Proceso para fabricar una banda estampada.

Un proceso para fabricar una banda estampada (16) que comprende:

disponer una banda precursora (34) entre un plénum (36) de gas a presión estática y una estructura conformadora (10) que comprende una pluralidad de orificios diferenciados (12), depresiones diferenciadas (14), o combinaciones de los mismos, teniendo los orificios o depresiones una profundidad al menos prácticamente igual a un espesor de la banda precursora; y aplicar presión desde el plénum (36) de gas a presión estática contra la banda precursora (34) situada en frente de la estructura conformadora (10), creando un diferencial de presión a través de la banda precursora suficiente para hacer pasar la banda precursora hacia los orificios (12) o depresiones (14) de la estructura conformadora (10), formando así la banda estampada (16) que comprende una pluralidad de elementos (22) extendidos diferenciados que tienen extremos (24) proximales abiertos.

Proceso para fabricar una banda estampada Campo de la invención La invención se refiere a un proceso para fabricar una banda estampada que comprende una pluralidad de elementos extendidos diferenciados según la reivindicación 1.

Antecedentes de la invención Los materiales de banda como, por ejemplo, las películas termoplásticas, tienen una variedad de usos, incluidos materiales componentes de artículos absorbentes (como, por ejemplo, láminas superiores y láminas de respaldo) , envasado (como, por ejemplo, envoltura a modo de bolsa, film retráctil, y bolsas de plástico) , bolsas de basura, envoltura de alimentos, hilo dental, toallitas, componentes electrónicos, y similares. Para muchos de estos usos de materiales de banda, puede ser ventajoso que el material de banda tenga una superficie en relieve que pueda proporcionar a la superficie del material de banda un tacto deseable, impresión visual, y/o impresión audible.

Las bandas poliméricas que presentan una impresión táctil suave y sedosa pueden fabricarse mediante un proceso de conformado al vacío o un proceso de hidroconformación. Con un proceso de conformado al vacío típico, se caliente una banda precursora y se coloca sobre una estructura conformadora. A continuación, un vacío fuerza la conformación de la banda precursora conforme el relieve de la estructura conformadora. La banda polimérica resultante tiene una textura que puede proporcionar una impresión táctil suave y sedosa, dependiendo de la textura de la estructura conformadora y del grado de conformación. Aunque un proceso de conformado al vacío puede ser útil para fabricar una banda polimérica suave y sedosa, un proceso de conformado al vacío está de forma típica limitado con respecto a la cantidad de presión que puede ser ejercida sobre una banda precursora. Por consiguiente, se requiere habitualmente calentar una película precursora para suavizar significativamente o fundir la película precursora antes de colocarla sobre la estructura conformadora con el fin de conformar al vacío la película precursora para obtener la estructura conformadora. Un proceso de conformado al vacío es, por lo tanto, un proceso ineficaz en términos de la rapidez con la que puede realizarse el proceso, debido a la etapa de calentamiento y a las presiones limitadas generadas por el proceso.

En un proceso de hidroconformación típico, se coloca una banda precursora sobre una estructura conformadora y unos chorros de agua a elevada presión y elevada temperatura fuerzan la conformación de la banda precursora conforme el relieve de la estructura conformadora. La banda polimérica resultante puede tener una textura que puede proporcionar una impresión táctil suave y sedosa, dependiendo de la textura de la estructura conformadora. Un proceso de hidroconformación, aunque es capaz de producir bandas poliméricas suaves y sedosas, es de forma típica un proceso costoso e ineficaz que implica el uso de chorros de agua a alta presión y a alta temperatura y de posteriores etapas de secado, incluidas etapas de desecación.

El estampado es un proceso que, de forma típica, implica la acción de trabajar mecánicamente un sustrato para hacer que el sustrato se conforme bajo presión según las profundidades y contornos de un diseño grabado a relieve o conformado de algún otro modo sobre un rodillo de estampado. Se usa ampliamente en la producción de bienes de consumo. Los fabricantes usan el proceso de estampado para transmitir un diseño de textura o relieve a los productos hechos de tejidos, papel, materiales sintéticos, materiales plásticos, metales, y madera.

Los procesos de estampado se han usado para proporcionar textura a las películas poliméricas. Sin embargo, dichos procesos de estampado, de forma típica, requieren extruir una resina fundida sobre una estructura conformadora o calentar una banda precursora antes de colocarla sobre una estructura conformadora y, a continuación, estampar para producir una banda estampada. A continuación, se enfría la banda estampada, de forma típica enfriando los rodillos o placas de estampado usados para estampar la banda precursora calentada o resina fundida. La etapa de enfriamiento se realiza a menudo para ajustar la textura de la banda estampada. Sin embargo, estas etapas de calentamiento y de enfriamiento añaden al proceso un coste no deseable e ineficacia, así como complejidad. Además, dichos procesos de estampado, de forma típica, conllevan tiempos de residencia relativamente largos, lo que puede resultar en procesos lentos e ineficaces.

Es, de forma típica, también difícil transmitir una textura a escala relativamente pequeña a las bandas precursoras usando procesos de estampado convencionales. Además, los procesos de estampado típicos tienden a producir bandas estampadas que tienen un espesor relativamente uniforme a lo largo de la banda.

Por ejemplo, en US-5.972.280 se describe un proceso de estampado que utiliza una superficie grabada en caliente de un rodillo de estampado y presión estática aplicada dentro de una cámara para calentar una banda y deformarla a lo largo de la superficie del rodillo estampado. Este proceso usa temperaturas elevadas que son, de forma típica, superiores a la temperatura de suavizado de la banda, y presiones relativamente bajas de aproximadamente 0, 007 MPa a aproximadamente 0, 7 MPa. Como resultado, el diseño estampado está formado como indentaciones dispuestas sobre una única superficie de la banda, sin afectar a la superficie opuesta de la banda.

En US-6.599.612 se describe un proceso para la conformación de una banda perforada. En US-3.750.508 se describe un aparato para perforar una placa humedecida de espuma de una sustancia alimentaria.

A pesar del conocimiento existente en la técnica, se sigue deseando desarrollar un proceso más eficaz para fabricar bandas estampadas con un tacto, impresión visual, y/o impresión audible deseables, especialmente bandas estampadas que presentan estrechamiento en áreas deseables de la banda estampada. En determinados aspectos, un proceso deseado es eficaz con respecto a la energía y fuentes requeridas por el proceso. En determinados aspectos, un proceso deseado puede llevarse a cabo a altas velocidades. En determinados aspectos, un proceso deseado puede llevarse a cabo a bajas temperaturas como, por ejemplo, a temperatura ambiente.

Sumario de la invención En una realización, un proceso para fabricar una banda estampada incluye disponer una banda precursora entre un plénum de gas a presión estática y una estructura conformadora que tiene una pluralidad de orificios diferenciados, depresiones diferencias o combinaciones de los mismos. Los orificios o las depresiones de la estructura conformadora tienen una profundidad que es al menos tres veces el espesor de la banda precursora. El método además incluye aplicar presión desde el plénum de gas a presión estática contra la banda precursora situada en frente de la estructura conformadora, creando con ello una presión diferencial por toda la banda precursora suficiente para hacer pasar la banda precursora hacia los orificios de la estructura conformadora, formando de este modo la banda estampada que comprende una pluralidad de elementos extendidos diferenciados con extremos proximales abiertos.

Las características adicionales de la invención pueden resultar evidentes al experto en la técnica a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada, junto con los dibujos, los ejemplos, y las reivindicaciones anexas.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista superior de una estructura conformadora según una realización de la descripción;

La Figura 2 es una vista en perspectiva de una estructura conformadora según una realización de la descripción que ilustra la distinción entre los orificios y las depresiones;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una parte de una banda estampada conformada mediante un proceso según una realización de la descripción;

La Figura 4 es una vista seccional de una parte de una banda estampada conformada mediante un proceso según una realización de la descripción;

La Figura 5 es una vista en perspectiva de una parte de una banda estampada que tiene elementos extendidos diferenciados con extremos distales abiertos conformados mediante un proceso según una realización de la descripción;

La Figura 6 es una representación esquemática de un proceso según una realización de la descripción, que representa un plénum de gas a presión estática;

La Figura 7 es una representación esquemática de la disposición de los orificios de una estructura conformadora para usar en un proceso según una realización de la descripción;

La Figura 8 es una fotomicrografía... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para fabricar una banda estampada (16) que comprende:

disponer una banda precursora (34) entre un plénum (36) de gas a presión estática y una estructura conformadora (10) que comprende una pluralidad de orificios diferenciados (12) , depresiones diferenciadas (14) , o combinaciones de los mismos, teniendo los orificios o depresiones una profundidad al menos prácticamente igual a un espesor de la banda precursora; y

aplicar presión desde el plénum (36) de gas a presión estática contra la banda precursora (34) situada en frente de la estructura conformadora (10) , creando un diferencial de presión a través de la banda precursora suficiente para hacer pasar la banda precursora hacia los orificios (12) o depresiones (14) de la estructura conformadora (10) , formando así la banda estampada (16) que comprende una pluralidad de elementos (22) extendidos diferenciados que tienen extremos (24) proximales abiertos.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el que la temperatura de la banda precursora durante el proceso es inferior al punto de fusión de la banda precursora, preferiblemente al menos aproximadamente 10 °C por debajo del punto de fusión de la banda precursora.

3. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el gas comprende al menos un gas seleccionado del grupo que consiste en nitrógeno, dióxido de carbono, y mezclas de los mismos, preferiblemente en el que el gas comprende aire.

4. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los orificios (12) o depresiones (14) tienen una profundidad de al menos tres veces el espesor de la banda precursora, preferiblemente una profundidad de aproximadamente 25 micrómetros a aproximadamente 5000 micrómetros.

5. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los orificios (12) o depresiones (14) de la estructura conformadora (10) tienen una anchura promedio de aproximadamente 10 micrómetros a aproximadamente 5 mm, y preferiblemente tienen un promedio de separación de borde a borde de aproximadamente 30 micrómetros a aproximadamente 800 micrómetros.

6. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos extendidos (22) de la banda estampada (16) tienen extremos (24) distales abiertos, preferiblemente en el que los elementos extendidos tienen una relación dimensional de al menos aproximadamente 0, 2.

7. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los elementos extendidos (22) de la banda estampada (16) tienen extremos (24) distales cerrados, preferiblemente en el que los elementos extendidos tienen una relación dimensional de al menos aproximadamente 0, 2.

8. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la presión aplicada es suficiente para alargar la banda precursora (34) más allá del punto de fluencia de la banda precursora, preferiblemente en el que los elementos extendidos se afinan con respecto al espesor de la banda precursora.

9. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda precursora (34) se selecciona del grupo que consiste en polietileno, polipropileno, y mezclas de los mismos.

10. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende aplicar presión durante un tiempo de permanencia de aproximadamente 1 milisegundo a aproximadamente 5 segundos, preferiblemente que comprende disponer la banda precursora entre el plénum de gas a presión estática y la estructura conformadora a una velocidad de al menos aproximadamente 1 metro por segundo, más preferiblemente en el que la presión se aplica de aproximadamente 0, 1 MPa a aproximadamente 25 MPa, preferiblemente de aproximadamente 0, 5 MPa a aproximadamente 5 MPa.