10; arilo C6-C10 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; cicloalquileno C5-C10; cicloalquileno C5-C10 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; y el porcentaje molar de R4 es de 5 a 65 aproximadamente.

Los AAPEs preferidos son aquellos en donde R1 se elige entre alquileno C2-C8 y está presente en una cantidad de 90 a 100 moles% aproximadamente;... [Seguir leyendo]

1. Método para la producción de una tela no tejida biodegradable que comprende las etapas de:

extruir una pluralidad de filamentos continuos procedentes de una hilera; estirar dichos filamentos mediante una unidad de estirado situada a una distancia predeterminada por debajo de la hilera para aportar una fuerza sobre dichos filamentos por aplicación de aire a la unidad de estirado; depositar dichos filamentos sobre una superficie de recogida para formar una tela no tejida; utilizar un copoliéster alifático-aromático en dicha extrusionadora como el material para los filamentos.

2. Método según la reivindicación 1, en donde el copoliéster alifático-aromático tiene unidades recurrentes de:

y en donde R1 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en alquileno u oxialquileno C2-C8 y el porcentaje molar de R1 es de 80 a 100 aproximadamente; R3 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en alquileno u oxialquileno C2-C8; alquileno u oxialquileno C2-C8 sustituidos por uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; cicloalquileno C5-C12 (por ejemplo, 1, 4-ciclohexanodimetanol) ; cicloalquileno C5-C12 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; y el porcentaje molar de R3 es de 0 a 20 aproximadamente; R2 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en alquileno u oxialquileno C2-C12; alquileno u oxialquileno C2-C12 sustituidos con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; cicloalquileno C5-C10; cicloalquileno C5-C10 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; y el porcentaje molar de R2 es de 35 a 95 aproximadamente; R4 se elige entre uno o más de los grupos consistentes en arilo C6-C10; arilo C6-C10 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; cicloalquileno C5-C10; cicloalquileno C5-C10 sustituido con uno a cuatro sustituyentes elegidos independientemente del grupo consistente en halo, arilo C6-C10 y alcoxi C1-C4; y el porcentaje molar de R4 es de 5 a 65 aproximadamente.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, que comprende las etapas de:

utilizar dos o más hileras o matrices de hilatura en estado fundido; introducir una o más capas de otros materiales fibrosos sobre la superficie; depositar dichos filamentos procedentes de una o más hileras, estratificados sobre la superficie para crear una tela no tejida; y utilizar el copoliéster alifático como al menos uno de los materiales que son extrusionados para el filamento.

4. Método según la reivindicación 1, 2 o 3, en donde se establece una alta velocidad de dichos filamentos.

5. Método según la reivindicación 1, 2 o 3, en donde se añaden aditivos o pigmentos a la extrusionadora.

6. Método según la reivindicación 1, 2 o 3, en donde se controla la contracción térmica.

7. Una tela no tejida producida por un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Uso de una tela no tejida según la reivindicación 7 para la producción de prendas de vestir, pañales, calzones de entrenamiento, productos para la incontinencia en adultos, compresas higiénicas femenina, ropas quirúrgicas, materiales para el envasado de vendajes, productos de contacto con alimentos, telas de soporte, cobertores para colchones, compresas higiénicas.