ES2199189T3 - Procedimiento para la realizacion de un material no tejido y material asi obtenido. - Google Patents

Procedimiento para la realizacion de un material no tejido y material asi obtenido.

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ES2199189T3 ES00983377T ES00983377T ES2199189T3 ES 2199189 T3 ES2199189 T3 ES 2199189T3 ES 00983377 T ES00983377 T ES 00983377T ES 00983377 T ES00983377 T ES 00983377T ES 2199189 T3 ES2199189 T3 ES 2199189T3
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Abstract

Procedimiento para la realización de un material no tejido complejo que consiste en realizar en continuo, un complejo en el cual se interpone en sándwich entre dos velos de filamentos continuos (2, 7), un velo fibroso a base de fibras celulósicas (4) y que consiste en: en realizar un primer velo de filamentos continuos (2), siendo el haz de filamentos continuos extruídos y estirados recibido sobre una cinta transportadora (3) móvil en forma de una napa no ligada; en depositar sobre este velo (2), por vía aeráulica, un segundo velo de fibras celulósicas (4); en depositar sobre el velo fibroso (4) un segundo velo (7) de filamentos continuos no ligados; en transferir el complejo así formado a una instalación (9) de ligado por chorros de agua y en consolidar el conjunto por entrecruzado hidráulico y; en secar el no tejido mixto producido y después acondicionarlo, por ejemplo en forma de un arrollamiento (18).

Description

Procedimiento para la realización de un material no tejido y material así obtenido.
Desde hace ya algunos decenios, se ha propuesto reemplazar unas napas textiles tradicionales (tejido, género de punto) por unas estructuras llamadas ``no tejidas''.
De manera general, dichas estructuras no tejidas pueden ser clasificadas en tres grandes categorías, que resultan de su mismo proceso de fabricación, a saber los no tejidos llamados ``por vía seca'' formados por cardado y/o vía aeráulica, siendo esta última técnica corrientemente designada por la expresión ``técnica airlaid'', los no tejidos obtenidos por ``vía fundida'', técnica corrientemente designada por la expresión ``spunbond'', y la técnica llamada ``por vía húmeda'', derivada de las técnicas papeleras.
Por otra parte, es conocido desde hace mucho tiempo, que es posible adaptar las propiedades finales del producto obtenido realizando unas mezclas de materiales, por ejemplo asociando entre sí varios velos constituidos por fibras de naturaleza diferente, por ejemplo unas fibras naturales, artificiales o sintéticas.
La invención prevé un nuevo procedimiento que permita realizar dicho tipo de artículo no tejido constituido por una mezcla de fibras de naturaleza diferente y que, en la continuación de la descripción, será designado por la expresión ``no tejido mixto'' o ``no tejido compuesto''.
Técnicas anteriores
Se han realizado numerosas proposiciones hasta el presente para realizar unos no tejidos mixtos o compuestos asociando entre sí unos velos de fibras artificiales o sintéticas y un velo de fibras celulósicas. La asociación de los diferentes constituyentes entre sí puede ser realizada de diferentes maneras, por ejemplo por medio de ligantes, punzonado mecánico o entrecruzado hidráulico, estando esta última técnica, conocida desde hace mucho tiempo, descrita en particular en la patente US 3 508 308. Este documento describe en particular la realización de napas mixtas realizadas por la técnica ``airlaid'' por mezcla íntima de fibras, por ejemplo una mezcla de fibras sintéticas (poliéster o acrílica) y de fibras de rayón (ver ejemplos 10 y 11). Describe también (ver ejemplos 12 y 13), la realización de complejos que comprenden una capa central constituida por filamentos continuos y por dos capas exteriores a base de fibras, poliéster en particular, distribuidas por vía aeráulica, siendo las diferentes capas ligadas entre sí por la acción de chorros de fluido.
Se ha propuesto también, como destaca del documento EP 423 619, realizar unos tejidos absorbentes por asociación, siempre por medio de chorros de agua, de una napa constituida por filamentos continuos y una napa constituida por una mezcla de fibras celulósicas, fibras de madera en particular.
Por último, es conocido realizar unos no tejidos tomando en sándwich una napa de fibras entre dos velos de filamentos continuos ya consolidados por calandrado en caliente, estando la unión final de las diferentes capas asegurada también por la acción de chorros de agua.
Esta última técnica de realización relativamente simple presenta numerosos inconvenientes principales, a saber:
\Diamondblack
el hecho de que los velos de filamentos continuos (spunbond) estén ya consolidados por un tratamiento térmico de calandrado impide una mezcla íntima de estos filamentos con las fibras de madera del velo depositado por vía aeráulica, lo que disminuye las capacidades de absorción del complejo y también conduce a la obtención de un producto áspero desprovisto de flexibilidad;
\Diamondblack
por otra parte, es necesario, para asegurar una cohesión satisfactoria entre las capas y evitar el deslaminado del complejo, utilizar cuando tiene lugar la fase de consolidación por chorros de agua unas velocidades de fluido muy altas, puesto que los puntos de calandrado de los velos ``spunbond'' impiden toda movilidad de los filamentos sintéticos; estas velocidades elevadas de los chorros de agua generan un sobrecoste de consumo de energía así como una pérdida incrementada de fibras celulósicas;
\Diamondblack
los puntos de unión entre los filamentos obtenidos por calandrado pueden representar hasta 20 a 25% de la superficie de los velos a base de filamentos continuos y constituyen por tanto otros tantos obstáculos al paso de los chorros de agua;
\Diamondblack
finalmente, el hecho de que los filamentos continuos de los velos no sean móviles confiere una rigidez importante al material que pierde sus propiedades textiles y se parecen aún más a un papel que a un verdadero textil.
Exposición de la invención
Ahora bien, se ha encontrado, y es lo que constituye el objeto de la presente invención, un procedimiento perfeccionado que permite realizar en continuo unos no tejidos mixtos perfectamente ligados, que presentan unas características mecánicas elevadas conservando al mismo tiempo el aspecto, el tacto y la flexibilidad de un textil convencional, tal como un tejido.
La solución a dicho problema se obtiene por la combinación, de manera muy precisa, de técnicas anteriores realizadas en continuo y en las condiciones precisas, a saber:
-
las técnicas de realización de napas no tejidas realizadas a partir de fibras cortas cuya repartición se obtiene por vía aeráulica (técnica airlaid);
-
las técnicas de realización de napas obtenidas por hilatura directa (spunbond) y,
-
la consolidación del complejo formado por la acción de chorros de agua.
De manera general, el procedimiento de acuerdo con la invención consiste en realizar en continuo un complejo en el cual se interpone en sándwich entre dos velos de filamentos continuos, un velo fibroso a base de fibras celulósicas, procedimiento que consiste:
\Diamondblack
en realizar un primer velo de filamentos continuos, siendo el haz de filamentos continuos extruídos y estirados recibido sobre una cinta transportadora móvil en forma de una napa no ligada;
\Diamondblack
en depositar sobre este velo, por vía aeráulica, un segundo velo de fibras celulósicas;
\Diamondblack
en depositar sobre el velo fibroso un segundo velo de filamentos continuos no ligados;
\Diamondblack
en transferir el complejo formado a una instalación de ligado por chorros de agua y en consolidar el conjunto por entrecruzado hidráulico y;
\Diamondblack
en secar el no tejido mixto producido y a continuación en acondicionarlo, por ejemplo en forma de un arrollamiento.
Según una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, las fibras celulósicas que entran en la realización del complejo son unas fibras de madera y su depósito se realiza por napado neumático.
Por otra parte, si bien se puede prever realizar sólo un tratamiento de ligado por chorro de agua, el complejo formado se somete preferentemente a dos tratamientos sucesivos que actúan contra las dos caras opuestas del complejo.
La invención se refiere también a un nuevo tipo de producto no tejido obtenido por la aplicación de este procedimiento.
Un no tejido mixto de este tipo, que está por tanto constituido por una mezcla de fibras de naturaleza diferente, se caracteriza porque se compone de una capa de fibras naturales, madera en particular, aprisionada entre dos napas no tejidas constituidas por filamentos, extruidos y estirados, a base de material sintético, siendo obtenida la cohesión de las diferentes capas por entrecruzado gracias a la acción de chorros de agua.
Descripción sumaria de los dibujos
La invención y las ventajas que de ella destacan se comprenderán mejor gracias a los ejemplos de realización que siguen, dados a continuación a título indicativo, pero no limitativo, y que son ilustrados por los esquemas anexos en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática de un conjunto de una línea de producción de un material complejo realizado de acuerdo con el procedimiento según la invención;
- las figuras 1a, 1b, 1c y 1d son unas vistas ampliadas de las zonas de esta figura 1 rodeadas por un círculo.
Forma de realizar la invención
En una línea de producción, tal como la ilustrada en la figura 1, se realiza, en continuo, un no tejido compuesto.
Para ello, se realiza, por medio de una unidad de producción, designada por la referencia general (1), por fusión, hilado y estirado, un primer velo (2) de filamentos continuos, filamentos que son depositados y repartidos sobre una cinta transportadora móvil (3).
Eventualmente, inmediatamente después de la formación, este primer velo (2) puede ser sometido a un compactado por medio de un cilindro prensador o por acción de chorros que provienen de una batería de inyectores hidráulicos.
Los filamentos continuos de este primer velo (2) pueden ser a base de un polímero constituido por polipropileno, poliéster o por otros materiales sintéticos tales como el polietileno, poliamida, no siendo esta lista limitativa. Los filamentos continuos pueden eventualmente estar constituidos por filamentos llamados ``bicomponente'', tales como los obtenidos por coextrusión de polipropileno y de polietileno.
El velo de filamentos (2) continuos no ligados, es a continuación transferido bajo una unidad, designada con la referencia general (4) que, por vía aeráulica, permite depositar en la superficie la primera napa (2) unas fibras discontinuas (4), de otra naturaleza, y más particularmente unas fibras celulósicas, madera en particular.
Las fibras celulósicas son depositadas en la superficie del primer velo (2) por medio de una corriente de aire. Preferentemente, el velo de filamentos (2) es mantenido sobre la cinta transportadora (3) por medio de una aspiración (5). A continuación, bajo el efecto de la aspiración, dichas fibras (4) son depositadas preferentemente entre los filamentos no ligados del velo (2), permitiendo así una excelente integración de los dos constituyentes.
El complejo (2, 4) que está todavía mantenido soportado por la cinta transportadora (3), es a continuación llevado bajo una segunda zona de formación (6) de un segundo velo de filamentos continuos (7), también sintéticos, de igual naturaleza o de naturaleza diferente que los del primer velo (2).
Un rodillo prensador (8) está preferentemente dispuesto después de esta zona de depósito del velo (7), y permite asegurar un compactado del conjunto con vistas a su transferencia a la instalación de hidroligado, designada con la referencia general (9), que sigue a la línea de producción.
Eventualmente, esta operación de compactado podría ser realizada por medio de una batería de inyectores hidráulicos.
El complejo se introduce a continuación en la zona de hidroligado (9) sobre un transportador (10) sobre el cual se efectúan sucesivamente las operaciones de compactado y prehumectado del conjunto por medio de un transportador superior (11) tangente al transportador inferior (10) y en el interior del cual está depositado un inyector hidráulico (12).
Después de compactado y prehumectado, se somete el complejo a la acción de una sucesión de chorros de agua (13) suministrados por varios inyectores hidráulicos dispuestos en serie.
Estos chorros de agua (13) consolidan el conjunto constituido por las diferentes capas del complejo y confieren una buena resistencia a la abrasión de la capa superior.
La estructura así tratada se transfiere a continuación, por girado, a un cilindro (14), o a otro transportador, asociado a varios inyectores (15) que suministran también unos chorros de agua sobre la otra cara del complejo, reforzando así la consolidación del conjunto de las capas, confiriendo al mismo tiempo una buena resistencia a la abrasión de la capa situada frente a los chorros.
El complejo así obtenido se transfiere a continuación a un transportador de exprimido (16) sobre el cual se exprime con la ayuda de una caja aspirante conectada a un generador de vacío.
A continuación se seca por medio de un cilindro (17) con aire pasante y después se acondiciona de forma convencional, por ejemplo bajo la forma de un arrollamiento (18).
Ejemplo
Se realiza un producto de acuerdo con la invención de la manera siguiente.
Un velo de filamentos continuo (2), que pesa 15 g/m^{2} es producido en una instalación comercializada por el solicitante bajo la denominación ``spunjet'', que permite realizar una napa no tejida por extrusión, estirado y repartición de filamentos continuos.
En este ejemplo de realización, como polímero, se extruye polipropileno tal como el comercializado por la sociedad AMOCO bajo la referencia 100 ZA 35.
El velo formado está constituido por 7000 filamentos por metro de anchura y se produce a una velocidad de 250 metros por minuto. El diámetro de los filamentos después de estirado es de aproximadamente 15 micrones.
Una aspiración situada frente a la ranura de estirado (20) permite controlar de forma precisa el depósito de filamento y su regularidad sobre la cinta transportadora (3).
Por encima del mismo transportador (3), está dispuesto un conjunto (4) que permite distribuir por vía aeráulica unas fibras discontinuas sobre la napa (2) previamente formada.
Un conjunto de distribución de fibras de este tipo puede estar constituido por una instalación convencional tal como la comercializada por la sociedad M & J.
En el ejemplo concreto, se deposita sobre el velo de filamentos continuos (2) 35 g/m^{2} de fibras celulósicas, y más particularmente de fibras de madera, comercializadas por la sociedad KORSNAES, siendo estas fibras de madera, de una longitud del orden de 3 mm, corrientemente designadas por la expresión ``pasta fluff''.
Una caja aspirante (5) está depositada bajo el transportador en toda la superficie de la cabeza aeráulica de distribución (4). Esta cabeza aspirante (5) está conectada a un generador de vacío que permite repartir uniformemente las fibras de madera preservando al mismo tiempo la homogeneidad del velo de filamentos continuos (2).
Un rodillo prensador (no representado), cuya velocidad está sincronizada con dicha cinta transportadora (3), compacta el conjunto así formado.
Después de compactado, se deposita en la superficie del complejo un segundo velo de filamentos continuos, que pesa 15 g/m^{2}, de igual naturaleza que el primer velo (2).
Este velo puede ser formado o bien sobre un mismo transportador (3) o bien sobre un transportador independiente.
Este velo (7) está por tanto repartido sobre la capa de fibras celulósicas (4). Preferentemente, la transferencia se realiza de manera positiva utilizando una caja aspirante (5a) dispuesta bajo el transportador principal frente al punto de transferencia.
La estructura obtenida, que pesa 65 g/m^{2}, es eventualmente compactada por medio de un cilindro (8). Este compactado puede eventualmente ser realizado por medio de una batería adicional de inyectores hidráulicos.
El complejo se transfiere a continuación al transportador (10) de la unidad de ligado hidráulico (9).
Una unidad de ligado de este tipo comprende un transportador principal (10) encima del cual está dispuesto un transportador superior (11), tangente a éste, y en el interior del cual está dispuesto un inyector hidráulico (12), que suministra 4000 chorros de agua por metro, teniendo estos chorros un diámetro de 130 micrones y una velocidad de 34 metros por segundo.
El ``sándwich'' así compactado y mojado es tratado sobre su superficie superior por seis inyectores (13) hidráulicos, dispuestos en serie que proyectan unos chorros de agua de 120 micrones de diámetro separados unos de los otros en 0,6 mm a unas velocidades respectivas de 110, 125, 140, 140, 140, 140 m/segundo.
El complejo tratado se transfiere entonces por girado a un cilindro (14) alrededor del cual están dispuestos cuatro inyectores hidráulicos (15) que proyectan unos chorros de agua de 120 micrones de diámetro separados unos de los otros en 0,6 mm con unas velocidades respectivas de 125, 140, 140, 140 m/segundo.
El complejo así consolidado se transfiere a un transportador de exprimido (16) sobre el cual es exprimido por una caja aspirante en la cual reina un vacío de 400 mbars.
Después se seca el conjunto a una temperatura de 120ºC por un cilindro (17) con aire pasante y a continuación se acondiciona en (18).
A la salida de la línea de producción, se constata que el producto obtenido pesa aproximadamente 60 g/m^{2}, presenta una excelente homogeneidad, un buen tacto, una gran flexibilidad y una excelente resistencia a la abrasión tanto en estado seco como estado húmedo.
Su capacidad de absorción de agua es importante, del orden de 850%.
Dicha capacidad de absorción de agua es comparable con la de unos no tejidos mixtos constituidos por fibras discontinuas y que han sido realizadas por cardado.
En contrapartida, la resistencia a la abrasión tanto en estado seco como en estado húmedo, así como las características mecánicas, son muy superiores.
Un producto de este tipo está perfectamente adaptado para unas aplicaciones diversas, tales como productos de secado industrial o doméstico, toallitas impregnadas, batas y campos de bloque operatorio, siendo dichas aplicaciones dadas a título indicativo pero no limitativo.

Claims (4)

1. Procedimiento para la realización de un material no tejido complejo que consiste en realizar en continuo, un complejo en el cual se interpone en sándwich entre dos velos de filamentos continuos (2, 7), un velo fibroso a base de fibras celulósicas (4) y que consiste en:
\Diamondblack
en realizar un primer velo de filamentos continuos (2), siendo el haz de filamentos continuos extruídos y estirados recibido sobre una cinta transportadora (3) móvil en forma de una napa no ligada;
\Diamondblack
en depositar sobre este velo (2), por vía aeráulica, un segundo velo de fibras celulósicas (4);
\Diamondblack
en depositar sobre el velo fibroso (4) un segundo velo (7) de filamentos continuos no ligados;
\Diamondblack
en transferir el complejo así formado a una instalación (9) de ligado por chorros de agua y en consolidar el conjunto por entrecruzado hidráulico y;
\Diamondblack
en secar el no tejido mixto producido y después acondicionarlo, por ejemplo en forma de un arrollamiento (18).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras celulósicas (4) que entran en la realización del complejo son unas fibras de madera.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se somete el complejo a dos tratamientos de ligado sucesivos por chorros de agua que actúan contra las dos caras opuestas de dicho complejo.
4. No tejido mixto obtenido por la aplicación del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se compone de una capa de fibras naturales (4), madera en particular, aprisionada entre dos napas no tejidas (2, 7) constituidas por filamentos continuos, extruídos y estirados, a base de material sintético, siendo obtenida la cohesión de las diferentes capas por entrecruzado gracias a la acción de chorros de agua.
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