ES2649173T3

ES2649173T3 - Gofrado hidráulico de un velo fibroso no tejido de doble faz

Info

Publication number: ES2649173T3
Application number: ES14191686.6T
Authority: ES
Inventors: Kyra Dorsey; Gordon Meikle
Original assignee: Suominen Corp
Current assignee: Suominen Oyj
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2028-02-15
Also published as: US20100130086A1; EP2913429B1; EP2115200B1; EP2913429A1; US8359720B2; EP2115200A1; WO2008099066A1; US20130104330A1; ES2526210T3

Abstract

Un material fibroso, no tejido de doble faz que comprende un primer conjunto de fibras punzonadas hidráulicamente con un velo de un segundo conjunto de fibras, conteniendo el primer conjunto de fibras principalmente fibras cortas que tienen una longitud de 0,7 mm a 25 mm y el segundo conjunto de fibras que contienen principalmente uno de (a) filamentos sustancialmente continuos, y (b) fibras cortas que tienen una longitud promedio de fibra de al menos dos veces la longitud promedio de fibra del primer conjunto de fibras, teniendo el material una primera superficie que comprende predominantemente el primer conjunto de fibras y una segunda superficie opuesta que comprende predominantemente el segundo conjunto de fibras, estando la primera superficie gofrada en forma reflectante para tener una apariencia visual y táctil dependiendo de un gofrado de soporte en el que se realiza el gofrado

Description

DESCRIPCION

Gofrado hidraulico de un velo fibroso no tejido de doble faz Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un material no tejido gofrado y el metodo de gofrado del velo no tejido. 5 Especialmente, la presente invencion se refiere a materiales no tejidos gofrados fibrosos y de doble faz, y su fabricacion.

Antecedentes de la invencion

Se conoce el uso de chorros a alta presion para entrelazar fibras en un velo no tejido, a veces llamado hidroentrelazado, punzonamiento hidraulico o entrelazamiento del hilado. Tlpicamente, se utilizan estos procesos 10 con velos no tejidos cardados, aunque existe algun punzonamiento hidraulico de velos no tejidos tendidos en humedo y velos no tejidos mediante union no tejida de filamentos. Estos procesos soportan el velo no tejido sobre un elemento altamente poroso, tal como una correa de malla o un tamiz metalico de manera que pueda pasar el fluido a alta presion a traves del velo no tejido y continuar a traves del elemento poroso para ser recolectado. Se aplica tlpicamente una presion negativa (vaclo) al elemento poroso para ayudar a extraer el fluido del velo no tejido a 15 traves del elemento de soporte.

Se sabe como producir un tejido no tejido gofrado que tiene fibras no tejidas entrelazadas. La patente de los Estados Unidos No. 4,718,152 se refiere a un metodo para la produccion de tejido no tejido gofrado en el que se somete un velo fibroso a tratamiento de alta energla con corrientes de agua a alta velocidad no solo para entrelazar la fibra, sino tambien para gofrar el velo fibroso. Este ultimo proceso se denomina a veces hidrogofrado. El tratamiento de 20 entrelazamiento de la fibra se realiza sobre una pluralidad de soportes no porosos dispuestos en una forma en multiples etapas a intervalos regulares a lo largo de la trayectoria del velo fibroso. El tratamiento de gofrado se realiza sobre un soporte no poroso separado dispuesto mas abajo de los soportes no porosos sobre los cuales tiene lugar el entrelazamiento de la fibra. Para los velos precursores descritos en esta patente, ambos lados del velo son iguales.

25 Serla util proporcionar un material no tejido gofrado mejorado y un metodo eficiente para su produccion. En particular, serla util proporcionar telas no tejidas de doble faz que a menudo se prefieren como sustratos de limpieza.

En el documento WO 2004/063451 y US 2006/191115 se divulgan materiales no tejidos fibrosos de doble faz, que han sido punzonadas hidraulicamente usando succion.

Resumen

30 Un objetivo de la presente invencion es desarrollar un material no tejido fibroso de doble faz gofrado en forma reflectante.

Un objeto mas de la presente invencion es proporcionar un sustrato de limpieza que comprende el material no tejido de la reivindicacion 1.

En general, a menos que expllcitamente se indique lo contrario, los materiales y procesos descritos pueden 35 formularse alternativamente para que comprendan, consistan en, o consistan esencialmente en, cualquiera de los componentes apropiados, unidades estructurales o etapas divulgadas en la presente memoria. Los materiales y procesos descritos pueden adicionalmente, o alternativamente, formularse para estar desprovistos, o sustancialmente libres, de cualquiera de los componentes, materiales, ingredientes, adyuvantes, unidades estructurales, especies y etapas utilizadas en las composiciones del estado del arte o bien que no sean necesarios 40 para el logro de la funcion y/o el objetivo de la presente descripcion.

Definiciones:

Fibra de dos componentes - Una fibra que ha sido formada por extrusion de fuentes de pollmero a partir de extrusoras separadas y se hilan juntas para formar una sola fibra. Tlpicamente, se extruyen dos pollmeros separados, aunque una fibra de dos componentes puede abarcar la extrusion del mismo material polimerico a partir 45 de extrusoras separadas. Los pollmeros extrudidos se disponen en diferentes zonas colocadas de forma sustancialmente constante a traves de la seccion transversal de las fibras de dos componentes y se extienden de manera sustancialmente continua a lo largo de la longitud de las fibras de dos componentes. La configuracion de las fibras de dos componentes puede ser simetrica (por ejemplo, envoltura:nucleo o lado:lado) o puede ser asimetrica (por ejemplo, el nucleo desalineado dentro de la vaina; configuracion de luna creciente dentro de una fibra que tiene 50 una forma general redonda). Las dos fuentes de pollmeros pueden estar presentes en proporciones de, por ejemplo

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Fibra de dos constituyentes - Una fibra que se ha formado a partir de una mezcla de dos o mas pollmeros extrudidos a partir de la misma tobera de hilatura. Las fibras de dos constituyentes no tienen los diferentes componentes polimericos dispuestos en zonas distintas en forma relativamente constante a traves del area de seccion transversal de la fibra y los diferentes pollmeros son por lo general no continuos a lo largo de toda la longitud de la fibra, formando usualmente en vez de eso fibrillas que comienzan y terminan en forma aleatoria. Las fibras de dos constituyentes a veces se denominan tambien como fibras de multiples constituyentes.

Aglutinante - Un material adhesivo usado para unir entre si un velo de fibras o unir un velo con otro. Las principales propiedades de un aglutinante son adhesion y cohesion. El aglutinante puede estar en forma solida, por ejemplo un polvo, pellcula o fibra, en forma llquida, por ejemplo una solucion, dispersion o emulsion o en forma de espuma.

Calandrado - el proceso de alisado de la superficie del papel, material no tejido o lamina textil presionandolo entre superficies opuestas. Las superficies opuestas incluyen placas planas y rodillos. Una o ambas de las superficies opuestas se puede calentar.

Cardadora - Una maquina disenada para separar las fibras individuales de una masa de fibras, para alinear las fibras y entregar las fibras alineadas como una guata o velo. Las fibras en el velo se pueden alinear al azar o en forma paralela entre si predominantemente en la direccion de la maquina. La carda consiste de una serie de rodillos y tambores que estan cubiertos con una pluralidad de alambres que se proyectan o dientes de metal.

Velo cardado - Un velo no tejido de fibras producidas por cardado.

Cardado - Un proceso para la fabricacion de velos no tejidos en una cardadora.

Fibra de celulosa - Una fibra compuesta sustancialmente de celulosa. Las fibras celulosicas provienen de fuentes artificiales (por ejemplo, fibras de celulosa regenerada o fibras de liocel) o de fuentes naturales tales como fibras de celulosa o pulpa de celulosa de plantas lenosas y no lenosas. Las plantas lenosas incluyen, por ejemplo, arboles de hoja caduca y conlferas. Las plantas no lenosas incluyen, por ejemplo, algodon, lino, esparto, kenaf, sisal, abaca, algodoncillo, paja, yute, canamo y bagazo.

Material de celulosa - Un material compuesto sustancialmente de celulosa. El material puede ser una fibra o una pellcula. Los materiales celulosicos provienen de fuentes artificiales (por ejemplo, pellculas y fibras de celulosa regenerada) o de fuentes naturales tales como fibras o pulpa de plantas lenosas y no lenosas.

Fibra conjugada - Fibra que se ha formado por extrusion de fuentes de pollmero a partir de extrusoras separadas e hiladas juntas para formar una sola fibra. Una fibra conjugada abarca el uso de dos o mas pollmeros separados, cada uno suministrado por una extrusora separada. Los pollmeros extrudidos se disponen en diferentes zonas posicionadas de forma sustancialmente constante a traves de la seccion transversal de la fibra conjugada y se extienden de manera sustancialmente continua a lo largo de la longitud de la fibra conjugada. La forma de la fibra conjugada puede ser cualquier forma que sea conveniente para el productor para el uso final previsto, por ejemplo, redonda, en forma trilobulada, triangular, en forma de hueso de perro, plana o hueca.

Direccion transversal a la maquina (CD) - La direccion perpendicular a la direccion de la maquina.

Fibra cortada - Una fibra que ha sido formada en, o cortada hasta una longitud. Las fibras cortadas incluyen, por ejemplo, fibras de acceso directo y fibras cortadas.

Denier - Una unidad utilizada para indicar la finura de un filamento dada por el peso en gramos de 9.000 metros de filamento. Un filamento de 1 denier tiene una masa de 1 gramo por 9.000 metros de longitud.

Fibra - Una forma de material caracterizada por una relacion extremadamente alta de longitud con respecto al diametro. Como se usa aqul, los terminos fibra y filamento se utilizan indistintamente a menos que se indique especlficamente lo contrario.

Fibra larga - Una fibra que tiene una longitud promedio de al menos 25 mm y hasta aproximadamente 200 mm o mas. Un tipo de fibras largas, denominadas como 'fibras cortadas', normalmente se elaboran como un velo mediante cardado.

Liocel - Material de celulosa artificial obtenido por la disolucion directa de celulosa en un disolvente organico sin la formacion de un compuesto intermedio y la extrusion posterior de la solucion de celulosa y el disolvente organico en un bano de coagulacion.

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Direccion de la maquina (MD) - La direccion de desplazamiento de la superficie que se forma sobre la que se depositan las fibras durante la formacion de un material de velo no tejido.

Fibras sopladas en estado fundido - Una fibra formada por extrusion de un material termoplastico fundido como filamentos a partir de una pluralidad de capilares finos, normalmente circulares, troquelados en una corriente de gas a alta velocidad (por ejemplo, aire) que atenua los filamentos de material termoplastico fundido para reducir su diametro. Despues de eso, las fibras de sopladas en estado fundido son transportadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie colectora para formar un velo de fibras sopladas en estado fundido dispersadas al azar. El proceso de soplado en estado fundido incluye el proceso de rociado en estado fundido. Las fibras de soplado en estado fundido pueden ser fibras cortas, fibras largas, o filamentos sustancialmente continuos.

Pollmero no termoplastico - Cualquier material polimerico que no cae dentro de la definition de pollmero termoplastico.

Textil, lamina o velo no tejido - Un material que tiene una estructura de fibras individuales que estan entrelazadas, pero no de una manera identificable como en un textil tejido o de punto. Los materiales no tejidos se han formado a partir de muchos procesos tales como, por ejemplo, procesos de soplado en estado fundido, tendido de la hilatura, cardado, tendido mediante aire y tendido mediante agua. El peso base de los materiales no tejidos se expresa normalmente en peso por unidad de area, por ejemplo, en gramos por metro cuadrado (gmc o g/m2) u onzas por yarda cuadrada (1 oyc = 33,9 gmc). Tal como se usa en el presente documento una lamina no tejida incluye una lamina de papel tendida en humedo.

Pollmero - Una larga cadena de repetition de unidades estructurales. Generalmente incluye, por ejemplo, homopollmeros, copollmeros, tales como, por ejemplo, copollmeros en bloque, de injerto, aleatorios y alternantes, terpollmeros, etc., y mezclas y modificaciones de los mismos. Ademas, a menos que especlficamente se lo limite, el termino "pollmero" incluye todas las posibles configuraciones geometricas. Estas configuraciones incluyen, por ejemplo, simetrlas isotacticas, sindiotacticas y aleatorias.

Material no tejido gofrado en forma reflectante - Un material no tejido gofrado elaborado mediante un proceso en el que se dispara un chorro de fluido tal como agua sobre un material no tejido, incide sobre un soporte para el material no tejido, y se refleja fuera del soporte de vuelta al material no tejido.

Celulosa regenerada - Celulosa artificial obtenida por tratamiento qulmico de la celulosa natural para formar un derivado qulmico soluble o compuesto intermedio y la descomposicion posterior del derivado para regenerar la celulosa. La celulosa regenerada incluye rayon hilado y pellcula de celofan. Los procesos de celulosa regenerada incluyen el proceso de la viscosa, el proceso de cupramonio y la saponification del acetato de celulosa.

Fibra corta - Una fibra que ha sido formada en, o cortada hasta, una longitud de 0,7 mm a 25 mm. Se observa que las fibras de origen natural, tales como la celulosa, por lo general no requieren de corte ya que que se forman hasta una longitud adecuada. Las fibras cortas pueden ser aplicadas mediante tecnicas de formacion en humedo o tendido mediante aire.

Fibra de acceso directo - Una fibra que ha sido formada en, o cortada hasta, longitudes generalmente de un millmetro hasta trece millmetros. Se observa que las fibras de origen natural, tales como la celulosa, por lo general no requieren de corte ya que se forman de una longitud adecuada.

Material no tejido de doble faz - Una lamina de material no tejido que tiene diferentes composiciones de fibras y/o diferentes longitudes promedio de fibra en sus dos superficies opuestas.

Entrelazamiento del hilado - Un metodo de union de un velo no tejido cardado por entrelazamiento de las fibras de ese velo alrededor de las fibras adyacentes utilizando una pluralidad de corrientes de fluido de alta presion. El fluido puede ser agua. El velo no tejido esta soportado sobre una correa porosa o criba para permitir que el fluido pase a traves suyo. Se aplica una presion negativa (vaclo) al lado de la correa opuesto al velo no tejido para extraer el agua del velo a traves de la correa.

Filamento tendido hilado - Un filamento formado por extrusion de materiales termoplasticos fundidos a partir de una pluralidad de capilares finos, normalmente circulares, de una tobera de hilatura. El diametro de los filamentos extruidos se reduce despues rapidamente, por ejemplo, mediante extraction reductiva y/o otros mecanismos bien conocidos de union no tejida de filamentos. Las fibras tendidas hiladas que son uniones no tejidas de filamentos son generalmente sustancialmente continuas con denieres dentro del intervalo de aproximadamente 0.1 hasta 5 o mas.

Velo no tejido por union no tejida de filamentos - Los velos formados (usualmente) en un unico proceso por extrusion de al menos un material termoplastico fundido como filamentos a partir de una pluralidad de capilares finos, normalmente circulares, de una tobera de hilatura. Los filamentos son parcialmente enfriados y luego se extraen

para reducir el denier de la fibra y aumentar la orientacion molecular dentro de la fibra. Los filamentos son generalmente continuos y no pegajosos cuando se depositan sobre una superficie de recoleccion tal como un bloque fibroso. Luego se une la guata fibrosa tendida hilada.

Fibra cortada - Una fibra que ha sido formada en, o cortada hasta, longitudes cortadas de generalmente de una 5 pulgada a ocho pulgadas (25 mm a 51 mm).

Fibra sintetica - Una fibra compuesta de material artificial, por ejemplo, vidrio, pollmero, combinacion de pollmeros, metales, carbon, celulosa regenerada o liocel.

Sustancialmente continua - Con referencia a los filamentos polimericos de un velo no tejido, se entiende que la mayorla de los filamentos o fibras formadas por extrusion a traves de orificios permanecen como filamentos 10 continuos no cortados tal como se extraen y recogen sobre una correa movil u otro dispositivo. Algunos filamentos pueden romperse durante el proceso de atenuacion o extraccion, permaneciendo continuos la mayorla sustancial de los filamentos restantes.

Tex - Una unidad utilizada para indicar la finura de un filamento dada por el peso en gramos de 1,000 metros de filamento. Un filamento de 1 tex tiene una masa de 1 gramo por 1,000 metros de longitud.

15 Pollmero termoplastico - Un pollmero que puede fundirse, reblandecerse cuando se expone al calor y vuelve generalmente a su estado no reblandecido cuando se enfrla a temperatura ambiente. Los materiales termoplasticos incluyen, por ejemplo, cloruros de polivinilo, algunos poliesteres, poliamidas, polifluorocarbonos, poliolefinas, algunos poliuretanos, poliestirenos, alcohol polivinllico, copollmeros de etileno y al menos un monomero de vinilo (por ejemplo, poli (acetatos de vinil etileno), y resinas acrllicas.

20 Pollmero termoestable - Un pollmero que se endurece permanentemente cuando se calienta y/o se entrecruza.

Breve descripcion de los dibujos:

Haciendo referencia ahora a los dibujos en los que elementos similares se numeran igual en las diversas figuras:

La FIG. 1 es una ilustracion esquematica de una realization preferida de un aparato de gofrado.

La FIG. 2 es una ilustracion esquematica de otra realizacion preferida de un aparato de gofrado.

25 La FIG. 3 es una ilustracion esquematica de todavla otra realizacion preferida de un aparato de gofrado.

La FIG. 4 muestra una realizacion de un rodillo de capa base configurado para gofrado.

La FIG. 5 es una ilustracion de un rodillo grabado para gofrado con un patron de puntos.

La FIG. 6 muestra esquematicamente un sistema de gofrado con una boquilla superior de punzonamiento hidraulico y que incluye mas arriba chorros de punzonamiento hidraulicos.

30 La FIG. 7 muestra esquematicamente un sistema de gofrado con una barra de la boquilla inferior de punzonamiento hidraulico y que incluye mas arriba chorros de punzonamiento hidraulicos.

Las FIGS. 8-10 son fotograflas que muestran materiales no tejidos gofrados.

Descripcion detallada

Un material no tejido gofrado de espesor, suavidad y/o calda mejorados se obtiene utilizando los metodos de 35 procesamiento descritos en este documento. Tambien se pueden obtener materiales no tejidos con un gofrado superficial distinto.

Un material no tejido preferido de acuerdo con la presente invention comprende un velo termoplastico de filamentos continuos y fibras cortas integrados en y que recubren el velo termoplastico. Los materiales no tejidos producidos por los metodos descritos aqul son productos de doble faz. El material no tejido recibe el gofrado debido al 40 movimiento de las fibras cortas y filamentos continuos por un conjunto de chorros de punzonamiento con agua que empujan las fibras hacia el soporte gofrado, y por la reflexion del agua, ya que es repelida fuera del soporte de gofrado.

Otro material no tejido preferido de acuerdo con la presente invencion comprende un velo de fibras cortadas

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hidroentrelazadas y fibras cortas integradas en y que recubren el velo de fibras cortadas entrelazadas. Los materiales no tejidos producidos por los metodos descritos aqul son productos de doble faz. El material no tejido experimenta el gofrado debido al movimiento de fibras cortas y fibras cortadas entrelazadas por un conjunto de chorros de punzonamiento hidraulicos que empujan las fibras hacia el soporte de gofrado, y por reflexion del agua, a medida que se refleja fuera del soporte de gofrado.

Aun otro material no tejido de acuerdo con la presente invencion comprende un primer conjunto de fibras cortas integrados en un velo formado a partir de un segundo conjunto de fibras cortas. El segundo conjunto de fibras cortas tiene una longitud promedio de fibra de al menos dos veces la longitud media de las fibras del primer conjunto de fibras. El material no tejido experimenta el gofrado debido al movimiento de las fibras cortas y de las fibras cortadas entrelazadas por un conjunto de chorros de punzonamiento hidraulico que empujan las fibras hacia el soporte de gofrado, y por la reflexion del agua, ya que rebota del soporte de gofrado. Los materiales no tejidos producidos por los metodos descritos aqul son productos de doble faz.

El proceso de gofrado es util con materiales no tejidos que tienen pesos base de aproximadamente 7 gmc hasta aproximadamente 300 gmc.

Algunos materiales no tejidos compuestos adecuados se describen en la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 10/169,682. Mas particularmente, los filamentos comprenden en general filamentos artificiales, en particular filamentos sustancialmente continuos, y tambien pueden ser filamentos de origen natural. Los filamentos sinteticos se elaboran tlpicamente de un material termoplastico, por ejemplo una poliamida, poliuretano, poliester, acido polilactico (APL), o poliolefina, o un copollmero, por ejemplo copollmero en bloque, que contiene unidades monomericas de olefina. Los filamentos pueden comprender tambien, o consistir de, un componente doble o un constituyente doble o filamentos o fibras mixtas. Los materiales filamentosos termoplasticos adecuados se describen en los documentos US-A-5 151 320 y US-A-5 573 841. Las fibras celulosicas artificiales, tales como rayon viscosa o fibras de liocel, tambien pueden entrar en consideracion.

Si se utilizan fibras largas, tlpicamente serlan fibras sinteticas formadas a partir de los materiales utilizados para elaborar filamentos sustancialmente continuos, o fibras de origen natural, incluyendo, pero sin limitarse a fibras de lana y/o de celulosa tales como algodon.

Los materiales no tejidos compuestos que comprenden un velo de fibras cortadas hidroentrelazadas y fibras cortas integradas en y recubriendo el velo de fibras cortadas entrelazadas se describen en la patente de los Estados Unidos No. 3,485,706. Se pueden utilizar mezclas de filamentos o fibras de diferentes materiales, por ejemplo, diferentes materiales termoplasticos. Ademas, no esta excluida la presencia de otros componentes, que no interfieren.

Las fibras cortas pueden ser sinteticas o pueden derivarse de una amplia gama de fuentes naturales de fibras de celulosa, tales como fibras de pulpa de madera (incluyendo pulpa de madera dura, pulpa de madera blanda y mezclas de las mismas), aunque tambien entran en consideracion fibras de pulpa vegetal que no son de madera tales como aquellas derivadas de algodon, lino, sisal, canamo, yute, esparto, bagazo, paja y fibras de abaca. Tambien se pueden usar mezclas de diferentes fibras de pulpa de celulosa. Las mezclas de fibras de celulosa y fibras artificiales tambien entran en consideracion. Las fibras de pulpa de celulosa, que se pueden usar, incluyen fibras convencionales de fabrication de papel, en particular que tiene una longitud de fibra de 6 mm o menos. La longitud promedio de las fibras es tlpicamente mayor a 0.7 mm y es usualmente de aproximadamente 1.5 a 5 mm. Las fibras convencionales de fabricacion de papel incluyen fibras de pulpa de madera producidas ya sea por digestion qulmica de la madera (el proceso Kraft bien conocido), o por desintegracion mecanica, o por una combination de los dos metodos antes mencionados (es decir, CTMP, pulpa quimio-termo-mecanica). Las fibras cortas tambien pueden comprender fibras sinteticas u otras fibras artificiales, por ejemplo en una cantidad de hasta 50 por ciento en peso del contenido total de fibra del velo que contiene fibra de celulosa con base en consideraciones economicas. Las fibras sinteticas o artificiales se pueden anadir en mayores cantidades para conseguir otras propiedades deseadas. Tales fibras artificiales incluyen, por ejemplo, fibras hechas de celulosa, poliester, acido polilactico (PLA), poliolefina (por ejemplo, polietileno o polipropileno), poliamida (por ejemplo, un nailon), rayon, liocel o similares. Las fibras artificiales adecuadas incluyen aquellas que tienen una longitud de fibra desde aproximadamente 0.7 hasta 25 mm y un denier por filamento de aproximadamente 1.0 hasta aproximadamente 6.0 (0.11 hasta 0.67 tex).

Un tercer material no tejido gofrado preferido de acuerdo con la presente invencion tambien puede ser producido mediante la aplicacion de la tecnica de gofrado reflectante a un papel tendido en humedo o velo no tejido. El velo tendido en humedo puede comprender desde una sola capa que consta de fibras de pulpa para fabricacion de papel (uno o mas tipos), y, opcionalmente, un porcentaje de fibras cortas artificiales (0.7 a 25 mm de longitud). El velo tendido en humedo tambien puede comprender dos o mas capas, cada capa consistiendo de fibras de pulpa para fabricacion de papel (uno o mas tipos), y, opcionalmente, un porcentaje de fibras cortas artificiales (0.7 a 25 mm de longitud). En velos de multiples capas, el tipo y porcentaje de fibras en cada capa pueden ser los mismos, o pueden ser diferentes de la(s) otra(s) capa(s). En velos de multiples capas, el peso base de cada capa puede ser el mismo o

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puede ser diferente de la(s) otra(s) capa(s).

Por simplicidad, se hara referencia a una realizacion de un material no tejido compuesto gofrado en forma reflectante que comprende una pluralidad de fibras cortas de recubrimiento y punzonadas hidraulicamente en un velo no tejido que comprende filamentos termoplasticos sustancialmente continuos. Sin embargo, debe entenderse que esta descripcion abarca tambien otros materiales no tejidos de doble faz, gofrados.

El denier de la fibra se escoge independientemente para cada porcion del material compuesto no tejido gofrado. El denier de la fibra para los filamentos termoplasticos sustancialmente continuos estara en el intervalo de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 45 convenientemente en el intervalo de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 30 y tlpicamente en el intervalo de aproximadamente 0.8 hasta aproximadamente 10. El velo no tejido que comprende filamentos termoplasticos sustancialmente continuos tendra un peso base en el intervalo de aproximadamente 5 gmc hasta aproximadamente 100 gmc y un peso base convenientemente en el intervalo de aproximadamente 8 gmc hasta aproximadamente 80 gmc y un peso base tlpico en el intervalo desde aproximadamente 10 gmc hasta aproximadamente 70 gmc.

Las fibras cortas utiles en el material no tejido compuesto gofrado en forma reflectante incluyen fibras de celulosa, tales como pulpa de madera y fibras sinteticas. El velo no tejido que comprende fibras sustancialmente cortas usadas en el material no tejido compuesto gofrado en forma reflectante tendra un peso base de, en general, aproximadamente desde 5 gmc hasta aproximadamente 100 gmc, convenientemente aproximadamente desde 10 gmc hasta aproximadamente 80 gmc y tlpicamente aproximadamente desde 20 gmc hasta aproximadamente 60 gmc. A menudo, las fibras cortas tienen longitudes en el intervalo de 0.7 mm a 25 mm, o 1 mm a 12 mm o 2 mm a 6 mm.

Ventajosamente, las fibras cortas son totalmente, o sustancialmente totalmente, fibras de celulosa. Las fibras de celulosa se pueden derivar de una amplia gama de fuentes naturales de fibras de celulosa, y son ventajosamente fibras de pulpa de madera (incluida pulpa de madera, pulpa de madera blanda y mezclas de las mismas), aunque las fibras vegetales no lenosas tales como aquellas derivadas de fibras de algodon, lino, sisal, canamo, yute, esparto, bagazo, paja y abaca tambien pueden entrar en consideracion. Tambien se pueden usar mezclas de diferentes fibras de celulosa.

Las fibras de pulpa de celulosa, que se pueden usar, incluyen fibras cortas convencionales de fabricacion de papel, en particular que tienen una longitud de fibra de aproximadamente 0.7 mm hasta aproximadamente 6 mm. La longitud promedio de las fibras es ventajosamente de aproximadamente 1.5 mm hasta aproximadamente 5 mm.

El material no tejido puede contener opcionalmente uno o mas aditivos de procesamiento independientemente seleccionados, incluyendo, por ejemplo, pigmentos colorantes, pigmentos opacificantes, aditivos funcionales, tales como agentes hidrofllicos, agentes antiestaticos y mezclas de los mismos. La forma de la seccion transversal de las fibras anteriormente mencionadas es tlpicamente redonda aunque pueden ser de cualquier forma que sea conveniente para producir para el uso final previsto, por ejemplo, redonda, trilobulada, triangular, de hueso de perro, plana o hueca.

Los ejemplos de fibras sinteticas incluyen fibras elaboradas a partir de celulosa tales como rayon y pollmeros tales como poliester, acido polilactico (PLA), poliolefina (por ejemplo, polietileno o polipropileno), poliamida (por ejemplo, un nailon). Las fibras sinteticas adecuadas incluyen aquellas que tienen un denier de fibra de aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 45, y un denier ventajoso de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 30 y un denier tlpico en el intervalo de aproximadamente 0.8 hasta aproximadamente 10.

Tlpicamente los filamentos sustancialmente continuos son extrudidos, por ejemplo mediante tendido del hilado o hilatura en estado fundido. Los filamentos extrudidos se forman de manera convencional. Ventajosamente, los filamentos se depositan sobre una superficie que se forma en movimiento para formar un velo tendido hilado de filamentos que se extienden de manera sustancialmente continua en la direccion del movimiento (maquina).

Si se elabora el velo usando fibras largas o fibras cortas que son al menos dos veces mas que las fibras en el lado de la fibra corta, los dos conjuntos de fibras se combinan tlpicamente por punzonamiento hidraulico.

Cuando se utilizan filamentos continuos, se aplican fibras cortas al velo tendido hilado, por lo general como una capa. Las fibras cortas se pueden aplicar al velo tendido hilado como un velo o tejido preformado, o se pueden formar sobre la lamina base existente, por ejemplo por medio de un proceso de deposicion por via humeda o de deposicion por aire. Los metodos por medio de los cuales se pueden aplicar las fibras de celulosa a un material de velo base se describen en las patentes de los Estados Unidos numeros 5,151,320 y 5,573,841.

Despues de aplicar la capa de fibras cortas al velo tendido hilado, se integran las dos capas, por ejemplo, mediante prensado o calandrado del material compuesto o mediante entrelazamiento de las fibras de celulosa en el velo

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tendido hilado. Ventajosamente, se somete el velo tendido hilado/compuesto de fibra corta a una operacion de punzonamiento hidraulico para formar una lamina no tejida. Las operaciones de punzonamiento hidraulico se describen en las patentes estadounidenses 4,883,709 y 5,009,747. La operacion de punzonamiento hidraulico se lleva a cabo preferiblemente haciendo pasar el velo hilado tendido / compuesto de fibra corta bajo una serie de boquillas de punzonamiento hidraulico que producen una pluralidad de corrientes o chorros de fluido de tal manera que las corrientes de fluido inciden sobre la superficie que se encuentra mas arriba que contiene fibra corta del material compuesto con fuerza suficiente para provocar que una proporcion de las fibras cortas sea empujada dentro y combinada con los filamentos tendidos hilados. Los chorros de fluido son preferiblemente chorros de un llquido acuoso.

La entrada total de energla proporcionada por los chorros de fluido se puede calcular mediante la formula.

E = 0.125 YPG/bS

en la que Y = el numero de orificios por pulgada lineal de ancho de la boquilla, P = presion en psig (libras por pulgada cuadrada manometrica) (1 psi = 0,06895 bar) de llquido en la boquilla, G = el flujo volumetrico en pies cubicos por minuto (1 pcm = 0,028 m3/min) por orificio, S = la velocidad de la lamina de compuesto bajo los chorros de fluido en pies por minuto (0.305 m/min) y b = el peso base de la lamina resultante producida de compuesto punzonado hidraulicamente en onzas por yarda cuadrada (1 oyc = 33.9 gmc). La cantidad total de energla, E, gastada en el tratamiento de la lamina de compuesto es la suma de los valores individuales de energla para cada pasada bajo cada boquilla, si hay mas de una boquilla y/o si hay mas de una pasada. En general, la entrada total de energla es de 0.07 hasta 0.4 caballos de fuerza-hora por libra (HPh/lb) (0.41 a 2.37 MJ/kg). Preferiblemente, sin embargo, la entrada total de energla es de 0.1 a 0.3 HPh / lb (0.59 a 1.78 MJ/kg), mas preferiblemente de 0.12 a 0.28 HPh / lb (0.71 a 1.66 MJ / kg). El material compuesto punzonado hidraulicamente se puede secar parcialmente o totalmente usando procesos de secado convencionales. El material compuesto punzonado hidraulicamente es un producto de doble faz con un lado que comprende predominantemente sustancialmente filamentos termoplasticos continuos y el otro lado que comprende fibras predominantemente cortas.

Con el fin de gofrar en forma reflectante el velo no tejido, el material compuesto punzonado hidraulicamente pasa entre corrientes de fluido de una o mas boquillas de punzonamiento hidraulico y un soporte. La lamina no tejida puede estar seca o humeda antes de que tenga lugar el gofrado. El soporte tiene un patron grabado o empotrado en la superficie de soporte. El soporte puede ser, por ejemplo, una correa o un rodillo como se ilustra en las Figuras 1 a 5. El soporte es ventajosamente sustancialmente no poroso y no drena, de modo que cualquier fluido que incide en el soporte se refleja fuera del soporte y se dirige de nuevo al lado opuesto del material compuesto.

La figura 1 muestra un montaje de rodillo 10 de acuerdo con una primera realizacion preferida de la presente invention. El montaje 10 incluye un rodillo gofrado 20 que tiene una pluralidad de rebajes 22 en la superficie exterior del mismo, y una boquilla de punzonamiento hidraulico 24. El rodillo gofrado 20 incluye un nucleo cillndrico interior 12 solido o hueco, una capa intermedia 14 y una capa exterior 16 que tiene una pluralidad de aberturas 18 formadas en el mismo. Un llquido es incapaz de pasar a traves de las aberturas 18, debido a la presencia de la capa impermeable intermedia 14. Las aberturas 18 de la capa exterior 16 en combination con la capa de caucho subyacente 14 forman la pluralidad de rebajes 22 en la superficie exterior del rodillo gofrado 20. La combinacion de la capa impermeable 14 y la capa exterior provista de aberturas 16 forman juntas una superficie con una pluralidad de rebajes poco profundos.

Una boquilla de punzonamiento hidraulico 24 que produce una pluralidad de finos chorros de fluido 26 esta dispuesta encima del rodillo gofrado 20. Un segmento de material no tejido 30 (humedo o seco) pasa por encima de la parte superior del rodillo gofrado 20. El montaje del rodillo esta configurado para recibir laminas o rollos de material no tejido 30 entre el rodillo gofrado 20 y la boquilla de punzonamiento hidraulico 24. El rodillo 20 gira con una cierta velocidad circunferencial. El velo no tejido pasa sobre el rodillo 20 con una velocidad lineal aproximadamente igual a la velocidad circunferencial del rodillo, y en la misma direction. Si se desea, se puede variar la velocidad circunferencial del rodillo en el intervalo de -20% a + 20% con respecto a la velocidad lineal del velo no tejido. La boquilla de punzonamiento hidraulico 24 proyecta chorros de punzonamiento 26 de agua o de otro llquido adecuado hacia el material no tejido 30, lo que resulta en el gofrado de por lo menos la superficie inferior 32 del material 30. Dependiendo de la profundidad y la forma de los rebajes 22, la presion de los chorros de punzonamiento de agua proyectada desde las boquillas de punzonamiento hidraulico 26, y el peso base y la composition del material no tejido, el gofrado puede tambien ser visible en la superficie superior 34 de el material no tejido 30.

La Figura 2 muestra un montaje de rodillo 110 que es similar al de la Fig. 1, excepto que la boquilla de punzonamiento hidraulico 124 esta situado debajo del rodillo gofrado 118 y la boquilla de punzonamiento hidraulico 124 proyecta chorros de punzonamiento 126 de llquido del inyector hacia arriba, hacia la superficie inferior 132 del material no tejido 130, dando como resultado el gofrado de al menos la superficie superior 134 del material 130. Dependiendo de la profundidad y la forma de los rebajes en la superficie del rodillo 118, la presion de los chorros de punzonamiento de agua de las boquillas de punzonamiento hidraulico 126, y el peso base y la composicion del

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

material no tejido, el gofrado puede tambien ser visible en la superficie inferior 132 del material no tejido 130. El rodillo 118 gira con una cierta velocidad circunferencial. El velo no tejido pasa el montaje del rodillo con una velocidad lineal aproximadamente igual a la velocidad circunferencial del rodillo, y en la misma direccion. Si se desea, se puede variar la velocidad circunferencial del rodillo en el intervalo de -20% a + 20% con respecto a la velocidad lineal del velo no tejido.

La figura 3 muestra un montaje de rodillo 210 con tres boquillas de punzonamiento hidraulico 224, 225 y 227. Una primera boquilla de punzonamiento hidraulico superior 224 esta dispuesta encima del rodillo gofrado 218. Una boquilla de punzonamiento hidraulico inferior 227 esta dispuesta debajo del rodillo gofrado 218, y una segunda boquilla de punzonamiento hidraulico superior 225 esta dispuesta al lado de la primera boquilla de punzonamiento hidraulico superior 224. La boquilla de punzonamiento hidraulico 224 y 225 se pueden utilizar cada uno solos, o se pueden utilizar simultaneamente. La boquilla de punzonamiento hidraulico 227 se puede utilizar en combinacion con la boquilla de punzonamiento hidraulico 224 y/o la boquilla de punzonamiento hidraulico 225 si se desea el tratamiento de chorro hidraulico adicional. La velocidad de rotacion del rodillo con respecto a la velocidad lineal del material no tejido se mantiene en el intervalo de -20% a + 20%, como se menciono anteriormente.

La figura 4 muestra un rodillo gofrado 260 que tiene pestanas rebajadas transversales alternantes 262 y filas 264 de pequenos rebajes circulares. La figura 5 muestra un rodillo gofrado 270 con un gofrado de puntos en su superficie exterior. Se observa que los rodillos o bien pueden ser construidos con una capa exterior que tiene aberturas que, junto con una capa subyacente forma rebajes, o pueden ser construidos con una capa exterior que tiene rebajes formados en su superficie exterior. Cuando la capa exterior tiene rebajes formados en la misma, es ventajoso pero no necesario, formar el soporte de metal. El soporte tiene una pluralidad de zonas rebajadas grabadas en el mismo. El rodillo gofrado puede ser ya sea solido o una cascara hueca. Los patrones utiles en el soporte no se sabe que estan limitados y pueden elegirse para proporcionar la capacidad deseada de reflexion de fluido y las caracterlsticas esteticas para el material no tejido gofrado en forma reflectante.

Fig. 6 ilustra un sistema de gofrado 300 en el que el equipo de punzonamiento hidraulico se coloca inmediatamente despues de un rodillo gofrado 320. En este sistema, el material no tejido se mueve generalmente en la direccion mostrada por la flecha D. Se obtiene una lamina de filamentos sustancialmente continuos y se combina con fibras cortas. Las fibras cortas se pueden depositar sobre la lamina de filamento, o se pueden aplicar como un velo preformado que se combina con el velo de filamento continuo para formar una lamina preliminar 325. Se somete la lamina preliminar 325 a un proceso de chorro de agua para formar un velo no tejido punzonado hidraulicamente 330 en forma de una lamina utilizando un conjunto de chorros inyectores desde las boquillas de punzonamiento hidraulico 365, 366 y 367, como se muestra en la Fig. 6. Se emplean cajas de vaclo 380, 381 y 382 por debajo de las boquillas de punzonamiento hidraulico 365, 366 y 367, respectivamente. El velo no tejido punzonado hidraulicamente 330 es pasado luego sobre un rodillo gofrado 320 y se pone en contacto con el fluido de una boquilla de punzonamiento hidraulico 324 que produce una pluralidad de chorros de punzonamiento de agua (no mostrados). Las cajas de vaclo 390 y 391 se utilizan despues del rodillo 320 con el fin de eliminar el exceso de fluido. El velo punzonado hidraulicamente y gofrado se seca a continuation. La superficie del material inferior 332, que es rico en filamentos continuos, esta junto al rodillo 320.

El sistema de gofrado 400 mostrado en la Fig. 7 es similar al de la Fig. 6 excepto que la boquilla de punzonamiento hidraulico 424 para el gofrado del material no tejido se coloca debajo del rodillo gofrado 420 y por lo tanto la superficie del velo no tejido que esta mas cerca del rodillo gofrado 420 es la superficie superior 434 que es rica en fibras cortas.

En las realizaciones descritas anteriormente, las boquillas de punzonamiento hidraulico se posicionan frente al soporte de manera que el fluido expulsado por las boquillas de punzonamiento hidraulico se dirige a traves de un lado del material no tejido para que incida sobre el soporte gofrado. La position de la boquilla de punzonamiento hidraulico con respecto al soporte no es crltica y las boquillas de punzonamiento hidraulico se pueden montar en cualquier posicion con respecto al soporte de acuerdo a lo permitido por el equipo disponible y requerido para lograr una entrada deseada de energla. El proceso de gofrado utiliza fluido a alta presion para proporcionar una entrada de alta energla al material compuesto punzonado hidraulicamente.

En la mayorla de los casos, el fluido que incide es reflejado desde el soporte gofrado y dirigido de nuevo hacia el lado opuesto del material compuesto punzonado hidraulicamente. En algunas preferidas, no se aplica presion negativa (vaclo) al material compuesto punzonado hidraulicamente durante el proceso de gofrado reflectante de modo que se puede maximizar la cantidad de fluido que se refleja fuera del soporte y en el lado opuesto del material compuesto punzonado hidraulicamente. El uso de un soporte que no drena y/o no poroso es ventajoso para maximizar la reflexion del fluido fuera del soporte y en el lado opuesto del material compuesto punzonado hidraulicamente. Un proceso de gofrado reflectante mueve las fibras cortas y los filamentos sustancialmente continuos tanto cuando las boquillas de punzonamiento hidraulico de gofrado reflectante impactan inicialmente el material compuesto como cuando el fluido se refleja fuera del soporte gofrado.

El material compuesto no tejido gofrado se seca usando procesos de secado convencionales.

El material compuesto no tejido gofrado en forma reflectante puede tener un aspecto visual y tactil que va desde un gofrado en forma de imagenes de regiones opacas y/o translucidas con poca o ninguna textura tactil hasta una superficie totalmente texturizada dependiendo del gofrado del soporte y la energla hidraulica impartida por la boquilla de punzonamiento hidraulico. El material compuesto no tejido gofrado puede llegar a ser mas blando que el material 5 compuesto precursor punzonado hidraulicamente. El material puede tener un mayor espesor que el material precursor punzonado hidraulicamente. Por ejemplo, el espesor puede ser aumentado por lo menos 5%, al menos 10%, o mas. En este contexto, el termino susceptibilidad al drapeado indica una suavidad relativa. En algunos casos, el material compuesto no tejido gofrado es mas susceptible al drapeado que el material compuesto precursor punzonado hidraulicamente. Por ejemplo, se puede mejorar la susceptibilidad al drapeado en un 50% o mas, o 10 100% o mas. El material compuesto no tejido gofrado en forma reflectante puede tener un gofrado distinto. Como se

menciono anteriormente, el gofrado puede ser una imagen visual de regiones opacas y translucidas y/o ser una superficie texturizada.

Se incluyen los siguientes ejemplos para propositos de ilustracion de manera que la descripcion pueda ser entendida mas facilmente y de ninguna manera pretenden limitar el alcance de la descripcion a menos que se indique 15 especlficamente lo contrario.

Ejemplos 1-3 y A

Se utilizo material compuesto A punzonado hidraulicamente como material precursor para las muestras 1 a 3. El material compuesto A punzonado hidraulicamente comprendla una mezcla de fibras cortas de 85% de fibra de pulpa y 15% termoplastica, fibra de acceso directo de dos componentes que fue punzonada hidraulicamente en un velo de 20 filamentos termoplasticos sustancialmente continuo. El compuesto no tejido punzonado hidraulicamente tenia un peso base de aproximadamente 56 gmc. La mezcla de fibras cortas constaba de 42 gmc y los filamentos constaban de 14 gmc. El material compuesto punzonado hidraulicamente era un producto de doble faz con un lado que consistla predominantemente de todos los filamentos termoplasticos sustancialmente continuos y el otro lado que consistla predominantemente de todas las fibras cortas. El material A compuesto punzonado hidraulicamente antes 25 del gofrado reflectante tenia las propiedades ilustradas en la Tabla 2.

Se envolvio un rodillo cilindrico de capa base convencional 12, que se muestra en la Figura 1, con una lamina cilindrica perforada de aluminio 16 para proporcionar un soporte 1-20 con un gofrado rebajado definido por los rebajes 22. En los ensayos iniciales, fue posible anadir una lamina de caucho 14 entre el rodillo de capa base 12 y la lamina de aluminio perforada 16. Se evaluaron dos gofrados; un patron de Windsor, que se muestra en la Figura 4, y 30 un gofrado de puntos, que comprende una serie de aberturas de aproximadamente 3 mm espaciadas aproximadamente 1.5 mm.

Se monto una boquilla unica de punzonamiento hidraulico 24 que produce una pluralidad de chorros de punzonamiento de agua 26 justo al lado de la posicion del punto muerto central superior del rodillo de capa base. Los ensayos se realizaron utilizando una presion de agua de 1100 psi (76 bar).

35 Se elaboro la muestra 1 revistiendo el lado de filamentos sustancialmente continuos de material A, es decir, la superficie inferior 32 mostrada en la Fig. 1 hacia el soporte gofrado. Se elaboro la muestra 2 revistiendo el lado de fibra corta de celulosa rica en pulpa de material A hacia el soporte gofrado. La muestra 3 utilizo el mismo rodillo de capa base y la lamina de aluminio perforada de las Muestras 1 y 2, pero disponiendo una lamina de caucho 14 entre el rodillo de capa base 12 y la lamina de aluminio perforada 16. Las condiciones del proceso y las propiedades se 40 pueden encontrar en las Tablas 1 y 2.

Tabla 1

Muestra: Gofrado Refuerzo Gofrado Comentarios

1: puntos ninguno medio el lado del filamento hacia el soporte gofrado, el lado de la fibra corta hacia la boquilla de punzonamiento hidraulico

2: puntos ninguno bueno el lado de las fibras cortas hacia el soporte gofrado, el lado de la fibra de filamentos hacia la boquilla de punzonamiento hidraulico

3: puntos caucho pobre argamasa impermeable profunda sobre el lado del rodillo, gofrado destruido

Las muestras 1 a 3 se corrieron a una velocidad lineal de 25 metros/min con una presion de la boquilla de punzonamiento hidraulico de 1100 psi (76 bar), y utilizando orificios de chorro de diametro de 90 p, y un espacio de aproximadamente 6 mm entre la boquilla de punzonamiento hidraulico y el rodillo de capa base.

No se utilizo presion negativa (vaclo) en ninguna de las muestras 1 a 3.

Tabla 2

Propiedad: Unidades Muestra A Muestra 1 Muestra 2

Peso base: gmc 57 59 60

Espesor en seco: micras 540 539 564

Espesor en humedo: micras 447 499 528.5

% de Incremento del espesor en humedo: 12% 18%

Medidor del tacto de la tela (HOM)

MD: gramos 52.4 34.1 24.5

CD: gramos 25.5 13.1 8.9

Drapeado mejorado: 165% 233%

Resistencia a la abrasion Martindale: Revoluciones (promedio) 15.5 9.5 15.5

5

Como se muestra en la Tabla 2, el espesor en humedo de las muestras gofradas, Muestras 1 y 2, fue mayor que el del control, la Muestra A.

El instrumento medidor del tacto de la tela (HoM) esta disponible a traves de Thwing-Albert Instrument Co. El medidor del tacto de una tela (HoM) mide la fuerza (en gramos) requerida para empujar una tela dentro de una 10 abertura de ranura. Altos valores de fuerza aplicada indican una muestra de prueba rlgida, no flexible, y por el contrario valores de fuerza mas bajos indican muestras de prueba mas suaves y mas flexibles. El drapeado es un termino descriptivo que indica la suavidad relativa del tejido. Una prueba en el medidor del tacto de la tela en una muestra de ensayo suave que puede ser drapeada se traducira en una fuerza medida baja. El drapeado se mide generalmente ensayando tanto en la direccion de la maquina (MD) como en direccion transversal (CD). Los ensayos 15 con el medidor del tacto de la tela se llevaron a cabo de acuerdo con el metodo de prueba TAPPI, T498.

La mejora del drapeado de las muestras se calculo por el metodo siguiente:

Mejora del drapeado (%) = (HoMmd, original + HoMcd, original) x 100

(HoMmD, gofrado + HoMcd, gofrado)

Se ha teorizado que la muestra 2 habla un espesor y drapeado mejorados en comparacion con la muestra 1, debido 20 a la facilidad de movimiento de las fibras cortas que dan frente al soporte impermeable gofrado en comparacion con los filamentos continuos que dan frente al soporte impermeable gofrado.

Ejemplos 4-20

Se realizaron una serie de ejemplos en los que se obtuvo una lamina de filamentos sustancialmente continuos y se

combino con fibras cortas en un proceso de entrelazamiento para formar una lamina de punzonamiento hidraulico utilizando el sistema mostrado en las Figs. 6 y 7. Se emplearon las cajas de vaclo por debajo de las tres boquillas de punzonamiento hidraulico usadas para punzonamiento hidraulico. La primera serie de ejemplos, para los cuales se muestran los datos en la Tabla 3, utilizaron un material no tejido que contenla 70% en peso de fibras de pulpa cortas 5 y 30% en peso de fibras continuas. La segunda serie de ejemplos, para los cuales se muestran los datos en la Tabla 4, utilizaron un material no tejido que contenla 70% en peso de fibras cortas, de las cuales 4/5 en peso eran fibras de pulpa y 1/5 en peso eran fibras poliestericas. La tercera serie de ejemplos, para los cuales se muestran los datos en la Tabla 5, contenlan 70% en peso de fibras cortas y 30% en peso de fibras continuas. Se utilizaron los siguientes parametros:

10 Se corrieron los ensayos a 30 - 35 pies/min (0.15 - 0.18 m/s)

La mayorla de los ensayos se realizaron con una presion de punzonamiento hidraulico de 1000 - 1100 psi (69-76 bar) para combinar la capa de fibras cortas con el velo de filamentos continuos. Se uso agua como el fluido.

En la etapa de gofrado, las presiones de la boquilla de punzonamiento hidraulico variaron desde 300 hasta 1000 psi (21 - 69 bar). Se uso agua como el fluido.

15 En algunos casos, el material iba sobre el rodillo de gofrado y en otros casos, el material iba bajo el rodillo de gofrado. En los datos de las Tablas, la Ruta A corresponde a la Fig. 6 y la Ruta B corresponde a la Fig. 7.

Se analizaron las laminas resultantes con respecto al espesor, gofrado/textura y las lecturas del medidor del tacto de la tela.

Tabla 3

Description del material:: Pulpa / filamento continuo

ID de la muestra:: Muestra 4 Muestra 5 Muestra 6- 2 Boquillas de punzonamiento hidraulico Muestra 7-300 Muestra 8 -400 Muestra 9-500

Presion de la boquilla de punzonamiento hidraulico # 1 - 3: psi/bar 1000/68.9 1000/68,9 1000/68,9 1000/68,9 1000/68,9 1000/68,9

Presion de punzonamiento: psi/bar - 1000/ 68.9 1000/ 68,9; 1000/ 68,9 300/20,7 400/27,6 500/34.5

: No se uso Ruta A Ruta A Ruta B Ruta B Ruta B

Lado que da frente al gofrado: CTF CTF Pulpa Pulpa Pulpa

Peso base: g/m2 64 63 64,5 65 61 63

Espesor-Seco: micras 540 611 645 574 614 688

Aumento del espesor en seco: 13% 19% 6% 14% 27%

Espesor- humedo: micras 485 545 581 546 572 563

Aumento del espesor en humedo: 12% 20% 13% 18% 16%

Medidor del tacto de la tela - MD: g 56.35 64 82,07 8 61,05

Medidor del tacto de la tela - CD: g 16.25 15.32 14,27 13,72 12,52

Rango de Textura & Gofrado*: Seco 1 1 1.5 1 2 3

Humedo: 1 1 1 1 2 3

CTF - filamento continuoD

*Los valores de 1 hasta 4 para el rango de textura/gofrado indican pobre, razonable, bueno y excelente, respectivamente.

Tabla 4

Descripcion del material:: Pulpa / fibra PET de 6 mm 1,5 dpf / filamento continuo

ID de la muestra:: Muestra 10 Muestra 11-300 Muestra 12-1000 Muestra 13-300 Muestra 14-500

Presion de la boquilla de punzonamiento hidraulico # 1 - 3: psi/bar 1000/68,9 1000/ 68,9 1000/ 68,9 1000/ 68,9 1000/ 68,9

Presion de punzonamiento: psi/bar - 300/ 20,7 1000/ 68,9 300/ 20,7 500/ 34,5

: No se uso Ruta A Ruta A Ruta B Ruta B

Lado que da frente al rodillo de gofrado: CTF CTF Pulpa pulpa

Peso base: gmc 56 55 55 55 55

Espesor-Seco: micras 544 490 574 544 650

Aumento del espesor en seco: -10% 6% 0% 20%

Espesor - humedo: micras 496 450 541 487 550

Aumento del espesor en humedo: -9% 9% -2% 11%

Medidor del tacto de la tela - MD: g 18,4 26,7 30,0 23,0 30,9

Medidor del tacto de la tela - CD: g 6,8 7,9 8,0 9,8 11,5

Rango de Textura & Gofrado*: Seco 1 1 1 2 4

Humedo: 1 1 1 1 3

CTF - filamento continuo

Tabla 5

Descripcion del material:: Pulpa / filamento continuo

Numero de ID:: Muestra 15 Muestra 16-300 Muestra 17-1000 Muestra 18-300 Muestra 19-400 Muestra 20-500

Presion de la boquilla de punzonamiento hidraulico # 1 - 3: psi/bar 1000 / 68,9 1000 / 68,9 1000 / 68,9 1000 / 68,9 1000 / 68,9 1000 / 68,9

Presion de punzonamiento: psi/bar - 300/20,7 1000 / 68,9 300 / 20,7 400 / 27,6 500 / 34,5

: No se uso Ruta A Ruta A Ruta B Ruta B Ruta B

Lado que da frente al rodillo de gofrado: CTF CTF Pulpa Pulpa Pulpa

Peso base: g/m2 67.29 66.5 68 63 71 68

Espesor-Seco: micras 467 528 645 607 652 693

Aumento del espesor en seco: 13% 38% 30% 40% 48%

Espesor - humedo: micras 442 460 586 520 594 606

Aumento del espesor en humedo: 4% 33% 18% 34% 37%

Medidor del tacto de la tela - MD: g 114,5 116 74 108 132 117

Medidor del tacto de la tela - CD: g 18 20 21 17 20 12

Rango de Textura & Gofrado: Seco 1 2 2 1 2 3

Humedo: 1 1 1.5 1.5 2 4

CTF - filamento continuo

Por la ruta B, la presion maxima de la boquilla de punzonamiento hidraulico en el rodillo de hidrogofrado era de 500 psi (35 bar). Las presiones por encima de 500 psi (35 bar), provocarian la eliminacion de la pulpa del compuesto de

5 pulpa / filamento continuo. Mientras que en el ensayo anterior donde habia un efecto suavizante ademas del

gofrado, este efecto suavizante no se observo mas con este proceso de una sola etapa. Sin embargo, se midieron aumentos significativos de espesor en las muestras hidrogofradas que fueron gofradas utilizando la ruta A y la ruta B. La ruta B que centro la cara rica en pulpa hacia el rodillo empotrado produjo un gofrado con puntos / baches elevados. Se puede observar y sentir una superficie significativamente texturizada. La ruta A, que centro la cara rica 10 en filamento continuo hacia el rodillo empotrado produjo un gofrado similar al de una marca de agua. Podia

observarse una superficie texturizada, pero no se sentia.

Las Figs. 8-10 son fotografias que muestran algunas de las muestras gofradas en seco. La figura 8 presenta la muestra 14 en la parte superior y la muestra 12 debajo. Se observa que el gofrado en la muestra 14, que se hizo utilizando la ruta B, es mas pronunciado que el gofrado en la muestra 12, que se hizo utilizando la ruta A. Esto 15 ocurrio a pesar de que se utilizo una mayor presion en el punzonado hidraulico durante el proceso de gofrado de muestra 12 que fue empleado en la fabricacion de la muestra 14. Cuando se oriento el lado de la fibra corta de la muestra no tejida de doble faz hacia el rodillo gofrado, los extremos libres de las fibras cortas permitian que las fibras cortas se movieran con el fin de formar la superficie gofrada. Por otro lado, cuando se orientaron los filamentos sustancialmente continuos hacia el rodillo gofrado, se produjo menos movimiento de los filamentos y por lo tanto es

menos visible un gofrado. El mismo efecto se muestra en la Fig. 10, en la que la muestra en la parte superior es la muestra 9 a 500 psi (34,5 bar) (ruta B) y la muestra en la parte inferior, es la muestra 5, a 1.000 psi (68,9 bar) (ruta A). La Fig. 9 presenta la muestra 20 en la parte superior y la muestra 17 en la parte inferior. Se observa que el gofrado a baja presion (300 psi / 20,7 bar) de la muestra 17 utilizando la ruta A dio como resultado un gofrado menos 5 pronunciado que el gofrado a mayor presion de la muestra 20 utilizando la ruta B.

Claims

5

10

15

20

25

REIVINDICACIONES

1. Un material fibroso, no tejido de doble faz que comprende un primer conjunto de fibras punzonadas hidraulicamente con un velo de un segundo conjunto de fibras, conteniendo el primer conjunto de fibras principalmente fibras cortas que tienen una longitud de 0,7 mm a 25 mm y el segundo conjunto de fibras que contienen principalmente uno de (a) filamentos sustancialmente continuos, y (b) fibras cortas que tienen una longitud promedio de fibra de al menos dos veces la longitud promedio de fibra del primer conjunto de fibras, teniendo el material una primera superficie que comprende predominantemente el primer conjunto de fibras y una segunda superficie opuesta que comprende predominantemente el segundo conjunto de fibras, estando la primera superficie gofrada en forma reflectante para tener una apariencia visual y tactil dependiendo de un gofrado de soporte en el que se realiza el gofrado.
2. El material de la reivindicacion 1, en el que la fibra en el primer conjunto tiene longitudes en el rango de 0.7 mm a 12 mm.
3. El material de la reivindicacion 1, en el que al menos 90% en peso de las fibras en el segundo conjunto son filamentos sustancialmente continuos;
4. El material de la reivindicacion 1, en el que al menos el 90% en peso de las fibras en el segundo conjunto son fibras cortas.
5. El material de la reivindicacion 1, en el que la segunda superficie del material compuesto tiene porciones que han sido directamente impactadas por una corriente de fluido y la primera superficie tiene porciones que han sido impactadas por una corriente de fluido reflejada.
6. El material de la reivindicacion 1, en el que las fibras cortas en el primer conjunto comprenden fibras de celulosa.
7. El material de la reivindicacion 1, en el que las fibras cortas en el primer conjunto comprenden una mezcla de fibras de celulosa y fibras artificiales.
8. El material de la reivindicacion 1, en el que el segundo conjunto de fibras contiene principalmente filamentos sustancialmente continuos formados a partir de al menos uno de poliester, poliamida, poliuretano, acido polilactico y poliolefina.
9. Un sustrato de limpieza que comprende el material no tejido de la reivindicacion 1.