ES2392253T3

ES2392253T3 - Método de producción de un material no tejido

Info

Publication number: ES2392253T3
Application number: ES04721751T
Authority: ES
Inventors: Mikael Strandqvist
Original assignee: SCA Hygiene Products AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2012-12-07
Anticipated expiration: 2024-03-18
Also published as: CA2554819A1; PL1735489T3; AU2004317213A1; US20070010156A1; EP1735489B1; AU2004317213B2; US7331091B2; WO2005087997A1; EP1735489A1

Abstract

Un método para producir un material no tejido con dibujos y/o aberturas que comprende formar una banda defilamentos continuos sobre un miembro de formación (12), siendo los filamentos continuos libres unos de otros sinningún enlace térmico o adhesivo entre ellos, y aplicando una dispersión de fibras formadas en húmedo o conespuma que contiene fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas o regeneradas encima de dichos filamentossintéticos, formando de esta manera una banda fibrosa que contiene dichos filamentos continuos y dichas fibrasnaturales y/o fibras cortas e hidroenmarañando posteriormente la banda fibrosa a la banda durante elhidroenmarañado que está soportado mediante un primer miembro de enmarañado (12),caracterizado por que la banda fibrosa se hidroenmaraña, desde el lado en el que se aplican las fibras naturalesy/o fibras cortas en dos estaciones de hidroenmarañado posteriores (16; 18) y se transfiere entre dichas estacionesde hidroenmarañado desde dicho primer miembro de enmarañado (12) a un segundo miembro de enmarañado (17),en el que dicho primer miembro de enmarañado tiene un valor de malla de al menos malla 20/cm y el segundomiembro de enmarañado tiene un valor de malla de no más de malla 15/cm y que después de dicha segundaestación de enmarañado tiene lugar el secado de la banda sin hidroenmarañado adicional.

Description

Método de producción de un material no tejido

5 Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de producción de un material no tejido que comprende formar una banda fibrosa de filamentos continuos y fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas, y posteriormente hidroenmarañar la banda fibrosa mientras está soportada por un miembro de enmarañado. Se refiere adicionalmente a un material no tejido hidroenmarañado fabricado por el método.

Antecedentes técnicos

El hidroenmarañado o hidroligado es una técnica introducida durante los años 70, véase por ejemplo el documento

15 CA 841.938. El método implica formar una banda de fibra que está tendida en seco o tendida en húmedo, después de lo cual las fibras se enmarañan mediante chorros de agua muy finos a alta presión. Varias filas de chorros de agua se dirigen contra la banda de fibra que está soportada por el miembro de enmarañado en forma de un alambre móvil o un tambor rotatorio perforado. La banda de fibra enmarañada se seca después. Las fibras que se usan en el material pueden ser fibras cortas sintéticas o regeneradas, por ejemplo poliéster, poliamida, polipropileno, rayón o similares, fibras de pasta o mezclas de fibras de pasta y fibras cortas sintéticas. Los materiales hidroligados pueden producirse con alta calidad a un coste razonable y tienen una alta capacidad de absorción. Por ejemplo, pueden usarse como material de limpieza para uso doméstico o industrial, como materiales desechables en cuidado médico y para fines higiénicos, etc.

25 Gracias a los documentos EP-B-333.211 y EP-B-333.228 se sabe cómo hidroenmarañar una mezcla de fibras en la que un tipo de fibras son fibras sopladas en estado fundido. Los polímeros usados para los filamentos continuos son principalmente poliolefinas, especialmente polipropileno y polietileno o polietilentereftalato, polibutilentereftalato, policloruro de vinilo. El material base, es decir, el material fibroso que se somete a hidroenmarañado, consiste en al menos dos capas fibrosas preformadas, donde una capa está compuesta de fibras sopladas en estado fundido o de "material conformado", en el que una mezcla esencialmente homogénea de fibras sopladas en estado fundido y otras fibras se tiende al aire sobre un alambre.

Gracias al documento EP-A-308.320 se sabe cómo unir una banda de filamentos continuos enlazados con material fibroso tendido en húmedo que contiene fibras de pasta y fibras cortas. Las bandas fibrosas formadas por separado

35 se hidroenmarañan juntas para formar un laminado. En tal material las fibras de las diferentes bandas fibrosas no se integrarán bien entre sí puesto que las fibras continuas están preenlazadas. Este preenlazado del filamento continuo durante el procedimiento de hidroenmarañado limitará la movilidad y, de esta manera, dará como resultado un material con integración limitada.

Gracias al documento WO 92/08834 se sabe cómo tender al aire fibras cortas sobre un hilo de formación y encima del mismo tender al aire fibras de pasta desfibradas. La banda fibrosa formada se somete después a tres etapas de hidroenmarañado. En la primera etapa la banda se hidroenmaraña contra un alambre de malla fina y después se transfiere a un tamiz de malla gruesa sobre el que se ejerce un segundo hidroenmarañado. En esta segunda etapa de hidroenmarañado los chorros de agua presionarán los extremos de fibra sueltos a través de las mallas gruesas

45 en el alambre. La banda se transfiere después a un tercer alambre de malla fina y se hidroenmaraña una tercera vez para asegurar que aquellos extremos de fibra sueltos se plieguen contra el alambre de malla fina y se entremezclen y aseguraren firmemente a la banda. Se dice que esto produce un material hidroligado que tiene una alta resistencia a desgaste.

Gracias al documento US 5.459.912 se sabe cómo fabricar materiales hidroligados con dibujo que comprenden fibras de pasta de madera y fibras sintéticas. Las fibras sintéticas pueden estar en forma de fibras cortas textiles o fibras hiladas. Las fibras hiladas están en forma de una banda hilada de filamentos, lo que significa que los filamentos están unidos térmicamente entre sí y no pueden moverse e integrarse con las otras fibras durante el hidroenmarañado.

55 El documento WO 99/20821 desvela un método de fabricación de un material no tejido compuesto en el que las fibras y una banda de filamentos continuos tales como una banda hilada o soplada en estado fundido se hidroenmarañan, se aplica un material de enlace a la banda que posteriormente se riza. De nuevo, la banda de filamentos continuos es una banda en la que los filamentos están unidos entre sí.

Gracias al documento EP-B-938.601 se sabe cómo unir una banda de filamentos continuos con un material fibroso en forma de espuma que contiene fibras de pasta y fibras cortas sintéticas. La banda resultante se hidroenmaraña después junto con un material compuesto en una etapa de hidroenmarañado. Los filamentos continuos están sustancialmente libres entre sí antes del hidroenmarañado y el material resultante mostrará una interacción entre el

65 material formado con espuma y los filamentos continuos.

El documento US 2002/157766 desvela un material no tejido hidroenmarañado que comprende filamentos hidroligados y fibras cardadas discontinuas que tienen una longitud entre 5 y 60 mm.

El documento WO 2005/059218 desvela un material no tejido hidroenmarañado y una mezcla de filamentos 5 continuos y fibras cortadas en forma de fibras de pasta y/o fibras cortas sintéticas.

Sin embargo, aún queda lugar para mejoras especialmente con respecto a materiales hidroenmarañados que tienen una estructura con dibujo y/o con aberturas y una buena integración entre los filamentos continuos y otras fibras contenidas en la banda.

Sumario de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar un método de fabricación de un material no tejido hidroenmarañado que comprende filamentos continuos y fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas, en el que los 15 filamentos continuos están bien integrados con las otras fibras y el material tiene una estructura con dibujo y/o aberturas. Esto se ha obtenido de acuerdo con la invención formando una banda de filamentos continuos sobre un miembro de formación, siendo los filamentos continuos libres unos de otros sin ningún enlace térmico o adhesivo entre ellos, y aplicando una dispersión de fibras formada en húmedo que contiene fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas o regeneradas encima de dichos filamentos sintéticos, formando de esta manera una banda fibrosa que 20 contiene dichos filamentos continuos y dichas fibras naturales y/o fibras cortas y posteriormente hidroenmarañando la banda fibrosa, estando la banda durante el hidroenmarañado soportada por un primer miembro de enmarañado, en el que la banda fibrosa está hidroenmarañada, desde el lado en el que se aplican las fibras naturales y/o fibras cortas, en dos estaciones de hidroenmarañado posteriores, y se transfiere entre dichas estaciones de hidroenmarañado desde dicho primer miembro de enmarañado a un segundo miembro de enmarañado, en el que

25 dicho primer miembro de enmarañado tiene un valor de malla de al menos malla 20/cm y un segundo miembro de enmarañado tiene un valor de malla de no más de malla 15/cm. Después de la segunda estación de hidroenmarañado la banda se seca sin hidroenmarañado adicional.

De acuerdo con un aspecto de la invención, no tiene lugar hidroenmarañado de la banda fibrosa desde cuyo lado se 30 aplican los filamentos continuos.

De acuerdo con una realización las fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas se depositan encima de una banda de filamentos continuos.

35 De acuerdo con una realización adicional las fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas se aplican en forma de una dispersión de fibras formada en húmedo o con espuma encima de los filamentos continuos.

En un aspecto de la invención el primer alambre de enmarañado tiene un valor de malla de al menos malla 30/cm, preferentemente un valor de malla entre malla 30 y 50/cm. Puede tener adicionalmente un valor de unidades de 40 cuenta de al menos 17, preferentemente al menos 23 unidades de cuenta/cm y más preferentemente tiene un valor de unidades de cuenta entre 23 y 35 unidades de cuenta/cm.

En un aspecto adicional de la invención el segundo alambre de enmarañado tiene un valor de malla de no más de malla 12/cm, preferentemente no más de malla 10/cm y más preferentemente tiene un valor de malla entre malla 6 y

45 10/cm. El segundo alambre de enmarañado puede tener adicionalmente un valor de unidades de cuenta de no mayor de 15, preferentemente no mayor de 12, más preferentemente no mayor de 11 y lo más preferentemente tiene un valor de unidades de cuenta entre 6 y 11 unidades de cuenta/cm.

En una realización los filamentos continuos son filamentos hilados.

50 En una realización adicional la banda fibrosa comprende entre el 0,5 y el 50% en peso, preferentemente entre el 15 y el 30% en peso de filamentos continuos.

En un aspecto de la invención la banda fibrosa comprende entre el 20 y el 85% en peso, preferentemente entre el 40 55 y el 75% en peso de fibras naturales.

Las fibras naturales están de acuerdo con las fibras de pasta de una realización.

En un aspecto adicional de la invención la banda fibrosa comprende entre el 5 y el 50% en peso, preferentemente 60 entre el 5 y el 20% en peso de fibras cortas sintéticas o regeneradas. De acuerdo con una realización al menos una parte principal de las fibras cortas sintéticas tiene una longitud de fibra entre 3 y 7 mm.

De acuerdo con un aspecto de la invención las aberturas se forman en la banda fibrosa en la segunda estación de enmarañado. 65

La invención se refiere adicionalmente a un material no tejido hidroenmarañado que comprende filamentos continuos y fibras de pasta fabricadas por el método mencionado anteriormente. El material no tejido tiene un lado predominantemente con filamentos continuos y un lado predominantemente con fibras de pasta. El material no tejido tiene en el lado predominantemente con fibras de pasta una estructura con dibujo tridimensional, en el que las fibras

5 de pasta penetran en la capa de filamentos continuos y sobresalen a través de la capa de filamentos continuos.

El material no tejido hidroenmarañado puede comprender también fibras cortas sintéticas.

Descripción de los dibujos

La invención a continuación se describirá con referencia a una realización mostrada en los dibujos adjuntos.

La Figura 1 muestra esquemáticamente una realización de un proceso para producir un material no tejido hidroenmarañado de acuerdo con la invención.

15 Las Figuras 2-4 muestran imágenes de ESEM de un material no tejido producido de acuerdo con la invención.

Descripción de las realizaciones

El material compuesto hidroenmarañado de acuerdo con la invención comprende una mezcla de filamentos continuos y fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas. Estos diferentes tipos de fibras se definen como sigue.

Filamentos continuos

Los filamentos continuos son fibras que, en proporción a su diámetro, son muy largas, en principio infinitas. Pueden

25 producirse por extrusión de un polímero termoplástico fundido a través de boquillas finas, tras lo cual el polímero se enfriará y estirará, preferentemente mediante la acción de un flujo de aire soplado en y a lo largo de las corrientes de polímero, y solidifican en hebras que pueden tratarse por estirado, extendido o rizado. Pueden añadirse productos químicos para funciones adicionales a la superficie.

Los filamentos pueden ser también fibras regeneradas producidas por reacción química de una solución de reactantes formadores de fibra que entran en un medio de reacción, por ejemplo por centrifugación de fibras de celulosa regeneradas a partir de una solución de xantato en ácido sulfúrico. Los ejemplos de fibras de celulosa regeneradas son rayón, viscosa o fibras lyocell.

35 Los filamentos continuos pueden estar en forma de hilados o filamentos soplados en estado fundido. Los filamentos hilados se producen por extrusión de un polímero fundido, enfriado y estirado a un diámetro apropiado. El diámetro de fibra normalmente está por encima de 10 µm, por ejemplo entre 10 y 100 µm. La producción de filamentos hilados se describe, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Nº: 4.813.864 y 5.545.371.

Los filamentos soplados en estado fundido se forman mediante un equipo de soplado en estado fundido 10, por ejemplo de la clase mostrada en las Patentes de Estados Unidos Nº: 3.849.241 o 4.048.364. El método implica brevemente que un polímero fundido se extruya a través de una boquilla en corrientes muy finas y las corrientes de aire convergentes se dirigen hacia las corrientes de polímero, de manera que se estiran en filamentos continuos con un diámetro muy pequeño. Los filamentos pueden ser microfibras o macrofibras dependiendo de sus dimensiones.

45 Las microfibras tienen un diámetro de hasta 20 µm, aunque normalmente están en un intervalo entre 2 y 12 µm de diámetro. Las macrofibras tienen un diámetro por encima de 20 µm, por ejemplo entre 20 y 100 µm.

Todos los polímeros termoplásticos en principio pueden usarse para producir filamentos hilados y soplados en estado fundido. Los ejemplos de polímeros y poliolefinas útiles, tales como polietileno y polipropileno, poliamidas, poliésteres y polilactidas. Por supuesto, pueden usarse también copolímeros de estos polímeros.

La estopa es otro tipo de filamentos, que normalmente son el material de partida en la producción de fibras cortas, pero que también se comercializa y se usa como un producto por sí mismo. De la misma manera que en la producción con fibras hiladas, la estopa se produce a partir de corrientes de polímero finas que se extienden y

55 estiran pero, en lugar de tenderlas sobre una superficie móvil para formar una banda, se mantienen en un haz para finalizar el estirado y extendido. Cuando se producen fibras cortas, este haz de filamentos se trata después con productos químicos de acabado de centrifugación, a menudo se rizan y después se alimentan en una fase de corte donde una rueda con chuchillas cortará los filamentos a distintas longitudes de fibra que se empaquetan en balas para ser transportadas y usadas como fibras cortas. Cuando se produce la estopa, los haces de filamentos se empaquetan con o sin productos químicos de acabado de centrifugación en balas o cajas.

Los filamentos continuos a continuación se describirán como fibras hiladas, aunque se entiende que también pueden usarse otros tipos de filamentos continuos, por ejemplo fibras sopladas en estado fundido. Preferentemente se usan filamentos hilados puesto que dan como resultado un material más fuerte. En este caso es una ventaja tener los 65 filamentos hilados más fuertes, puesto que soportan la agitación mecánica ejercida por los chorros de agua. Los filamentos hilados se pueden mover fácilmente mediante la acción de los chorros de agua y crearán dibujos y

aberturas en el material de banda. Los filamentos soplados en estado fundido más débiles pueden romperse durante el hidroenmarañado.

Fibras naturales

5 Las fibras naturales normalmente son fibras de celulosa tales como fibras de pasta o fibras a partir de césped o paja. Las fibras de pasta son las fibras naturales usadas más habitualmente y se usan en el material por su tendencia a absorber agua y por su tendencia a crear una lámina coherente. Son adecuadas tanto las fibras de madera blanda como las fibras de manera dura y también pueden usarse fibras recicladas, así como combinaciones de estos tipos de fibras. Las longitudes de fibra variarán de aproximadamente 2-3 mm para fibras de madera blanda y aproximadamente 1-1,5 mm para fibras de manera dura, e incluso más cortas para fibras recicladas.

Fibras cortas

15 Las fibras cortas usadas pueden producirse a partir de las mismas sustancias y por los mismos procesos que los filamentos analizados anteriormente. Pueden ser fibras sintéticas o fibras de celulosa regeneradas tales como rayón, viscosa o lyocell. El corte de los haces de fibra normalmente se realiza para dar como resultado una sola longitud de corte, que pueda alterarse variando las distancias entre las cuchillas de la rueda de corte. Las longitudes de fibra de materiales no tejidos hidroenmarañados tendidos en húmedo convencionales normalmente están en el intervalo de 12-18 mm. Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, pueden usarse también longitudes de fibra más cortas, de aproximadamente 2-3 mm.

El proceso

25 De acuerdo con la realización mostrada en la Figura 1 se producen filamentos continuos 11 en forma de fibras hiladas extruyendo un polímero fundido, enfriándolo y estirándolo a un diámetro apropiado. El diámetro de fibra normalmente está por encima de 10 µm, por ejemplo entre 10 y 100 µm. En una realización alternativa, las fibras sopladas en estado fundido se forman mediante un equipo de soplado en estado fundido. La técnica de soplado en estado fundido implica brevemente que un polímero fundido se extruye a través de una boquilla en corrientes muy finas y que corrientes de aire convergentes se dirijan hacia las corrientes de polímero de manera que se dirijan a filamentos continuos con un diámetro muy pequeño.

Las fibras pueden ser microfibras o macrofibras dependiendo de su dimensión. Las microfibras tienen un diámetro de hasta 20 µm, aunque normalmente están en el intervalo entre 2 y 12 µm de diámetro. Las macrofibras tienen un

35 diámetro por encima de 20 µm por ejemplo entre 20 y 100 µm.

Todos los polímeros termoplásticos en principio pueden usarse para producir fibras hiladas y sopladas en estado fundido. Los ejemplos de polímeros útiles son poliolefinas tales como polietileno y polipropileno, poliamidas, poliésteres y polilactidas. Por supuesto, pueden usarse también copolímeros de estos polímeros.

De acuerdo con la realización mostrada en la Figura 1 las fibras hiladas 11 se tienden directamente sobre un alambre de formación 12 donde se permite que formen una estructura de banda abierta relativamente suelta, en la que las fibras son relativamente libres unas de otras. Esto se consigue haciendo que la distancia entre la boquilla de hilado y el alambre sea relativamente grande, de manera que se permite que se los filamentos enfríen antes de que

45 aterricen sobre el alambre 12. El peso base de la capa hilada formada debería ser entre 2 y 50 g/m2 y la densidad volumétrica entre 5 y 15 cm3/g.

Una dispersión acuosa o fibrosa espumada 13 a partir de una cabeza de la máquina 14 se tiende sobre los filamentos hilados. En la técnica de tendido en húmedo las fibras se dispersan en agua, con aditivos opcionales y la dispersión de fibras se deshidrata sobre un tejido en formación para formar una banda fibrosa tendida en húmedo. En la técnica de formación de espuma, que es una variante especial del tendido en húmedo, una banda fibrosa se forma a partir de una dispersión de fibras en un líquido espumado que contiene agua y un tensioactivo. La técnica de formación de espuma se describe, por ejemplo, en los documentos GB 1.329.409, US 4.443.297, WO 96/02701 y EP-A-0 938 601. Una banda fibrosa formada con espuma tiene una formación de fibras muy uniforme. Para una

55 descripción más detallada de la técnica de formación de espuma se hace referencia a los documentos mencionados anteriormente.

Los filamentos tendidos y la dispersión de fibras de fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas pueden formarse sobre el mismo o diferentes alambres. La banda de filamentos tendidos tendida sobre el alambre 12 tiene un peso base bastante bajo y sustancialmente está sin unir, lo que significa que la banda es muy débil y tiene que manipularse y transferirse a la siguiente estación de formación, la cabeza de la máquina 14, muy suavemente.

Para proporcionar una cierta consolidación de la banda de filamentos hilados y evitar que la banda se dañe en su camino a la cabeza de la máquina, la humedad está de acuerdo con una realización de la invención aplicada a la 65 banda por una barra de pulverización 15 o rociador suave antes de tender la dispersión de fibras formadas en húmedo con espuma sobre la banda de los filamentos continuos. Mediante esta banda de filamentos continuos se

aplana y se establece un contacto firme entre la banda y el alambre de formación antes de que entre en la zona de la cabeza de la máquina, en la que la dispersión de fibras formadas en húmedo con espuma se tiende encima de la banda de filamentos continuos. El humedecimiento de los filamentos tiene lugar a una presión muy baja, de manera que no tiene lugar un enlace sustancial o desplazamiento lateral de la fibra. La tensión superficial del agua adherirá

5 los filamentos al alambre, de manera que la formación no se distorsionará mientras entra en la cabeza de la máquina. La expresión "sin enlace sustancial" como se usa en este documento significa que no hay un efecto de enlace sustancial además del provocado por la tensión superficial del líquido usado. En algunos casos, cuando se usan polímeros hidrófobos para formar los filamentos hilados, puede añadirse una pequeña cantidad de un tensioactivo entre el 0,001 y el 0,1% en peso, al agua usada para humedecer los filamentos hilados.

Las fibras de muchas clases diferentes y en diferentes proporciones de mezcla pueden usarse para fabricar la banda fibrosa tendida en húmedo o formada con espuma. De esta manera, puede usarse fibras de pasta o mezclas de fibras de pasta y fibras cortas sintéticas, por ejemplo poliéster, polipropeno, rayón, lyocell, etc. Pueden usarse diversas longitudes de fibra. Sin embargo, de acuerdo con la invención, es ventajoso usar fibras cortas relativamente

15 cortas, por debajo de 10 mm, preferentemente en el intervalo de 2 a 8 mm y más preferentemente de 3 a 7 mm. Esto es para algunas aplicaciones una ventaja porque las fibras cortas se mezclarán e integrarán más fácilmente con los filamentos hilados que las fibras largas. También habrá más extremos de fibra que sobresalgan del material, lo que aumenta la suavidad y sensación textil del material. Para fibras cortas pueden usarse tanto técnicas de tendido en húmedo como de formación de espuma.

Como un sustituto para las fibras de pasta puede usarse otras fibras naturales con una longitud de fibra corta, por ejemplo esparto, alpiste y paja de cultivo de semillas.

Se prefiere que la banda fibrosa comprenda al menos entre el 20 y el 85% en peso, preferentemente entre el 40 y el 25 75% en peso de fibras naturales, por ejemplo fibras de pasta.

Se prefiere adicionalmente que la banda fibrosa contenga entre el 10 y el 50% en peso, preferentemente entre el 15 y el 30% en peso de filamentos continuos, por ejemplo en forma de filamentos tendidos o soplados en estado fundido.

La dispersión de fibras tendidas encima de los filamentos hilados se deshidrata mediante cajas de succión (no mostradas) dispuestas por debajo del alambre 12. Las fibras de pasta cortas y fibras cortas sintéticas se forman encima de la banda tendida con la banda hilada, que proporciona la cercanía necesaria y actúa como un tamiz extra para la formación de las fibras cortas.

35 La banda fibrosa formada de esta manera que comprende filamentos hilados y otras fibras se hidroenmaraña después en una primera estación de enmarañado 16 que incluye diversas filas de boquillas, desde las cuales se dirigen chorros de agua muy finos a alta presión contra la banda fibrosa. En la realización mostrada se usa el mismo alambre 12 para soportar la banda en la primera estación de enmarañado 16 como para la formación de la banda. Como alternativa, la banda fibrosa puede hidroenmarañarse antes de transferirla a un alambre de enmarañado especial. En ambos casos la banda se enmaraña desde el lado de fibra natural/corta para obtener una penetración de las fibras naturales cortas/fibras cortas en la banda de filamento.

El alambre o tamiz 12 que soporta la banda en la primera etapa de hidroenmarañado es de malla relativamente fina,

45 al menos malla 20/cm y preferentemente al menos malla 30/cm. Más preferentemente el alambre que soporta la banda en la primera estación de hidroenmarañado tiene un valor de malla entre malla 30 y 50/cm. Para un tejido el valor de malla de alambre se define aquí como el número de hebras de monofilamento en la dirección de la urdimbre del alambre.

El alambre 12 puede ser un alambre tejido u otro miembro de tamiz permeable a fluidos adaptado para soportar una banda fibrosa durante el hidroenmarañado. Un ejemplo de tal tamiz es un tamiz de malla cerrada de material termoplástico como se desvela en el documento WO 01/88261. El número de malla en este caso está definido como el número de hebras de material termoplástico que se extiende entre las aberturas del tamiz en la dirección de mecanizado. Se da una definición similar al valor de malla para otros tipos de tamices adaptados para

55 hidroenmarañado.

El alambre tiene adicionalmente un valor de unidades de cuenta de al menos 17 y preferentemente al menos 23 unidades de cuenta/cm. Más preferentemente tiene un valor de unidades de cuenta entre 23 y 35 unidades de cuenta/cm. Para un alambre tejido el valor de unidades de cuenta se define como el número de hebras de monofilamento en la dirección de la trama por cm del alambre. Para otros tipos de tamices que no son alambres tejidos, el valor de unidades de cuenta se define como el número de hebras del material que se extienden entre las aberturas del tamiz en la dirección transversal.

Después de la primera estación de hidroenmarañado la banda se transfiere a un segundo alambre o tamiz de

65 hidroenmarañado 17, que soporta la banda fibrosa en una segunda estación de hidroenmarañado 18 que incluye diversas filas de boquillas, desde las que chorros de agua muy finos a alta presión se dirigen contra la banda fibrosa.

El hidroenmarañado tiene lugar desde el mismo lado de la banda fibrosa como en la primera estación de hidroenmarañado, es decir, desde el lado de fibras naturales/fibras cortas.

El alambre o tamiz 17 usado en la segunda etapa de hidroenmarañado es relativamente grueso y tiene un valor de

5 malla no mayor de 15, preferentemente no mayor de 12 y más preferentemente no mayor de malla 10/cm. Más preferentemente el alambre 17 tiene un valor de malla entre malla 6 y 19 /cm. El valor de malla se define para alambres tejidos y los otros tamices como en el caso anterior.

El alambre o tamiz 17 tiene adicionalmente un valor de unidades de cuenta, como se ha definido anteriormente, de no más de 15, preferentemente no más de 12 unidades de cuenta/cm y preferentemente no más de 11. Más preferentemente tiene un valor de unidades de cuenta entre 6 y 11 unidades de cuenta/cm.

Es importante que los filamentos estén relativamente no unidos y sean desplazables después de la primera etapa de hidroenmarañado, de manera que permiten una cierta redisposición y movilidad de las fibras y filamentos en la

15 segunda estación de hidroenmarañado 18 mediante la acción de los chorros de agua. Esto creará una buena penetración de las fibras naturales cortas/fibras cortas en la banda de filamentos y, de esta manera, una buena integración de las fibras y los filamentos. Debido al alambre o tamiz 17 relativamente grueso se obtiene un efecto de creación de dibujo e incluso de creación de aberturas en el material fibroso en la segunda estación de hidroenmarañado 18.

En una realización preferida se usa un alambre tejido al menos en la segunda etapa de hidroenmarañado, puesto que un alambre tejido normalmente tiene una estructura tridimensional más pronunciada en comparación con un tamiz de otra clase.

25 Las bandas fibrosas que tienen una estructura de dibujo tridimensional y/o aberturas tienen ciertas ventajas, por ejemplo, cuando se usan como material de limpieza, puesto que proporcionan un efecto de limpieza mejorado especialmente para sustancias y partículas viscosas.

Después del hidroenmarañado el material 17 se seca y enrolla. El material se convierte después de una manera conocida en un formato adecuado y se empaqueta. Puesto que se prefiere que haya bucles cerrados de agua de proceso tanto como esto sea posible, el agua que se ha deshidratado en las etapas de formación, humedecimiento e hidroenmarañado se recircula preferentemente.

Ejemplo

35 Se produjo una banda fibrosa hidroenmarañada que contenía una combinación de filamentos hilados y fibras de pasta. Se usó la siguiente proporción de filamentos y fibras: 25% en peso de filamentos hilados, PP 3 dtex; 75% en peso de fibras de pasta.

Las fibras de pasta se suministraron mediante tendido en húmedo. La banda fibrosa se hidroenmarañó en una primera estación de hidroenmarañado mientras se soportaba sobre un alambre Flex 310 K suministrado por Albany International, que tiene un valor de malla de 41 y un valor de unidades de cuenta de 30,5 por cm. La entrada de energía en la primera etapa de hidroenmarañado era relativamente baja, de aproximadamente 100 kWh/t. La primera estación de hidroenmarañado comprendía 1 fila de boquillas con una presión de 79 bar (1 x 79 bar). La

45 banda se alimentó a través de la primera estación de enmarañado a una velocidad de 24 m/min. La banda se hidroenmarañó posteriormente en una segunda estación de hidroenmarañado mientras se soportaba sobre un alambre Combo 213 B suministrado por Albany International que tenía una malla de 9 y un valor de unidades de cuenta de 10 por cm. La segunda estación de hidroenmarañado comprendía 3 filas de boquillas con una presión de 100 bar (3 x 100 bar). La banda se alimentó a través de la segunda estación de enmarañado a una velocidad de 144 m/min y la entrada de energía en la segunda estación de hidroenmarañado era de 80 kWh/t.

El material resultante tenía un espesor de 799 µm, un gramaje de 86,7 g/m2 y una densidad volumétrica de 9,2 g/m3.

Las imágenes ESEM del material se muestran en las Figuras 2-4, en las que la Figura 2 muestra una sección

55 transversal a través del material en el aumento de 200x. La Figura 3 muestra el material en un aumento de 65x desde el lado de fibra de pasta/fibra corta y la Figura 4 muestra el material en un aumento de 65x desde el lado del filamento hilado. Los filamentos hilados se denotan por el número 11 y las fibras de pasta más cortas/fibras cortas se denotan mediante el número 13.

Puede verse a partir de las imágenes que el material tiene una estructura tridimensional distinta según se ve desde el lado de la fibra de pasta/fibra corta, a partir del cual se ha hidroenmarañado. También se crean las aberturas 20 que se extienden a través del material, que pueden verse a partir de las Figuras 3 y 4. Las Figuras 1 y 2 a continuación muestran que las fibras de pasta/fibras cortas han penetrado en, e incluso a través de, la banda de filamento hilado y que sobresalen desde el lado hilado del material. Esto indica una buena integración entre los

65 diferentes tipos de fibras contenidas en el material.

Las propiedades mecánicas del material producido se muestran en la Tabla 1 a continuación. Las propiedades son satisfactorias y muestran que el material con dibujo y aberturas de acuerdo con la invención puede conseguirse sin sacrificar otras propiedades.

Tabla 1

Peso base (g/m2): 86,7

Espesor 2 kPa (µm): 799

Densidad volumétrica 2 kPa (cm3/g): 9,2

Tenacidad de tracción DM (N/m): 13228

Tenacidad de tracción DT (N/m): 1406

Resistencia a tracción en seco DM (N/m): 1431

Resistencia a tracción en seco DT (N/m): 801

Estiramiento DM (%): 58

Estiramiento DT (%): 108

Trabajo hasta rotura DM (J/m2): 793

Trabajo hasta rotura DT (J/m2): 599

Índice de trabajo a rotura (J/g): 7,9

Resistencia a tracción DM, en húmedo (N/m): 1081

Resistencia a tracción DT, en húmedo (N/m): 828

Resistencia a abrasión en seco (Taber): 3,5

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir un material no tejido con dibujos y/o aberturas que comprende formar una banda de filamentos continuos sobre un miembro de formación (12), siendo los filamentos continuos libres unos de otros sin

5 ningún enlace térmico o adhesivo entre ellos, y aplicando una dispersión de fibras formadas en húmedo o con espuma que contiene fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas o regeneradas encima de dichos filamentos sintéticos, formando de esta manera una banda fibrosa que contiene dichos filamentos continuos y dichas fibras naturales y/o fibras cortas e hidroenmarañando posteriormente la banda fibrosa a la banda durante el hidroenmarañado que está soportado mediante un primer miembro de enmarañado (12), caracterizado por que la banda fibrosa se hidroenmaraña, desde el lado en el que se aplican las fibras naturales y/o fibras cortas en dos estaciones de hidroenmarañado posteriores (16; 18) y se transfiere entre dichas estaciones de hidroenmarañado desde dicho primer miembro de enmarañado (12) a un segundo miembro de enmarañado (17), en el que dicho primer miembro de enmarañado tiene un valor de malla de al menos malla 20/cm y el segundo miembro de enmarañado tiene un valor de malla de no más de malla 15/cm y que después de dicha segunda

15 estación de enmarañado tiene lugar el secado de la banda sin hidroenmarañado adicional.
2.

Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que no tiene lugar hidroenmarañado de la banda fibrosa desde el lado en el que se aplican los filamentos continuos (11).
3.

Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que las fibras naturales y/o las fibras cortas sintéticas se depositan encima de una banda de filamentos continuos.

25 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que las fibras naturales y/o fibras cortas sintéticas se aplican en forma de una dispersión de fibras formadas en húmedo o con espuma encima de los filamentos continuos.
5.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer miembro de enmarañado (12) tiene un valor de malla de al menos malla 30/cm, preferentemente un valor de malla entre malla 30 y 50/cm.
6.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer

miembro de enmarañado (12) tiene un valor de malla de no más de malla 12/cm, preferentemente no más de malla 35 10/cm y lo más preferentemente tiene un valor de malla entre malla 6 y 10/cm.
7.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer miembro de enmarañado (12) tiene un valor de unidades de cuenta de al menos 17, preferentemente al menos 23 unidades de cuenta/cm y más preferentemente tiene un valor de unidades de cuenta entre 23 y 35 unidades de cuenta/cm.
8.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el segundo miembro de enmarañado (17) tiene un valor de unidades de cuenta de no más de 15, preferentemente no más de 12, más preferentemente no más de 11 y lo más preferentemente tiene un valor de unidades de cuenta entre 6 y 11

45 unidades de cuenta/cm.
9.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos el segundo miembro de enmarañado (17) es un alambre tejido.
10.

El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que los filamentos continuos son filamentos hilados.
11.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la banda fibrosa

comprende entre el 0,5 y el 50% en peso, preferentemente entre el 15 y el 30% en peso de filamentos continuos. 55
12.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la banda fibrosa comprende entre el 20 y el 85% en peso, preferentemente entre el 40 y el 75% en peso de fibras naturales.
13.

Un método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que las fibras naturales son fibras de pasta.
14.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la banda fibrosa comprende entre el 5 y el 50% en peso, preferentemente entre el 5 y el 20% en peso de fibras cortas sintéticas o regeneradas.

65 15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que al menos una parte de las fibras cortas sintéticas tienen una longitud de fibra entre 3 y 7 mm.
16.

Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que las aberturas se forman en la banda fibrosa en la segunda estación de enmarañado (18).
17.

Un material no tejido hidroenmarañado que comprende filamentos continuos (11) y fibras de pasta (13) fabricado

5 por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1-16, teniendo dicho material un lado con filamentos predominantemente continuos y un lado con fibras predominantemente de pasta, caracterizado por que el material no tejido en el lado con fibras predominantemente de pasta tiene una estructura con patrón tridimensional y que las fibras de pasta penetran en la capa de filamentos continuos (11) y sobresalen de la capa de filamentos continuos.

10 18. Un material no tejido hidroenmarañado de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado por que comprende también fibras cortas sintéticas.