ES2972519T3 - Material de trama no tejido que tiene una unión favorable para fabricar laminado estirable direccional, y laminado estirable direccional. - Google Patents

Material de trama no tejido que tiene una unión favorable para fabricar laminado estirable direccional, y laminado estirable direccional. Download PDF

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ES2972519T3 ES17723610T ES17723610T ES2972519T3 ES 2972519 T3 ES2972519 T3 ES 2972519T3 ES 17723610 T ES17723610 T ES 17723610T ES 17723610 T ES17723610 T ES 17723610T ES 2972519 T3 ES2972519 T3 ES 2972519T3
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Fred Naval Desai
Olaf Erik Alexander Isele
Ryo Minoguchi
Jill Trygier
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Procter and Gamble Co
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Abstract

Se divulga un laminado estirable. El laminado estirable puede incluir una primera capa; una segunda capa; y uno o más miembros elásticos dispuestos entre la primera capa y la segunda capa. La primera capa puede incluir un material de banda no tejido que lleva un patrón de enlaces térmicos, incluyendo una pluralidad de enlaces que tienen cada uno una longitud y un ancho, estando la longitud orientada perpendicularmente a la dirección de estiramiento y siendo mayor que el ancho, para la mayoría del cautiverio. El o los miembros elásticos pueden unirse con la primera capa y la segunda capa mientras están pretensados en la dirección de estiramiento; cuando el laminado estirable está en una condición relajada, al menos la primera capa puede incluir una pluralidad de fruncidos que comprenden crestas y valles alargados orientados transversalmente a la dirección del estiramiento. También se describe un pantalón absorbente desechable que tiene una estructura de cinturón elastizado que incluye el laminado elástico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Material de trama no tejido que tiene una unión favorable para fabricar laminado estirable direccional, y laminado estirable direccional
Antecedentes de la invención
En los últimos años, las poblaciones de muchos países desarrollados se han desplazado hacia grupos demográficos de mediana y mayor edad. Estos grupos demográficos representan mercados con demandas relativamente aumentadas de productos y servicios dirigidos a problemas asociados con el envejecimiento.
Una preocupación de este tipo es la incontinencia urinaria en adultos. La incontinencia urinaria puede ser el resultado de o ser exacerbada por una variedad de condiciones de salud, o incluso experiencias normales tales como la maternidad.
Las prendas protectoras absorbentes tipo braga desechables para personas que sufren de incontinencia urinaria se han comercializado durante varios años. Estos productos han sido tradicionalmente muy similares a los pañales desechables para bebés o a los pantalones de entrenamiento desechables para niños, siendo la principal diferencia el tamaño. Un tipo de diseño se conoce como prenda protectora tipo “ cinturón” o “ globo” , que está formado por un cinturón ancho que rodea la cintura y la parte inferior del torso del usuario, puenteado por una estructura que conecta las partes delantera y trasera del cinturón a través del área de la entrepierna del usuario. La estructura de la entrepierna incluye una estructura absorbente diseñada para recibir, contener y retener orina hasta el momento en que se cambie la prenda protectora. El cinturón típicamente está formado por un material laminado estirable.
Debido a su diseño y método de fabricación, los productos pueden parecerse visualmente a un pañal desechable para bebés o pantalón de entrenamiento, en lugar de a una prenda interior ordinaria. La estructura de la entrepierna puede tender a ser voluminosa como resultado de la presencia de materiales absorbentes. La estructura puede tener el aspecto de un artículo desechable producido en masa, como un pañal para niños desechable. La estructura de cinturón, formada de forma típica por un material laminado estirable, también puede tener un aspecto voluminoso de tipo pañal, producido en masa.
Este desafortunado parecido ha sido una fuente de ansiedad e incomodidad para los usuarios. El volumen puede causar que la ropa exterior se ajuste mal, o hace visiblemente obvio que se está llevando una prenda interior absorbente. Muchos usuarios pueden estar descontentos con el uso de productos que pueden estar asociados con el envejecimiento y la pérdida de control de las funciones corporales.
En estas circunstancias, cualquier mejora en los diseños y materiales tradicionales para prendas protectoras para la incontinencia de adultos, que sea eficiente para la fabricación proporcionando al mismo tiempo un aspecto y sensación más parecidos a los de una prenda interior ordinaria, puede proporcionar ventajas competitivas al fabricante de los mismos.
Se describen laminados elásticos que comprenden uno o más elementos elásticos intercalados entre dos capas de trama en los documentos US2005/0136771 A1, US2002/0016122 A1, US2015/0088088 A1 y US2013/0306226 A1.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ejemplo de una prenda protectora de tipo globo.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de otro ejemplo de una prenda protectora de tipo globo.
La Figura 3 es una vista en planta esquemática de una estructura precursora de prenda protectora de tipo globo, antes de la unión de las secciones delantera y trasera del cinturón.
La Figura 4 es una vista esquemática en perspectiva despiezada de los componentes de una correa.
La Figura 5A es una representación en vista en planta de un ejemplo de un patrón de unión.
La Figura 5B es una representación en vista en planta de otro ejemplo de un patrón de unión.
La Figura 5C es una representación en vista en planta de otro ejemplo de un patrón de unión.
Las Figuras 5D-5I son representaciones en vista en planta ampliadas de ejemplos adicionales de patrones de unión. La Figura 6 es una vista ampliada de una parte del patrón de unión representado en la Figura 5A.
La Figura 7 es una vista en planta de una parte de un laminado estirable que tiene un ejemplo de un patrón de unión, el laminado representado en una condición estirada.
La Figura 8 es una vista en planta de la parte del laminado estirable representada en la Figura 7, después de la contracción elástica de los elementos elásticos a lo largo de una dirección de estiramiento, y la formación de volantes o fruncidos.
La Figura 9 es una sección transversal de una parte del laminado estirable representado en la Figura 8, tomada a lo largo de la línea 9-9 en la Figura 8.
La Figura 10 es una sección transversal de una parte del laminado estirable representado en la Figura 8, tomada a lo largo de la línea 10-10 en la Figura 8.
Descripción detallada de los ejemplos
Definiciones
“ Dirección transversal” (CD): con respecto a la fabricación de un material de trama no tejido, el propio material no tejido, un laminado del mismo o un artículo en el que el material es un componente, se refiere a la dirección a lo largo del material sustancialmente perpendicular a la dirección de avance del material a través de la línea de fabricación en la que se fabrica el material y/o el artículo.
A lo largo de la presente descripción, se considera que un material o compuesto de materiales es “ elástico” o “ elastomérico” si, cuando se aplica una fuerza de desviación al material, el material o compuesto puede extenderse a una longitud alargada de al menos el 150 % de su longitud relajada original (es decir, puede extenderse al menos el 50 %), sin ruptura o rotura que dañe sustancialmente el material o compuesto, y cuando la fuerza se elimina del material o compuesto, el material o compuesto recupera al menos el 40 % de dicho alargamiento. En diversos ejemplos, cuando se elimina la fuerza de un material elásticamente extensible, el material o compuesto puede recuperar al menos 60 % o incluso al menos 80 % de su alargamiento.
La “ dirección de estiramiento” de un laminado estirable es la dirección a lo largo de la cual el laminado experimentará más fácilmente estiramiento y contracción elástica. En un laminado estirable en el que uno o más elementos elásticos se incorporan en el laminado mientras está en una condición de deformación previa, la dirección de estiramiento es la dirección a lo largo de la cual se deforman previamente los elementos elásticos. La “ dirección de estiramiento en dirección transversal” de un laminado estirable es la dirección perpendicular a la dirección de estiramiento.
“ Película” significa una capa de material similar a la piel o similar a una membrana formada por uno o más polímeros, que no tiene una forma que consista predominantemente en una estructura similar a una trama de fibras de polímero consolidado y/u otras fibras.
“ Lateral” : con respecto a una prenda protectora y su usuario, se refiere a la dirección generalmente perpendicular a la altura de pie del usuario, o la dirección horizontal cuando el usuario está de pie.
Para los fines de la presente memoria, la longitud (L) y la anchura(W)de una forma de unión son las dimensiones de la dirección de estiramiento en dirección transversal y la dirección de estiramiento (SD), respectivamente, de un rectángulo que tiene la menor área posible circunscribiendo al mismo tiempo completamente la forma de unión, y que tiene dos de sus caras alineadas paralelas con la dirección de estiramientoSD.
“ Longitudinal” : con respecto a una prenda protectora y su usuario, se refiere a la dirección generalmente paralela a la altura de pie del usuario, o la dirección vertical cuando el usuario está de pie. “ Longitudinal” también es la dirección generalmente paralela a una línea que se extiende desde el punto medio del borde delantero de la cintura hasta el punto medio del borde trasero de la cintura.
“ Dirección de máquina” (MD): con respecto a la fabricación de un material de trama no tejido, el propio material no tejido, o un laminado del mismo, se refiere a la dirección a lo largo del material o laminado sustancialmente paralela a la dirección de avance del material o laminado a través de la línea de fabricación en la que se fabrica el material o laminado.
“ Sesgo en la dirección de máquina” , con respecto a las fibras que forman una trama no tejida, significa que la mayoría de las fibras, tal como están situadas en la trama y sin estirar, tienen longitudes con componentes vectoriales en la dirección de máquina que son mayores que sus componentes vectoriales en la dirección transversal.
Un “ material no tejido” es una lámina o trama fabricada de fibras orientadas direccional o aleatoriamente que primero se forman en una napa y luego se consolidan y unen entre sí por fricción, cohesión, adhesión o uno o más patrones de uniones e impresiones de unión creadas a través de compresión localizada y/o aplicación de presión, calor, energía ultrasónica o de calentamiento, o una combinación de los mismos. El término no incluye telas tejidas, de punto o con costura por cadeneta con hilos o filamentos. Las fibras pueden ser de origen natural y/o artificial y pueden ser filamentos discontinuos y/o continuos o estar formadas in situ. Las fibras comerciales tienen diámetros que oscilan de menos de aproximadamente 0,001 mm a más de aproximadamente 0,2 mm, y las mismas presentan diferentes formas: fibras cortas (conocidas como discontinuas o cortadas), fibras únicas continuas (filamentos o monofilamentos), haces no retorcidos de filamentos continuos (estopa) y haces retorcidos de filamentos continuos (hilo). Las telas no tejidas pueden formarse por muchos procesos que incluyen, aunque no de forma limitativa, fusión por soplado, ligado por filamento continuo, fusión por hilado, conformado por disolvente, electrohilado, cardado, fibrilación de películas, fibrilación de película fundida, tendido al aire, tendido en seco, tendido en húmedo con fibras cortadas y combinaciones de estos procesos como se conoce en la técnica. El gramaje de telas no tejidas, habitualmente, se expresa en gramos por metro cuadrado (g/m2).
“ Dirección z” , con respecto a una trama, significa generalmente ortogonal o perpendicular al plano aproximado por la trama a lo largo de la máquina y dimensiones de la dirección transversal.
La presente invención se define por las reivindicaciones adjuntas. En la medida en que el término invención o ejemplo se use a continuación, o las características se presenten como opcionales, esto debe interpretarse de tal manera que la única protección que se busque sea la de la invención reivindicada. Las referencias a “ ejemplos” a lo largo de la descripción que no están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas simplemente representan posibles ejecuciones ilustrativas y no forman parte de la presente invención.
Aunque los ejemplos de la estructura de la invención se describen en la presente memoria como se usan para formar el cinturón de una prenda protectora absorbente de tipo cinturón o globo, se apreciará que los ejemplos pueden usarse también para formar otros componentes de prendas protectoras, pañales, otros artículos portátiles y otros productos.
Las Figuras 1 y 2 representan ejemplos de prendas protectoras absorbentes de tipo cinturón o globo 10. La estructura puede incluir una parte de cinturón 20 y una estructura central 30. La estructura central 30 puede incluir cualquier combinación de componentes que se encuentran en pañales desechables y prendas protectoras absorbentes, que incluyen, aunque no de forma limitativa, una lámina inferior impermeable a los líquidos 31, una lámina superior permeable a los líquidos (no mostrada), una estructura de núcleo absorbente (no mostrada) y dobleces de barrera elastificados 32. Se pueden encontrar ejemplos y descripciones de componentes y configuraciones de una estructura central en el documento de solicitud de la patente US- con número de serie 13/764.945, donde la estructura descrita incluye componentes y características que pueden incluirse en la estructura central 30.
En el ejemplo que se muestra en la Figura 1, la parte 20 de cinturón se detiene de la región de la entrepierna 12 de la prenda protectora, en el borde inferior 21; esta configuración a veces se denomina configuración “ multipieza” . En el ejemplo que se muestra en la Figura 2, la parte de cinturón 20 es parte de una estructura externa que incluye una parte de cinturón 20a que rodea la cintura del usuario, una parte de envoltura externa 20b que se superpone a la estructura central al exterior del mismo y se envuelve a través de la región de la entrepierna; esta configuración a veces se denomina configuración “ de una sola pieza” . La parte de envoltura exterior 20b puede estar formada por una capa de trama no tejida, que también puede servir como la capa exterior de la parte de cinturón 20a. La parte de cinturón 20 puede tener partes delantera y trasera 22, 23, que se unen entre sí en las costuras 24.
La Figura 3 representa esquemáticamente una estructura que es la precursora de una prenda protectora tal como se representa en la Figura 2, antes de la unión de las partes delantera y trasera 22, 23 en las costuras 24 como se representa en las Figuras 1A y 1B. La estructura central 30 se superpone a las partes delantera y trasera 22, 23 en su interior.
Con referencia a la Figura 4, una parte de cinturón 20 puede estar formada por capas de trama no tejida 25, 26, que forman respectivamente capas internas y externas del cinturón. Los materiales de trama no tejidos adecuados que pueden ser útiles en la presente invención también incluyen, aunque no de forma limitativa, filamento continuo, deposición filamento, fusión por soplado, ligado por hilado, hilado por disolvente, electrohilado, cardado, de película fibrilada, de película fibrilada de fusión, tendido al aire, tendido en seco, de fibras cortadas tendidas en húmedo y otros materiales de trama no tejidos formados en parte o por completo de fibras de polímero, como se conoce en la técnica. La trama no tejida puede formarse predominantemente de fibras poliméricas. En algunos ejemplos, los materiales de fibra no tejida adecuados pueden incluir, aunque no de forma limitativa, materiales poliméricos tales como poliolefinas, poliésteres, poliamida, o específicamente, polipropileno (PP), polietileno (PE), poli(ácido láctico) (PLA), poli(tereftalato de etileno) (PET) y/o mezclas de los mismos. En algunos ejemplos, las fibras pueden estar formadas por mezclas de PP/PE tales como las descritas en la patente US-5.266.392, cuya descripción se incorpora a la presente memoria mediante esta referencia. Las fibras no tejidas pueden estar formadas por, o pueden incluir como aditivos o modificadores, componentes tales como poliésteres alifáticos, polisacáridos termoplásticos u otros biopolímeros. Otros materiales no tejidos útiles, composiciones de fibras, formaciones de fibras y materiales no tejidos y métodos relacionados se describen en las patentes US 6.645.569; US 6.863.933 y US 7.112.621. y en los documentos de solicitud de patente estadounidense codependiente n.° 10/338.603; 10/338.610; y 13/005.237.
Las fibras individuales pueden ser monocomponentes o multicomponentes. Las fibras multicomponente pueden ser bicomponentes, tales como en una disposición de núcleo y envoltura o lado a lado. A menudo, los componentes individuales comprenden poliolefinas tales como polipropileno o polietileno, o sus copolímeros, poliésteres, polisacáridos termoplásticos u otros biopolímeros.
Según un ejemplo, el material no tejido puede comprender un material que proporciona una buena recuperación cuando se aplica y se retira la presión externa. Además, según un ejemplo, el material no tejido puede comprender una mezcla de diferentes fibras seleccionadas, por ejemplo, de los tipos de fibras poliméricas descritas anteriormente. En algunas realizaciones, al menos una parte de las fibras puede exhibir un rizo en espiral que tiene una forma helicoidal. Según un ejemplo, las fibras pueden incluir fibras bicomponentes, que son fibras individuales que comprenden cada una diferentes materiales, generalmente un primer y un segundo material polimérico. Se cree que el uso de fibras bicomponentes una al lado de la otra es beneficioso para transmitir un rizo en espiral a las fibras.
Para mejorar las percepciones de suavidad del laminado, los materiales no tejidos pueden tratarse mediante impacto por chorro de agua, que también se puede conocer como hidromejora, entrelazado por chorros de agua o hidrocongestión. Dichos materiales no tejidos y procesos se describen, por ejemplo, en las patentes US 6.632.385 y US 6.803.103 y en el documento de publicación de solicitud de la patente US 2006/0057921.
Otros ejemplos de trama no tejida que pueden ser útiles en el presente laminado pueden ser una trama SMS (trama de filamento continuo-fusión por soplado-filamento continuo) fabricada por Avgol Nonwovens LTD, Tel Aviv, Israel, bajo la designación XL-S70-26; una trama SSS (filamento continuo-filamento continuo-filamento continuo) fabricada por Pegas Nonwovens AS en Znojmo, República Checa, bajo la designación 18 XX 01 00 01 00 (donde XX = el gramaje variable); una trama SSS fabricada por Gulsan Sentetik Dok San VE TIC AS, en Gaziantep, Turquía, bajo la designación SBXXF0YYY (donde XX = el gramaje variable e YYY = la anchura variable de la dirección transversal); una trama HESB (unión por filamento continuo hidromejorada) fabricada por First Quality Nonwovens Inc., en Hazelton, Pensilvania, bajo la designación SEH2503XXX (donde XXX = la anchura variable de la dirección transversal); y una trama SS bicomponente.
Una trama no tejida útil como componente para formar una o ambas capas 25, 26 puede unirse en un patrón de uniones. Una napa de fibras sueltas, por ejemplo, de deposición filamento, se puede pasar a través del punto de agarre entre un par de rodillos de unión de calandrado y, por lo tanto, consolidarse y unirse en un patrón de uniones, para añadir resistencia a la tracción y estabilidad dimensional, convirtiendo la napa de fibras sueltas en un material de trama no tejido coherente y utilizable. La unión incluye un patrón de uniones térmicas; las uniones térmicas pueden formarse suministrando uno o ambos rodillos de calandra o equipos adjuntos con una fuente de energía de calentamiento que funciona para calentar las fibras y hacer que se fundan y se fusionen por debajo de las proyecciones de unión en el punto de agarre entre los rodillos de unión de calandrado. Uno o ambos rodillos pueden ser mecanizados, grabados o formados de otro modo para obtener un patrón de proyecciones de unión conformadas que se extienden radialmente hacia fuera desde la superficie cilíndrica del rodillo. Cuando los rodillos se mantienen muy cerca de sus ejes en paralelo, la napa de fibras que pasan entre las mismas se someterá a presión concentrada en el punto de agarre debajo de las proyecciones de unión, y las fibras que pasan a través del punto de agarre y debajo de las proyecciones de unión se deformarán y al menos parcialmente fusionarán (mediante la aplicación de energía de calentamiento), para formar uniones. Cada unión tendrá una forma, y las uniones tendrán un patrón y una separación, que corresponden sustancialmente a la forma, el patrón y la separación de las proyecciones de unión en el rodillo de unión por calandrado.
Con referencia a la Figura 4, las capas de trama no tejida 25, 26 pueden intercalar uno o más elementos elásticos tales como una pluralidad de hebras 27 de un material elastomérico, tal como un elastano (por ejemplo, fibra de LYCRA HYFIT, un producto de Invista, Wichita, Kansas). Las capas de trama no tejida 25, 26 pueden unirse entre sí alrededor de hebras elásticas 27 mediante adhesivo depositado entre las capas, mediante uniones térmicas, mediante uniones por compresión o mediante una combinación de estas. En otros ejemplos, el uno o más elementos elásticos pueden ser tiras o una sección de película formada de material elastomérico.
Los elementos elásticos también se pueden formar a partir de otros materiales diversos, tales como, aunque no de forma limitativa, cauchos, estireno-etilbutileno-estireno, estireno-etileno-propileno-estireno, estireno-etileno-propilenoestireno, estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, elastómeros de poliolefina, poliuretanos elastoméricos y otros materiales elastoméricos conocidos en la técnica, y combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, los elementos elásticos pueden ser elásticos de hebras extrudidas con cualquier número de hebras (o filamentos). Las hebras elásticas, si se usan, pueden seleccionarse de modo que tengan un decitex que varíe de 50 y 2000, o cualquier valor entero para cualquier valor de decitex en este rango, o cualquier rango formado por cualquiera de estos valores enteros. Los elementos elásticos pueden estar en forma de película. Los ejemplos de películas se han descrito ampliamente en las solicitudes de patente anteriores (véase, por ejemplo, el documento de solicitud de la patente US 2010/0040826). La película puede crearse con una variedad de resinas combinadas en al menos una de varias subcapas, proporcionando esta última ventajas diferentes a la película. Los elementos elásticos también pueden estar en forma de malla, tiras o secciones de cinturón de material elastomérico con sus dimensiones más largas orientadas a lo largo de la dirección de estiramiento.
Durante la fabricación de la estructura de cinturón, el uno o más elementos elásticos tales como hebras elásticas 27, pueden pretensarse longitudinalmente en un grado deseada a medida que se incorporan en la estructura de cinturón.
Tras la relajación posterior del cinturón, el uno o más elementos elásticos, tales como hebras elásticas 27, se contraerán hacia sus longitudes sin esfuerzo. Con referencia a las Figuras 8-10, esto hace que las capas de material no tejido 25, 26 se reúnan y formen volantes o fruncidos que tienen bordes (o crestas) 28 (mostrados en la Figura 8 como áreas claras) y valles 29 (mostrados en la Figura 8 como áreas oscuras) generalmente transversales a las longitudes de las hebras elásticas 27. La dirección de esta deformación corresponde a la dirección de estiramiento del laminado.
El(Los) tamaño(s) y la(s) forma(s) de los volantes o fruncidos se verán afectados, y se pueden manipular, mediante el diseño del patrón de partes unidas y/o unión entre las capas de la trama 25, 26 no tejida, entre sí y con respecto a las hebras elásticas 27.
En un ejemplo, un laminado estirable puede incorporar hebras elásticas 27 como el mecanismo de estiramiento elástico. Las hebras elásticas 27 pueden tener adhesivo aplicado a ellas antes de la laminación (por ejemplo, mediante un proceso de recubrimiento de hebras), de modo que, cuando las capas de trama 25, 26 se unen para intercalar las hebras, el adhesivo aplicado hace que las capas de trama se adhieran alrededor de las hebras para formar el laminado estirable. El adhesivo aplicado a las hebras elásticas puede ser el único adhesivo utilizado para sujetar el laminado entre sí. Alternativamente, o además, el adhesivo puede depositarse sobre una o ambas capas 25, 26 antes de la laminación, y puede depositarse en un patrón. Los ejemplos de métodos para aplicar depósitos con patrones de adhesivo a un sustrato de trama no tejida para permitir la fabricación de un laminado elastificado se describen en la patente US-8.186.296. En un ejemplo, el patrón adhesivo seleccionado puede efectuarse mediante el diseño de un rodillo diseñado correspondientemente. El patrón de adhesivo que se aplicará puede diseñarse para influir en el(los) tamaño(s) y la(s)forma(s) de los volantes o fruncidos. Las capas 25, 26 pueden unirse adhesivamente y/o unirse entre sí en las ubicaciones de los depósitos adhesivos, y permanecen sin juntar o unir, o liberar entre sí en otras ubicaciones, de manera que puedan moverse y desplazarse ligeramente entre sí a medida que el laminado se mueve y estira, como durante el desgaste del artículo.
Cuando la unión de una o ambas capas 25, 26 se efectúa usando unión de calandrado térmico, el patrón de unión y/o unión puede diseñarse para influir en el(los) tamaño(s) y formas de los volantes o fruncidos.
La unión térmica con patrones tiende a mejorar la resistencia de la dirección de máquina y la dirección transversal y la estabilidad dimensional de la trama no tejida unida resultante, lo que tiene beneficios en las operaciones de conversión y procesamiento corriente abajo, y añade resistencia a la tracción y robustez a un producto en el que la trama es para formar un componente.
Sin embargo, la unión térmica también aumenta generalmente la rigidez de la trama no tejida unida resultante. Esto puede tener efectos adversos sobre la percepción del producto por parte del consumidor en cuanto a suavidad táctil de las superficies del producto. Por ejemplo, si la trama se usa como una capa de una estructura de cinturón de un producto de tipo prenda protectora, la rigidez transmitida a la trama puede hacer que el consumidor perciba negativamente la capa de cinturón como sensación de rigidez o aspereza Por esta razón, en algunas circunstancias puede desearse limitar el área de unión a menos del 8 %. Sin embargo, se ha descubierto que transmitir determinadas características como se describe en la presente memoria al patrón de unión de una trama que se utilizará en un laminado estirable puede mitigar los efectos negativos de la rigidez de la trama, proporcionando al mismo tiempo ventajas además de la resistencia a la tracción.
Con referencia a las Figuras 5A y 6, un patrón de unión térmica puede incluir una pluralidad de uniones individuales 40 que tienen formas alargadas que tienen una dimensión de longitud L medida a lo largo de una dirección de estiramiento transversal (perpendicular a la dirección de estiramientoSD)y una dimensión de anchura Wmedida a lo largo de una dirección paralela a la dirección de estiramientoSD.Las formas de unión y la disposición en el material no tejido corresponderán sustancialmente con las formas y la disposición de las superficies radialmente más externas de las proyecciones de unión (a veces denominadas “ pasadores de unión” ) en el rodillo de calandra utilizado para crear las uniones. El patrón puede ser regular o irregular, a lo largo de una o ambas de dos direcciones perpendiculares. Las columnas de uniones individuales pueden ubicarse en distancias de intervalo de repetición de columnaCI.Las filas de uniones individuales pueden ubicarse en distancias de intervalo de repetición de filaRI.Las rutas 41 no unidas pueden estar presentes entre columnas de uniones, y pueden extenderse indefinidamente, o pasar solo una pluralidad de filas, sin interrupción. El ángulo de columna a es el ángulo en la intersección entre una línea paralela a la dirección de estiramiento, y una línea que bordea una trayectoria no unida 41 (tangente a las formas en una columna de formas de unión). Cada ruta 41 no unida tiene una anchura PW, medida a lo largo de una dirección paralela a la dirección de estiramiento. La anchura PW es la distancia entre dos líneas paralelas respectivas que bordean la trayectoria 41 no unida (respectivamente tangente a las formas en dos columnas adyacentes de formas de unión), en las que no aparecen partes de ninguna unión. Las Figuras 5A y 6 no deben considerarse ejemplos limitantes o exclusivos de patrones de unión adecuados contemplados en la presente memoria. En las Figuras 5B - 5I se representan ejemplos adicionales, alternativos pero no limitantes.
Se ha descubierto que orientar columnas de rigidez de uniones de manera que se extiendan sustancialmente perpendiculares a la dirección de estiramiento SD (de tal manera que las rutas 41 no unidas también se extienden sustancialmente perpendiculares y para una longitud sustancial a lo largo de la dirección del estiramiento), se pueden lograr efectos beneficiosos tras la formación de volantes o fruncidos en las capas 25 y/o 26. Dentro de la región ocupada por una unión 40 en una capa 25 de trama no tejida y/o 26, las fibras constituyentes de la trama se han fundido, deformado, altamente consolidado y fusionado entre sí. Como resultado, dentro de la forma de unión, la estructura se endurece con respecto a las áreas circundantes no unidas. El área rígida tenderá a ser más resistiva para doblarse y flexionarse que las áreas circundantes no unidas. Por el contrario, las áreas no unidas (que comprenden fibras no deformadas y no unidas) tenderán a doblarse y flexionarse más fácilmente con respecto a las áreas endurecidas dentro de las uniones. Por lo tanto, la trama se doblará y flexionará más fácilmente a lo largo de una ruta 41 no unida, mientras que las columnas de las uniones 40 tenderán a permanecer relativamente resistentes al doblado y la flexión. Estos efectos pueden aprovecharse mediante el diseño del patrón de unión, para afectar favorablemente la formación de volantes o fruncidos en el laminado estirable.
Con referencia a las Figuras 5 y 9, las uniones 40 tenderán a hacer que la capa de trama 25 resista la flexión en las áreas unidas, de manera que los picos y los suelos de los bordes 28 y los valles 29 sean más propensos a formarse a lo largo de las áreas no unidas más flexibles, tales como las trayectorias 41 no unidas. Como se ha señalado anteriormente, la unión sustancial (por ejemplo, un área de unión superior al 4 %) de las capas de trama no tejida de un laminado estirable puede, en algunas circunstancias, ser indeseable debido a los efectos negativos percibidos sobre la rigidez y la suavidad percibida del material. Sin embargo, cuando el patrón de unión se configura como se describe en la presente memoria, las áreas rígidas (unidas) de la trama pueden ubicarse efectivamente lejos del alcance físico por parte del usuario, por sus ubicaciones en las caras de los bordes. Los picos de los bordes estarán formados por regiones fibrosas blandas no unidas de la trama, y sobresalen en la dirección z, transmitiendo una sensación táctil suave al laminado estirable
Las formas y dimensiones de las uniones 40 están configuradas para un impacto beneficioso no solo en la suavidad táctil, sino también en la formación y el tamaño de los volantes o fruncidos. Las prendas protectoras tipo cinturón o globo actualmente comercializados que incluyen hebras elásticas espaciadas longitudinalmente como mecanismo de estiramiento del cinturón tienden a tener una apariencia voluminosa e hinchada que puede no considerarse deseable para un producto para adultos. Se ha descubierto que la selección de la separación de las hebras elásticas junto con la separación y dimensiones de las uniones 40 en una capa 25 no tejida unida y/o 26 puede funcionar para reducir en gran medida el tamaño de los volantes o fruncidos, y también mejorar la regularidad y la consistencia del tamaño y la forma. Esto ayuda a transmitir un aspecto de tipo prenda, poco voluminoso, depurado, al laminado estirable.
Con referencia a las Figuras 7-10, se pueden incorporar hebras elásticas rectas, paralelas y separadas 27 en un laminado estirable en una condición pretensada, a lo largo de una dirección de estiramiento SD. Con referencia a la Figura 8, tras la terminación de la fabricación del laminado estirable, y la contracción elástica de las hebras elásticas 27 hacia sus longitudes sin esfuerzo (como se indica por las flechas grandes), arrastrarán las capas 25 y 26 y harán que se contraigan a lo largo de la dirección del estiramiento y formen volantes o fruncidos que tengan bordes 28 y valles 29. Las dimensiones de las formas de unión y el patrón de unión pueden coordinarse con la separación de estiramiento S transversal de las hebras elásticas 27 para diversas ventajas.
Sola o en combinación con cualquier otra característica descrita en la presente memoria, la longitud de la forma de unión L puede seleccionarse de modo que no sea inferior al 33 % del intervalo de repetición de fila Rl, más preferiblemente no menos de 40 %, 50 %, 60 % y aún más preferiblemente no menos de 70 % del intervalo de repetición de filaRl.Esta característica contribuye a la formación ordenada y regular de fruncidos con picos y valles que se extienden a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección de estiramiento. Puede desearse que la longitud de la forma de unión L no sea mayor que 90 % del intervalo de repetición de filaRl.Esto garantiza que las uniones sean discretas (no indefinidamente largas), y evita transmitir demasiada rigidez a la trama a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección de estiramientoSD.
Alternativamente, o en combinación con cualquier otra característica descrita en la presente memoria, la anchura de forma de uniónW,puede seleccionarse de modo que sea del 5 % al 50 % del intervalo de repetición de columnaCl,más preferiblemente del 8 % al 40 %, y aún más preferiblemente del 10 % al 30 % del intervalo de repetición de columnaCl.Esta característica logra un equilibrio entre proporcionar una anchura apropiada para las regiones rigidizadas por unión que resistirán la flexión y, por lo tanto, formarán las caras de los bordes 28, dejando al mismo tiempo una anchura apropiada para las regiones no unidas y no rigidizadas que se doblarán o flexionarán para formar los picos y suelos de los bordes 28 y los valles 29 de los fruncidos en el material de trama.
De forma alternativa, o en combinación con cualquier otra característica descrita en la presente memoria, el patrón de uniones puede disponerse de modo que el total de anchuras PW de trayectoria no unidas para el diseño sobre una distancia de la dirección de estiramiento sobre la que se repite el patrón sea del 50 % al 95 % de la longitud de repetición de la dirección de estiramiento, más preferiblemente del 60 % al 92 % de la longitud de repetición de la dirección de estiramiento, y aún más preferiblemente del 70 % al 90 % de la longitud de repetición de la dirección de estiramiento.
Con referencia a las Figuras 6 y 7, en combinación con cualquier otra característica descrita en la presente memoria, el intervalo de repetición de fila Rl de unión puede estar relacionado con la separación de hebra elástica ES estirada en la dirección transversal de modo que Rl sea igual o menor que 2,0 veces, más preferiblemente 1,5 veces y, aún más preferiblemente, 1,0 veces la separación de hebra ES. Si Rlesigual o menor que 1,0 x ES, las líneas de flexión de la trama que se extienden a lo largo de la dirección de estiramiento SD estarán presentes en al menos el mismo número y frecuencia que el número de hebras elásticas 27 presentes, promoviendo una flexibilidad adecuada a lo largo de la dirección de estiramiento transversal. Junto con esta característica, la longitud de unión L puede ser igual o inferior a 2,0 veces, más preferiblemente igual o inferior a 1,5 veces, y aún más preferiblemente igual o inferior a 1,0 veces la separación de hebra ES.
Con el fin de reducir el tamaño total de los volantes o fruncidos formados, y junto con cualquier combinación de las características descritas en la presente memoria, puede desearse que la separación de estiramiento ES en la dirección transversal de las hebras elásticas 27 no sea mayor que 14 mm, más preferiblemente no mayor que 10 mm, aún más preferiblemente no mayor que 7 mm, y aún más preferiblemente no mayor que 5 mm. (En la presente memoria, debe entenderse que la separación de estiramiento en la dirección transversal de las hebras elásticas adyacentes se refiere a la distancia entre sus ejes longitudinales, no a la distancia entre sus superficies exteriores más cercanas). Mediante experimentación se ha determinado que la limitación de la separación de las hebras elásticas 27 de esta manera tiene el efecto de favorecer la formación de volantes o fruncidos que son relativamente pequeños, favoreciendo o mejorando de este modo un aspecto de tipo prenda en el laminado estirable. Este efecto puede complementarse y amplificarse incorporando otras características de un patrón de unión en una o ambas capas 25, 26 de trama no tejida como se describe en la presente memoria.
En combinación con cualquiera de las otras características descritas en la presente memoria, el intervalo de repetición de columna Cl puede estar relacionado con la separación de hebras elásticas de estiramiento ES en dirección transversal, de modo que el valor Cl no sea mayor que 1,5ES,más preferiblemente no mayor que 1,3 ES, 1,0 ES, 0,9 ES y aún más preferiblemente no mayor que 0,8ES.Esta característica permite el control del tamaño y la regularidad/uniformidad de los volantes o fruncidos formados en relación con la separación de estiramiento en dirección transversal de las hebras elásticas 27. Si, por ejemplo, un laminado estirable tiene hebras elásticas separadas a ES = 5,0 mm, esto significa que se puede desear que el intervalo de repetición de la columna de unión Cl sea de 7,5 mm o menos, 6,5 mm o menos, 5,0 mm o menos, 4,5 mm o menos, o incluso 4,0 mm o menos. Esta dimensión, junto con el grado de pretensado transmitido a las hebras elásticas 27 durante la formación del laminado estirable, influirá aún más en el tamaño de la dirección de estiramiento de los volantes o fruncidos. Para los laminados estirables, según se contempla en la presente memoria, se prevé la deformación previa en las hebras elásticas en el intervalo del 50 % al 200 %. (En la presente memoria, la cantidad porcentual de deformación previa se expresa como el cálculo de la longitud de una sección de la hebra en la condición pretensada menos la longitud de la misma sección de la hebra en su condición relajada (distancia de estiramiento), dividida por la longitud de la misma sección de la hebra en su condición relajada, multiplicado por 100 %) Por ejemplo, suponiendo un nivel de deformación previa en las hebras elásticas suficiente para hacer que el laminado se contraiga tras la relajación hasta aproximadamente la mitad de su longitud totalmente estirada en la dirección de estiramiento (por ejemplo, una cantidad de deformación previa de aproximadamente el 100 %), un intervalo de repetición de columna de unión Cl promoverá la formación de volantes o fruncidos tras la relajación del laminado estirable que tienen una dimensión de pico a pico PP (véase la Figura 9) de aproximadamente la mitad del intervalo de repetición de columna Cl de unión. En esta circunstancia, si el intervalo de repetición de la columna Cl de unión es de 7,5 mm o menos, se puede favorecer la formación de volantes o fruncidos regulares y uniformes que tengan una dimensión pico a pico de 3,8 mm o menos. Esta es la anchura relajada en la dirección de estiramiento de los volantes o fruncidos. A partir de la construcción de prototipos y la observación se ha determinado que los volantes o fruncidos regulares y uniformes de tal anchura o más pequeños parecen visualmente bastante pequeños y, por lo tanto, contribuyen sustancialmente a transmitir un aspecto de tipo prenda al laminado estirable.
En combinación con cualquiera de las otras características descritas en la presente memoria, una mayoría de las uniones 40 en el patrón pueden tener formas con una relación de aspecto de longitud a anchura igual o superior a 1,0, más preferiblemente igual o superior a 1,5, aún más preferiblemente igual o superior a 2,0, aún más preferiblemente igual o superior a 2,5 y, con máxima preferencia, igual o superior a 3,5. Esta característica contribuirá a promover la formación de volantes o fruncidos regulares y uniformes con bordes y valles orientados en la dirección de estiramiento transversal.
Otra característica de un patrón de unión que puede proporcionar una forma de efectuar el control sobre la formación de volantes o fruncidos para los fines de la presente memoria puede describirse con referencia a la Figura 5I. Un patrón de unión tendrá un intervalo de repetición de la dirección de estiramiento RDSD medido a lo largo de una línea SDL paralela a la dirección de estiramiento SD. Un patrón de unión tendrá un intervalo de repetición de dirección de estiramiento RDX en dirección transversal medido a lo largo de una línea XL perpendicular a la dirección de estiramiento SD. Las uniones 40 incluidas dentro del intervalo de repetición de dirección de estiramiento RDSD pueden tener, por ejemplo, anchuras de dirección de estiramiento W1, W2, W3, etc. Las uniones 40 dentro del intervalo de repetición de dirección de estiramiento RDX en dirección transversal pueden tener, por ejemplo, longitudes de dirección de estiramiento en dirección transversal L1, L2, L3, etc. En un patrón de unión adecuado para los fines de la presente memoria: se puede identificar una línea de dirección de estiramiento XL en dirección transversal, a lo largo de la cual la relación de la suma de las longitudes de unión (L1, L2, etc.) al intervalo de repetición de dirección de estiramiento (RDX) en dirección transversal que incluye las longitudes de unión, es mayor que la relación de la suma de las anchuras de unión (W1, W2, etc.) al intervalo de repetición de dirección de estiramiento (RDSD) que incluye las anchuras de unión, a lo largo de cualquier línea de dirección de estiramiento (SDL) a lo largo del patrón que se puede identificar. Expresado de manera diferente, en un ejemplo de un patrón de unión adecuado para los fines de la presente memoria: puede identificarse una línea XL perpendicular a la dirección de estiramiento, a lo largo de la cual
(L1 L2 etc.)/RDX > (W1 W2 etc.)/RDSD,
para cualquier línea SDL que pueda identificarse extendiéndose en la dirección de estiramiento. Expresado de otra manera, se puede obtener un patrón de unión en el que una línea de dirección de estiramiento en dirección transversal a lo largo de la cual se disponen las uniones atraviesa una mayor suma de longitudes de unión por longitud de línea unitaria a lo largo de la trama que cualquier suma de anchuras de unión por longitud de línea unitaria atravesada por cualquier línea de dirección de estiramiento que pueda identificarse. El efecto de esta configuración de uniones son regiones rigidizadas de columna sustancialmente en la dirección de estiramiento en dirección transversal que se alternan con regiones flexibles de columna sustancialmente en la dirección de estiramiento en dirección transversal. Esta configuración tiende a promover la formación de volantes o fruncidos con uniformidad y regularidad mejoradas, con bordes 28 y valles 29 alternos orientados a lo largo de las regiones de columna flexibles, y caras o pendientes a lo largo de las regiones de columna rigidizadas, como se puede apreciar en la Figura 9. Suponiendo que los diversos ejemplos de patrones representados en las Figuras 5A-5I son proporcionalmente precisos como se reproduce a partir de los dibujos preparados originalmente para la presentación de la presente memoria, se puede apreciar que cada uno satisface esta condición (o lo hará, con un ajuste menor a las proporciones), aunque estos son solo ejemplos no limitantes, no exclusivos.
Las columnas de formas de unión pueden configurarse de modo que sean sustancialmente perpendiculares a la dirección de estiramientoSD,por ejemplo, en la Figura 6, el ángulo de columna a es de 90 grados. No es necesario que el ángulo a sea exactamente de 90 grados, pero puede ser preferible que el ángulo de columna a sea de 70 a 110 grados, más preferiblemente de 80 a 100 grados, aún más preferiblemente de 85 a 95 grados, y con máxima preferencia de 87 a 93 grados. Esto asegura la formación ordenada y regular de volantes o fruncidos a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección de estiramiento.
Un patrón que tiene trayectorias 41 no unidas que se encuentran exactamente a lo largo de la dirección transversal del material de trama no tejido unido refleja un rodillo de unión de calandrado con una disposición correspondiente de proyecciones de unión. Esta disposición aumenta la posibilidad de un exceso de presión aumentado o no deseado debajo de las proyecciones de unión que puede resultar en uniones no uniformes o defectuosas y/o desgaste del rodillo y el equipo, que puede deberse a cambios intermitentes y rápidos, escalonados en la presión en el punto de agarre como resultado de la ausencia intermitente y la presencia de proyecciones de unión en el punto de agarre que puede ocurrir cuando las columnas de las proyecciones de unión en la dirección transversal a la máquina se alternan con las trayectorias no unidas en la dirección transversal a la máquina sin proyecciones presentes en la superficie cilíndrica del rodillo de unión de calandrado.
Por lo tanto, cuando la dirección de máquina de la capa de trama no tejida unida se corresponde con la dirección del estiramiento, puede desearse que el ángulo a de columna no sea exactamente 90 grados. De manera alternativa o adicional, el rodillo de unión de calandrado puede incluir proyecciones de unión que interrumpen intermitentemente las trayectorias no unidas 41, lo que resulta en la formación de uniones de interrupción de la trayectoria de estiramiento en dirección transversal 42, como se sugiere en la Figura 5C. Los uniones 42 de interrupción reflejan las proyecciones de unión que pueden incluirse para mitigar o eliminar los cambios rápidos y continuos mencionados anteriormente en la presión en el punto de agarre entre los rodillos de unión de calandrado.
La dirección de estiramiento SD del laminado estirable puede ser paralela o perpendicular a la dirección de máquina de fabricación de los componentes 25, 26 de la capa de trama no tejida. Para las tramas no tejidas formadas de fibras hiladas continuamente, las fibras en la trama tienen a menudo una desviación en la dirección de máquina como resultado de la manera en que las fibras se hilan y se colocan sobre una banda móvil. Como resultado de esta desviación en dirección de máquina de las fibras, se puede transmitir a la trama no tejida propiedades de resistencia a la tracción anisotrópicas, por ejemplo, la resistencia a la tracción en la dirección de máquina es mayor que la resistencia a la tracción de la dirección transversal. Sin embargo, se ha determinado que cuando un patrón de unión tiene una combinación de una o más características descritas anteriormente, las columnas de formas de unión son sustancialmente perpendiculares a la dirección de máquina, las filas de formas de unión están desplazadas o escalonadas como se sugiere en la Figura 5A (en contraste con la alineación como se representa en la Figura 5B), esa anisotropía de resistencia a la tracción puede reducirse sustancialmente, y la estabilidad dimensional de la trama puede mejorarse sustancialmente (particularmente pero sin limitación, el estrechamiento o comportamiento de inactividad no deseable puede reducirse sustancialmente). Como se ha indicado, la resistencia a la tracción y la estabilidad dimensional de la trama no tejida son importantes para las operaciones de conversión y procesamiento, y para la integridad estructural y robustez de un producto en el que la trama no tejida se utiliza como componente. Por tanto, puede desearse que la dirección de estiramiento del laminado estirable sea sustancialmente paralela a (es decir, sustancialmente la misma que) la dirección de máquina de la capa de trama no tejida que lleva un patrón de unión como se describe en la presente memoria.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Un laminado estirable que tiene una dirección de estiramiento y una dirección de estiramiento transversal perpendicular a la dirección de estiramiento, que comprende:
    una primera capa de trama que comprende un material de trama no tejido que tiene un patrón de uniones térmicas que comprende una pluralidad de uniones, cada una con una longitud y una anchura, estando la longitud orientada perpendicularmente a la dirección de estiramiento y siendo mayor que la anchura, para la mayoría de las uniones;
    una segunda capa de trama; y
    uno o más elementos elásticos dispuestos entre la primera capa de trama y la segunda capa de trama,
    en donde la primera capa de trama, la segunda capa de trama y el uno o más elementos elásticos juntos forman el laminado estirable;
    en donde el uno o más elementos elásticos se han unido con la primera capa de trama y la segunda capa de trama mientras que el uno o más elementos elásticos se pretensan en la dirección de estiramiento;
    en donde, cuando el laminado estirable está en una condición relajada, al menos la primera capa de trama comprende una pluralidad de fruncidos que comprenden bordes alargados y valles orientados transversalmente a la dirección de estiramiento;
    en donde cada borde de la pluralidad de fruncidos tiene un pico y dos caras inclinadas, y una o ambas caras de uno o más de los bordes soporta al menos una de la pluralidad de uniones; en donde el uno o más elementos elásticos comprenden una pluralidad de hebras elásticas dispuestas entre la primera capa de trama y la segunda capa de trama, con ejes longitudinales sustancialmente paralelos a la dirección de estiramiento y separados en la dirección de estiramiento transversal por una separación de hebra ES; y
    en donde la longitud de las uniones no es mayor que la separación de hebra ES.
  2. 2. El laminado estirable de la reivindicación 1 en donde la separación de hebra no es mayor que 14 mm, más preferiblemente no mayor que 10 mm, aún más preferiblemente no mayor que 7 mm, y aún más preferiblemente no mayor que 5 mm.
  3. 3. El laminado estirable de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde las uniones en la pluralidad de uniones están dispuestas en columnas separadas regularmente, teniendo las columnas un intervalo de repetición de columna CI, y en donde el intervalo de repetición de columna CI no es mayor que 1,5 ES, más no es mayor que 1,3 ES, 1,0 ES, 0,9 ES y, aún más preferiblemente, no es mayor que 0,8 ES.
  4. 4. El laminado estirable de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde las uniones en la pluralidad de uniones tienen una forma de varilla sustancialmente recta.
  5. 5. El laminado estirable de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el material de trama no tejida tiene una dirección de máquina y una dirección transversal perpendicular a la dirección de máquina, y la dirección de estiramiento es sustancialmente paralela a la dirección de máquina.
  6. 6. El laminado estirable de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el material de trama no tejida tiene una dirección de máquina y comprende fibras de deposición filamento.
  7. 7. El laminado estirable de la reivindicación 6 en donde las fibras de deposición filamento tienen un sesgo en la dirección de la máquina.
  8. 8. El laminado estirable de la reivindicación 7 en donde la dirección de máquina es sustancialmente paralela a la dirección de estiramiento.
  9. 9. El material laminado estirable de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en donde las hebras elásticas se han pretensado en una cantidad de 50 % a 200 % antes de su incorporación en el material laminado estirable.
  10. 10. Una prenda protectora absorbente desechable que tiene un cinturón elastificado alrededor de una región de cintura, comprendiendo el cinturón el material laminado estirable de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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