MX2007011770A

MX2007011770A - Material de malla de dos dimensiones, metodo y aparato para fabricar el mismo asi como uso del mismo.

Info

Publication number: MX2007011770A
Application number: MX2007011770A
Authority: MX
Inventors: Manfred Wittner
Original assignee: Fiberweb Corovin Gmbh
Priority date: 2005-03-21
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2008-03-14
Also published as: EP1861528A1; JP4965552B2; DE102005012906B3; WO2006099975A1; US20080248710A1; JP2011042923A; JP2008533326A

Abstract

La invencion se refiere a un material de red de dos dimensiones que esta hecho con un material en carpas, y tambien a un metodo y a un aparato para fabricar el mismo, en donde el material de red de dos dimensiones contiene un material no tejido y tiene una relacion de Poisson de < 0.2 durante la expansion en la direccion de la maquina.

Description

MATERIAL DE MALLA DE DOS DIMENSIONES, MÉTODO Y APARATO PARA FABRICAR EL MISMO ASI COMO USO DEL MISMO MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se relaciona con un material de malla de dos dimensiones hecho de un material de capa, así como un método y aparato para fabricar material de malla y el uso del mismo. Los materiales de malla a base de polímero de dos dimensiones utilizando materiales no tejidos son conocidos. Dependiendo del propósito de uso se producen como productos de capa individual o capa múltiple en varios métodos de fabricación y se comprimen y/o consolidan y/o unen en regiones discretas para obtener propiedades de uso definidas y pueden comprender varios patrones de unión.

Cuando se procesa adicionalmente o se utilizan estos materiales de malla, se aplica una carga de tensión sobre el material de malla en dirección de procesamiento, es decir, en dirección x utilizando procedimientos de devanado y desdevanado, en donde dicha carga de tensión puede resultar en una extensión de la malla en dirección x y una variación de longitud negativa parcialmente enorme en forma de una contracción transversal de la malla transversal a la dirección de carga, es decir en dirección y. La relación de la contracción transversal a la dilatación longitudinal también se conoce como la relación Poisson i. con y = - (?d/d) / (?1/1 ) = - (?y/y) / (?x/x) Para sólidos, las relaciones de Poisson en escala de 0.2 a 0.5 son conocidas. Materiales no tejidos muestran una característica especial debido a su estructura de fibra en comparación con sólidos compactos. Si se aplica una fuerza de tensión a un material no tejido, entonces las fibras distribuidas aleatoriamente en el material no tejido se alinean en dirección de la tensión, debido a lo cual puede ocurrir una variación de longitud negativa en dirección y. Los materiales no tejidos pueden tener relaciones de Poisson de > 0.5. La variación de longitud negativa en forma de una constricción de la malla puede acarrear - una reducción del uso del ancho de la malla, - un cambio en las propiedades materiales debido al desplazamiento estructural en dirección y, es decir transversal o perpendicular a la dirección de la máquina, junto con un aumento en el peso base o aumento en el ancho o - formación de arrugas durante el procesamiento adicional o uso de la malla, todo lo cual necesita medidas costosas para guiar la malla, por ejemplo, al instalar rodillos adicionales y unidades de rodillos desplazadores. Aun más, se conocen productos a base de polímero que tienen estructuras micro porosas, en las cuales se remueven las regiones definidas del polímero mediante el procedimiento láser para que los productos así fabricados no se estrechen durante una expansión longitudinal en dirección x, ni que muestren un aumento en longitud en dirección y o z, es decir transversal o perpendicular a la dirección de expansión. Si estos materiales exhibieran un aumento en longitud en dirección y y/o dirección z, es decir si tuvieran relaciones de Poisson negativas, también se les llama materiales auxéticos. Por ejemplo, los materiales de espuma y materiales de malla no porosos que tienen comportamiento auxético son conocidos, dichos materiales de espuma y materiales de malla se utilizan en áreas industriales como absorbentes, medios de filtro, aisladores de sonido y materiales de empaque. Así un método de filtro que utiliza un material de barrera poroso hecho de un co-ester de poliuretano o silicón es conocido, por ejemplo, a partir de WO99/22838. La porosidad de un material de barrera se crea mediante un procedimiento láser, en donde los poros y ligamentos se forman, lo que resulta en una figura de capa individual o capa múltiple y que son efectivos como barrera de dos dimensiones o tres dimensiones en el medio de filtro. Preferiblemente tamaños de poro de entre 1 µ y 5 cm son creados. Una relación de Poisson de < 0.1 se determinó en este material. Adicionalmente, una composición de material que tiene una relación de Poisson negativa de 0.7 es conocida de EP0328518/US4668557, en donde una estructura de espuma de celda abierta es creada, que comprende nervaduras interconectadas. Posteriormente, se aplica una fuerza en la estructura de espuma de manera tal que el material se comprime simultáneamente en 3 direcciones, que son ortogonales en relación una con otro, y las nervaduras de las celdas se encorvan hacia adentro. En este estado el material se calienta a una temperatura que supera ligeramente la temperatura de suavizado del material y se libera de su carga solo después de enfriarlo a una temperatura por debajo de la temperatura de suavizado, en donde las nervaduras encorvadas hacia adentro regresan hacia su estado original. El material puede utilizarse, por ejemplo, en tecnología para filtros, para aislamiento de sonido o en tecnología médica, por ejemplo para estabilizar bazos sanguíneos. En WO04/012785 se divulga un forro tubular para aplicaciones médicas del campo de los vasos sanguíneos, dicho forro tubular siendo fabricado a partir de un material auxétíco, en donde el forro consiste en una pluralidad de bucles radiales adyacentes, cada bucle radial comprendiendo una pluralidad de hexágonos invertidos interconectados y los hexágonos se interconectan mediante tiras. Un procedimiento de láser excímero es utilizado para crear estos hexágonos. Polímeros biodegradables, por ejemplo, caprolactonas se describen como los polímeros usados. Igualmente materiales que consisten en fibrillas o nodulos que se adhieren uno con otro mediante extrusión y adhesión y que forman estructuras que tienen comportamientos auxéticos son conocidos. WO00/53830 describe un material de polímero auxético en forma filamentada o fibrosa y describe un método para formar el material. Aquí, un material polimérico en partículas termoformable, en el cual las partículas no se funden completamente, se extruye y se une durante el procedimiento de hilado. La mícroestructura auxética resultante consiste en fibrillas y nodulos, en donde los nodulos tienen estructuras irregulares y diámetros de hasta 300 µm. El material puede utilizarse para fabricar ropa protectora y vendajes. Junto con el material no auxético, puede utilizarse en el campo de tecnología de filtros. De WO91/01210 se conoce igualmente un material polimérico que tiene una microestructura hecha de fibrillas y nodulos, que se produce en un primer procedimiento mediante extrusión y compresión de polímero en partículas. Corriente abajo del procedimiento de instrucción hay un procedimiento de estirado, en donde el material se somete a un esfuerzo de tensión y esfuerzo cortante a > 100°C, y una presión de entre 1 y 100 Mpa perpendicular a la dirección de estiramiento del material. La microestructura auxética muestra relaciones de Poisson de -0.25 a -12. Los copolímeros y homopolímeros, materiales poliméricos que contienen llenadores y también polietileno de peso molecular elevado que contiene llenadores se utilizan como polímeros, en donde se describe una densidad de 150 kg/m3. Tales materiales pueden utilizarse como componentes de paneles de envoltura y también para la absorción de choques y vibración y aplicaciones médicas. Aun más, un sustrato de papel que tiene comportamiento auxético y que se expande en direcciones X e Y se describe en WO02/36084. El sustrato de papel que tiene el primer espesor también tiene un segundo espesor después de un esfuerzo en forma una expansión plástica, en donde la relación del segundo espesor al primer espesor es > 4 y se le conoce como índice de espesor. El sustrato de papel consiste en al menos dos capas conectadas en disposición cara a cara, en donde la expansión plástica en dirección X o en dirección Y acarrea una variación de longitud más fuerte en dirección Z. El sustrato de papel se fabrica al aplicar una suspensión pastosa de fibra de celulosa sobre una banda de filtro y secado posterior, en donde las perforaciones se insertan en el sustrato de papel en dirección Z en una disposición definida utilizando un conjunto de rodillos que tienen un cuchillo giratorio y posteriormente un estiramiento del sustrato de papel en dirección xy tiene lugar. Áreas de aplicación para este sustrato de papel incluyen los campos relacionados con toallas sanitarias, pañales y toallitas limpiadoras. Se pretende proporcionar un material de malla basado en polímero de dos dimensiones utilizando materiales fibrosos, dicho material de malla siendo diseñado de manera tal que resulta en solo una variación negativa mínima en longitud durante la carga de tensión en dirección X o incluso una variación de longitud positiva en dirección Y. La presente invención se establece en este punto. Es objeto de la presente invención expandir el área de aplicación y tecnología de materiales que tengan relaciones de Poisson muy pequeñas o incluso negativas. Este objeto se logra mediante un material de malla de dos dimensiones hecho de un material de capa que tiene las características de la reivindicación 1. Modalidades, procedimientos, aparatos y aplicaciones adicionales y modalidades preferidas se especifican en las reivindicaciones posteriores. La presente invención proporciona un material de malla de dos dimensiones hecho de un material de capa, en donde el material de malla de dos dimensiones contiene un material no tejido y primeras y segundas regiones discretas, están dispuestas en relación una con otra de manera tal que forman un patrón en forma de polígonos invertidos y que el material de malla de dos dimensiones tiene una relación Poisson de < 0.2 durante su expansión en dirección de la máquina. El material de malla de dos dimensiones preferiblemente tiene relaciones Poisson de entre < 0.2 y -2. En una configuración mejorada de la invención el material de malla de dos dimensiones se comprime y/o consolida y/o une en primeras regiones discretas de manera tal que las primeras regiones discretas se modalizan en forma de ligamentos, que forman los costados de los bordes de polígonos invertidos y que el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en dirección de la máquina. Las palabras "polígonos invertidos" se utilizan aquí para describir las figuras poligonales de dos dimensiones, que tienen ángulos que ven hacia adentro. La expresión "comprimido" se utiliza aquí para describir un estado dentro de un material de capa, en el cual se comprime un material no tejido o un material fibroso de manera fuerte en general.

La expresión "consolidado" significa aquí, si el material no tejido o el material fibroso está fuertemente o adicionalmente comprimido, y además parcialmente fundido y muestra juntas de unión aisladas. El término "unido" se refiere a materiales de capa en los cuales el material no tejido o los componentes fibrosos en las regiones discretas se funden casi completamente o completamente y las capas individuales del material de capa en estas regiones discretas se adhieren uno con otro. Las palabras "primeras regiones discretas" se utilizan aquí para describir regiones en o sobre el material de malla o en el material de capa, dichas primeras regiones completas formando los bordes de los polígonos invertidos o hexágonos o triángulos. Las palabras "segundas regiones discretas" se utilizan aquí para describir regiones en o sobre el material de malla o el material de capa, dichas regiones están ubicadas dentro de los bordes de los polígonos o hexágonos o triángulos invertidos. De conformidad con otra modalidad, el material de malla de dos dimensiones en las primeras regiones discretas comprende ligamentos, que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos. Los lados tienen una relación de aspecto de su longitud a su ancho de entre >2 y < 20, preferiblemente entre 4 y 10 y se disponen en un ángulo de entre 0o y 180° en relación uno con otro para que el material de malla de dos dimensiones tenga una relación de Poísson de < 0.2 durante la expansión en dirección de la máquina.

En una configuración mejorada de la invención, el material de malla de dos dimensiones comprende segundas regiones discretas, que no están comprimidas y que están modalizadas como polígonos invertidos y el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en dirección de la máquina. En otra modalidad, el material de malla de dos dimensiones comprende segundas regiones discretas, que se perforan y están modalizadas como polígonos invertidos. En modalidades adicionales, el material de malla de dos dimensiones comprende polígonos en forma de hexágonos invertidos, que se forman de triángulos isósceles y no isósceles. Las primeras regiones discretas comprenden ligamentos, que forman los costados de los bordes de polígonos invertidos, en donde los costados tienen una relación de aspecto de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, preferiblemente entre 4 y 10 y están dispuestos en un ángulo de entre > 0° y < 90° en relación uno con otro. En otra modalidad, el material de malla de dos dimensiones comprende segundas regiones discretas, que no están comprimidas y se forman de triángulos isósceles, que están dispuestos de manera tal en relación uno con otro que están ¡nterconectados en pares en la región de sus ángulos agudos y forman hexágonos invertidos. De conformidad con una forma de diseño de la invención, el material de malla de dos dimensiones comprende en segundas regiones discretas perforaciones, que se forman de triángulos isósceles, que están compuestos de manera tal en relación uno con otro que se interconectan en pares en la región de sus ángulos agudos y forman hexágonos invertidos. La ventaja de esta solución es que el material de malla de dos dimensiones primero tiene propiedades que son conocidas a partir de materiales no tejidos, materiales fibrosos en general o películas, ya sean solos o en combinaciones entre ellos. En segundo lugar, este material de malla comprende primeras y segundas regiones discretas, que acarrean variaciones en dirección y durante la carga de tensión en dirección x -una propiedad que no muestran anterior a esto las mallas de dos dimensiones que utilizaban fibras sintéticas. Los polígonos invertidos que se modalizan mediante el diseño de la primera y/o segundas regiones en el material de malla, pueden diseñarse con ello para ser uniformes o de tamaño variado. El grado de la expansión y contracción transversal del material de malla de dos dimensiones se ajusta durante la carga de tensión medíante - la forma de los lados de los ligamentos, es decir la longitud del largo, el ancho del largo y la altura del largo, - la disposición de los lados, es decir su dirección y ángulo en relación uno con otro y - la proporción de regiones unidas y/o consolidadas y/o comprimidas y/o perforadas en la malla de dos direcciones. Esta combinación de propiedades imparte al material de malla de dos dimensiones de conformidad con la invención varias ventajas respecto a su manejo en comparación con los materiales de mallas conocidos anteriormente. Por ejemplo, en este material el llamado "efecto de cuello hacia abajo" que ocurre en materiales de malla convencionales durante el procedimiento de enrollado, la deformación, estilo o aplicación pueden observarse únicamente aun grado conocido reducido o no se observan del todo. Debido a la constancia asociada de altura o peso base del material de malla sobre todo su ancho, se proporciona un producto utilizando el material de malla de conformidad con la invención, dicho producto comprendiendo una mayor constancia en propiedades sobre todo su ancho y que no requiere medidas costosas para guiar la tela durante el procedimiento de fabricación y aplicación. Para fabricar el material de malla de dos dimensiones de un material de capa, se proporciona un procedimiento en donde el material de malla de dos dimensiones contiene un material no tejido, y primeras y segundas regiones discretas están dispuestas de manera tal en relación una con otra que forman un patrón en la forma de polígonos invertidos y que el material de malla en dos dimensiones tiene una relación Poisson de < 0.2 durante la expansión en dirección de la máquina. En otra modalidad del procedimiento para fabricar un material de malla de dos dimensiones de un material de capa, primeras y segundas regiones están dispuestas en el material de malla de dos dimensiones en relación uno con otro de manera tal que forman un patrón en forma de hexágonos invertidos y que el material de capa de dos dimensiones tiene una relación Poisson de < 0.2 durante la expansión en dirección de la máquina.

Lo siguiente puede utilizarse para fabricar el material de malla: - Materiales de capa consolidados, parcialmente consolidados y no consolidados, - Materiales de capa expansibles, elásticos y no elásticos, - Películas, - Materiales no tejidos, como, por ejemplo, materiales no tejidos micro fibrosos y telas no tejidas fusionadas, que se producen en un procedimiento de hilado rápido, procedimiento de electrohilado o procedimiento de hilado en solución, o materiales no tejidos cardados, tendidos en húmedo, tendidos al aire y - Laminados hechos de películas y/o materiales no tejidos. De conformidad con una forma de diseño, por ejemplo, un material de malla de capas múltiples se produce al proporcionar un material de capa. Este material de capa puede ser, por ejemplo, un producto hecho de una o más capas de un material no tejido, producido mediante un equipo de fusionado no tejido que tiene uno o más haces, en donde los materiales no tejidos pueden ser no consolidados o preconsolidados o sólo comprimidos. Posteriormente, el material de capa se comprime y/o consolida y/o une en regiones discretas y las primeras regiones discretas se disponen en relación una con otra de manera tal que forman un patrón en la forma de polígonos invertidos. Los patrones pueden por ello ser modalízados como ligamentos, en donde estos ligamentos se disponen de manera tal que forman los bordes de los polígonos invertidos.

Aun más, una segunda capa puede aplicarse a un material prefabricado, moralizado como un material no tejido o una película o una combinación de éstos y después de esto la modalidad de los ligamentos puede tener lugar. También es posible fabricar las primeras y segundas capas en línea y llevar a cabo la modalidad de los ligamentos en un paso de procesamiento separado. Igualmente, combinaciones de películas y materiales son tejidos pueden ser fabricados, en que por ejemplo, una película es extruída sobre un material no tejido cardado y posteriormente la modalidad de los ligamentos tiene lugar. Alternativamente, materiales de capa también pueden ser provistos en forma de películas, materiales no tejidos o laminados, en donde éstos son subsecuentemente llevados a contacto con, por ejemplo, un material no tejido, película o laminado mediante adhesión, y la modalidad de los ligamentos tiene lugar en o sobre el material de capa en otro paso de procesamiento, muchos ligamentos siendo dispuestos de manera tal que forman polígonos invertidos. En otra configuración mejorada del procedimiento, el material de capa de dos dimensiones es provisto y perforado en segundas regiones discretas, que son dispuestas en relación una con otra de manera tal que forman un patrón en la forma de polígonos impertidos. Las perforaciones también pueden ser modalizadas como hexágonos invertidos, en que triángulos isósceles y no isósceles son dispuestos en combinaciones de una con otra de manera tal que forman hexágonos invertidos y que el material de malla de dos dimensiones así producido tiene una relación Poisson de < 0.2 durante la expansión en dirección a la máquina. Por ejemplo, el material de malla puede modalizarse después del procedimiento de perforación como una red que tenga perforaciones uniformes o variablemente grandes. Adicionalmente, las perforaciones en otra configuración de la invención pueden expandirse mediante carga por tensión. Aun más de conformidad con una configuración mejorada del procedimiento, el material de capa es provisto y un adhesivo de fundición en caliente se aplica en primeras regiones discretas de la superficie de material de capa de manera tal que un patrón en forma de ligamentos formando los lados de los bordes de polígonos invertidos es modalizado en las primeras regiones discretas después de que el adhesivo fundido en caliente se endurece. En configuraciones mejoradas del procedimiento, las primeras regiones discretas en el material de malla de dos dimensiones son provistas mediante termounión o incluso, por ejemplo, mediante hidroligado o aeroligado o ultrasonido o combinaciones de esos procedimientos. De conformidad con una configuración mejorada del procedimiento, puntos de grabado pueden ser creados en las segundas regiones discretas del material de capa mediante termounión. De conformidad con un concepto adicional de la invención, un aparato comprendiendo al menos un rodillo de grabado es sugerido para producir un material de malla de dos dimensiones fuera de un material de capa, en donde el rodillo de grabado comprende elevaciones oblongas en forma de ligamentos, que se disponen en relación una con otra de manera tal que forma los lados de los bordes de polígonos invertidos, tal que los lados exhiben una relación de aspecto de su longitud a su ancho de entre >2 y <20, preferiblemente entre 4 y 10 y que tiene una altura de entre 0.2 mm y 2 mm y están dispuestos en un ángulo de entre > 0° y < 180° en relación uno con otro. Los polígonos invertidos pueden ser modalizados en una configuración mejorada del aparato como hexágonos invertidos de manera tal que los lados de los bordes de hexágonos invertidos tienen una relación espectro de su longitud a su ancho entre >2 y <20, preferiblemente entre 4 y 10, tienen una altura de entre 0.2mm y 2 mm y están dispuestos en un ángulo de entre > 0° y < 90° en relación uno con otro. El aparato para producción de material de malla de dos dimensiones fuera de un material de capa puede por ello comprender un par de rodilillos que tienen un rodillo de grabado y un rodillo alisador. Alternativamente, el aparato para producir un material de malla de dos dimensiones puede comprender un par de rodillos, en el cual el espacio de rodillo se forma mediante dos rodillos de grabado que tienen los mismos patrones de grabado. Los rodillos de grabado son por ellos dispuestos y coordinados a uno con otro con respecto a su velocidad circunferencial de manera tal que los ligamentos formando los patrones de grabado coinciden precisamente sobre uno del otro y permiten una unión punto a punto.

Ha probado ser conveniente modalízar las elevaciones oblongas del rodillo de grabado ubicado en las áreas de unión de este último más fuertemente respecto a su altura base que las elevaciones oblongas ubicadas en la proximidad directa del centro de rodillo de grabado. Las elevaciones oblongas pueden distribuirse uniformemente sobre la superficie del rodillo de grabado o pueden modalizarse solo en el área límite de rodillo de grabado. Las elevaciones oblongas en el rodillo de grabado pueden modalizarse uniformemente con respecto a su relación de espectro: Adicionalmente, elevaciones moralizadas más fuertemente hacia los límites laterales del rodillo de grabado también pueden probar ser convenientes. Otro concepto de la invención proporciona un aparato para fabricar un material de malla de dos dimensiones fuera de un material de capa, dicho aparato conteniendo un tambor de tamizado en pivote, en donde el tambor de tamizado comprende sobre su superficie aberturas oblongas que están dispuestas en relación una con otra de manera tal que forma los lados de los bordes de polígonos invertidos de manera que los lados tengan una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10 y están dispuesto en un ángulo de entre > 0° y < 180° en relación uno con el otro. De acuerdo con un concepto adicional de la invención, se sugiere un aparato para fabricar un material de malla de dos dimensiones, dicho aparato contiene un dispositivo para aplicar un adhesivo de fusión en caliente sobre primeras regiones discretas, en donde el dispositivo tiene agujeros y/o boquillas, que están dispuestas en relación una con la otra de tal manera que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos, de manera que los lados tienen una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y 20, de preferencia de entre 4 y 10 y están dispuestas a un ángulo de entre >0° < 180° con relación mutua. El material de malla de dos dimensiones puede ser de una sola capa o puede consistir en dos o más capas. Las capas individuales de laminado se pueden interconectar entre sí de una manera similar o de una manera diferente. Por ejemplo, las capas se pueden comprimir y/o consolidar y/o adherir en primeras regiones discretas, en donde los ligamentos, que están formados como lados de los bordes de polígonos invertidos o hexágonos se crean por medio de unión térmica o por medio de adhesivos o incluso, por ejemplo, utilizando procedimientos de hidro- enmarañado o enmarañado por aire o de ultrasonido, o combinaciones de los mismos. Las primeras regiones discretas, que están formadas con la configuración de los lados de los bordes de polígonos invertidos o hexágonos y/o la segundas regiones discretas en forma de perforaciones, pueden tener diferentes tamaños. En particular, se ha visto que resulta ventajoso diseñar las primeras y/o las regiones discretas en las regiones limítrofes del material de malla de dos dimensiones en su expansión bidimensional en la dirección x y y para que sea más pequeña que la de las regiones discretas, que se encuentran en proximidad directa con el centro del material de malla.

La primera y la segunda regiones discretas pueden estar distribuidas en forma pareja sobre la superficie del material de malla de dos dimensiones distribuido, o pueden estar representadas solamente en la región limítrofe del material de malla. Además, la primera y la segunda regiones discretas en el material de malla se pueden diseñar en forma uniforme con respecto a su relación de aspectos y su expansión bidimensional. Adicionalmente, se pueden representar de manera más importante la primera y la segunda regiones discretas hacia los limites laterales del material de malla, lo que también demuestra ser ventajoso. Los polímeros, en la forma de adhesivos de fusión en caliente, se pueden utilizar como adhesivos preferidos, en donde dichos adhesivos de fusión en caliente se calientan y durante el procedimiento de enfriamiento crean una unión entre las capas. La aplicación de los adhesivos de preferencia se lleva a cabo asperjando el polímero caliente sobre las primeras regiones discretas del material de la capa, o también en forma de una aplicación de espuma. Los materiales de malla, que están representados con las primeras regiones discretas de entre 10% y 60% con respecto al área total del material de malla, también han demostrado ser ventajosos. Para la producción del material de malla de dos dimensiones, se pueden utilizar materiales sintéticos, como por ejemplo homopolímeros y copolímeros de preferencia poli olefinas. Los polímeros pueden contener aditivos, los cuales proporcionan propiedades de superficie especiales en el material de malla. También, los polímeros se pueden equipar con llenadores y refuerzos. Además, se pueden utilizar incluso combinaciones de materiales sintéticos y naturales. Para emplear los componentes fibrosos del material de malla en forma de materiales fibrosos, en general, o de materiales no tejidos, son adecuados tanto los filamentos monocomponentes como también los filamentos de componentes múltiples fabricados de acuerdo con procedimientos conocidos de hilado. Las secciones transversales de los filamentos pueden ser mallaondas, planas, de tres lóbulos o de lóbulos múltiples. De igual manera los filamentos pueden tener espacios huecos o se pueden representar como fibras huecas. Las superficies de los filamentos pueden estar parejas o corrugadas. Los materiales de malla de dos dimensiones producidos de esta manera pueden exhibir imágenes de características muy diferentes. Por ejemplo, el material de malla puede equiparse para hacer hidrof ílico, hidrofóbico, antiestático, elecroestático, resistente al alcohol o resistente a las flamas. El material de malla de dos dimensiones de acuerdo con la invención se puede utilizar como un componente en productos sanitarios o productos desechables. Estos últimos pueden ser pañales, toallas sanitarias, productos para la incontinencia, etc. Como el componente de un producto sanitario, por ejemplo en forma de un pañal, el material de malla de dos dimensiones se puede utilizar como una hoja superior perforada. Durante la carga tensil los poros se expanden y el líquido puede llegar rápidamente al interior del pañal, para hacer absorbidos en ese lugar. Estos materiales de malla de dos dimensiones también se pueden usar en el campo de los productos médicos, por ejemplo como vestiduras o vendajes para cubrir o proteger. Las aplicaciones adicionales incluyen el campo de la tecnología del filtrado o el sector sanitario o del hogar, por ejemplo trapos para limpiar. Es posible de igual manera el uso del material de malla de dos dimensiones como un componente de material de empaque o geotextil. Por ejemplo, dicho material puede comprender un material de malla de dos dimensiones que tenga primera y segunda regiones discretas, dicho material de malla entra en contacto con un material no tejido convencional o malla, o con un laminado de uno o más materiales no tejidos o películas o combinaciones de los mismos. Con la combinación de estos materiales se produce el material de malla de capas múltiples, que exhibe una rigidez más alta en comparación con los materiales de malla conocidos hasta ahora que utilizan materiales no tejidos. Las formas y las configuraciones mejoradas adicionales del diseño ventajoso se basan en los siguientes dibujos, los cuales, sin embargo, no limitan la invención a esta modalidad. Las características y las configuraciones mejoradas que se ¡lustran en la presente también se pueden combinar con las modalidades de la invención que se describió antes y que de otra manera no se especifico con más detalle.

Se ilustra lo siguiente: Figuras 1A y 1 B comparación del material de malla convencional y el material de malla de acuerdo con la invención. Figuras 2A y 2B: material de malla que tiene perforaciones (a) antes (b) durante la carga tensil. Figura 3: aparato para la producción del material de malla con un rodillo emparejador y grabador. Figura 4: efecto de expansión y de rebajo. Las Figuras 1A y 1 B ilustran esquemáticamente un material de malla 1 que tiene patrones de unión conocidos 2 y un material de malla 3 de acuerdo con la invención, que tiene polígonos invertidos y primera 4 y segunda 5 regiones discretas. Los hexágonos invertidos 6 tienen esquinas orientadas hacia adentro 7 que se ilustran a manera de ejemplo. En comparación con la expansión perpendicular a la dirección de carga, el material de malla 1 tiene patrones de unión convencionales 2 que exhiben el típico efecto de rebajo en la dirección y durante una expansión en la dirección x. en el material de malla 3 de acuerdo con la invención los ligamentos 8, aplicados en un ángulo y que forman esquinas orientadas hacia adentro 7, están alineados en la dirección tensil y presionan los ligamentos ortogonalmente adyacentes 9 hacia a fuera, debido a esto se puede evitar una variación de longitud negativa del material jalado perpendicular a la dirección de carga.

En la figura 2A se puede ver un material de malla 3, en donde se representan ligamentos consolidados que constituyen los ligamentos 8 y 9 en el material de malla 3, de manera que forman los bordes de triángulos isósceles. De esta manera los triángulos están dispuestos de una forma que se incorporan en pares y forman hexágonos invertidos 6. Además el material de malla 3 comprende perforaciones en las segundas regiones discretas 5, que descansan dentro de estos bordes. Dicha disposiciones de perforaciones en un material de malla hace posible una transmisión de carga a lo largo de los ligamentos consolidado 8 y 9, por ejemplo, durante la carga tensil. La figura 2B ilustra el material de malla durante la carga tensil en donde el material de malla experimenta una expansión en la dirección x. no se presenta un efecto de rebajo transversal a la dirección de carga, es decir, el material de malla mantiene el ancho de malla original durante la carga tensil. En la figura 3 se ilustra un aparato para la producción de un material de malla de dos dimensiones 3, dicho aparato comprende un rodillo grabador calentable 10 con patrones de grabado 11 y un rodillo emparejador 12 como un rodillo contrario. Los patrones de grabado 11 del rodillo grabador 10 sobresalen del rodillo grabador como elevaciones en forma de ligamentos 8, que forman hexágonos invertidos y a su vez están conectados por ligamentos ortogonalmente adyacentes 9. Los ligamentos tienen una relación de aspectos, es decir, la relación de su longitud a su ancho es de entre >2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10 y están dispuestos a un ángulo de entre > 0° y < 90° con relación mutua.

Las capas que forman el material de capas 3A que será comprimido y/o consolidado y/o aglutinado, se proporcionan por separado en forma de un material no tejido 13 utilizando una tobera para hilar 14 con un extrusor 14A en forma de una película 15 y/o un laminado 16, utilizando dispositivos de desdevanado 17 y rodillos deflectores 18 y también rodillo guía 19 y provisto a un espacio de rodillo 20, que está formado por el rodillo emparejador y el rodillo grabador 10. Con la interacción del rodillo contrario con el rodillo grabador, el material de malla en el espacio de rodillo 20 en las regiones discretas se calienta a una temperatura que excede su temperatura de reblandecimiento y se comprime y/o se comprime y/o consolida y/o se aglutina y subsecuentemente se suministra a un dispositivo devanador 21. Las regiones 8 y 9 comprimidas y/o consolidadas y/o aglutinadas, están representadas en el material de malla 3 como ligamentos rígidos que representan hexágonos invertidos 6. La figura 4 ilustra una comparación de la expansión de los materiales de malla conocidos de la técnica anterior, y la expansión del material de malla de acuerdo con la invención. Aquí los efectos de rebajo ocurridos en un material de malla convencional que tienen patrones de unión estándar se ilustran en forma similar a la figura 1A, un material de malla convencional que tiene perforaciones y también un material de malla de acuerdo con la invención, teniendo patrones de unión de acuerdo con la figura 1 B, y un material de malla de acuerdo con la invención teniendo perforaciones de acuerdo con la figura 2A.

Aunque los materiales de malla convencionales exhiben valores de rebajo de entre 2.5% y 5%, por ejemplo, en caso de una expansión del 2%, los valores de rebajo de < 1 % se observan en el material de malla de acuerdo con la invención, y se determinan relaciones de Poisson v de entre 0.18 y -1.83. Sorprendentemente, el material de malla de acuerdo con la invención que tiene perforaciones, muestra un aumento de longitud en la dirección y en el orden de magnitud de > 2% en el caso de una expansión del 2%.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un material de malla de dos dimensiones que está hecho con un material de capa, en donde el material de malla de dos dimensiones contiene un material no tejido y primera y segunda regiones discretas, las cuales están dispuestas en relación una con la otra de tal manera que forman un patrón en forma de polígonos invertidos y que el material de capa de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la maquina.

2.- El material de malla de dos dimensiones que está hecho con un material de capa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material de malla de dos dimensiones en las primeras regiones discretas es comprimido y/o consolidado y/o aglutinado de manera que las primeras regiones discretas están representadas en forma de ligamentos que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos y en donde el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poísson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la maquina.

3.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con la reivindicaciones 1 y 2, caracterizado además porque el material de malla de dos dimensiones en las primeras regiones discretas comprende ligamentos que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos y los lados tiene: una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10; y están dispuestos a un ángulo de entre > 0o y < 180 ° en relación uno con el otro, y en donde el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

4.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende segundas regiones discretas, las cuales no están comprimidas y están representadas como polígonos invertidos y en donde el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de máquina.

5.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende segundas regiones discretas, que están perforadas y están representadas como polígonos invertidos y en donde el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

6.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque los polígonos son hexágonos invertidos, que contienen triángulos e isósceles.

7.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado además porque los polígonos son hexágonos invertidos, que contienen triángulos que no son isósceles.

8.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el material de malla de dos dimensiones en las primeras regiones discretas comprende ligamentos que forman los lados de los bordes de hexágonos invertidos, y los lados tienen: una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10; y están dispuestos a un ángulo de entre > 0o t < 90° en relación uno con el otro, y en donde el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

9.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o mas de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende segundas regiones discretas, las cuales no están comprimidas y están formadas como triángulos, que están dispuestos en relación uno con el otro de manera que están interconectados en pares en la región de sus ángulos agudos y forman hexágonos invertidos, y porque el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

10.- El material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende en la segundas regiones discretas perforaciones, las cuales están formadas como triángulos, que están dispuestos en relación uno con el otro de tal manera que están interconectados en pares en la región de sus ángulos agudos y forman hexágonos invertidos, y porque el material de malla de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

11.- Un método para fabricar en material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa, en donde el material de malla contiene una material no tejido, y primera y segunda regiones discretas están dispuestas en relación uno con el otro de tal manera que forman un patrón en forma de polígonos invertidos, y en donde el material de capa de dos dimensiones tiene una relación de Poisson de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

12.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque las primeras y segundas regiones discretas están dispuestas en el material de malla de dos dimensiones en relación una con la otra de tal manera que forman un patrón en forma de hexágonos invertidos, en donde el material de capa de dos dimensiones tiene una relación de PoissonOs de < 0.2 durante la expansión en la dirección de la máquina.

13.- Un método para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa como el que se reclama en la reivindicación 12, en donde el material de capa está provisto, y está comprimido y/o consolidado, y/o aglutinado en primeras regiones discretas y las primeras regiones discretas están dispuestas en relación una con la otra de manera que forman un patrón en forma de polígonos invertidos.

14.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el material es de capa está provisto y está perforado en segundas regiones discretas, las cuales están dispuestas en relación una con la otra de manera que forman un patrón en forma de polígonos invertidos.

15.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el material de capa está provisto y se aplica un adhesivo de fusión en caliente sobre las primeras regiones discretas de la superficie del material de capa, de manera que después del endurecimiento del adhesivo de fusión en caliente en las primeras regiones discretas se representa un patrón en forma de ligamentos que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos.

16.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las primeras regiones discretas se crean por unión térmica.

17.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por las primeras regiones discretas se crean por hidro-enmarañado.

18.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las primeras regiones se crean por hilado al aire.

19.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las primeras regiones discretas se crean por procedimientos de ultrasonido.

20.- El método para fabricar un material de malla de dos dimensiones de conformidad con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las segundas regiones discretas de los puntos de grabado del material de capa se crean por unión térmica.

21.- Un aparato para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa, dicho aparato comprende por lo menos un rodillo grabador, en donde el rodillo grabador comprende elevaciones oblongas en forma de ligamentos, que se disponen en relación una con la otra, de tal manera que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos, de manera que los lados tienen: una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia entre 4 y 10, y una altura de entre 0.2 mm y 2 mm, y se disponen a un ángulo de ente > 0° y 180° con relación mutua.

22.- El aparato para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque los polígonos invertidos se representan como hexágonos invertidos de manera que los lados de los bordes de los hexágonos invertidos tienen: una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10 y una altura de entre 0.2 mm y 2 mm y se disponen a un ángulo de entre > 0° y < 90° en relación mutua.

23.- Un aparato para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa, dicho aparato comprende un tambor cernidor pivotado, en donde el tambor cernidor comprende en su superficie aberturas oblongas, las cuales están dispuestas de tal manera en relación mutua que forman los lados del borde de polígonos invertidos, de manera que los lados tienen: una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10 y están dispuestas a un ángulo de entre > 0° y < 180° en relación mutua.

24.- Un aparato para fabricar un material de malla de dos dimensiones a partir de un material de capa, dicho aparato comprende un dispositivo para la aplicación de un adhesivo de fusión en caliente, en donde el dispositivo comprende agujeros y/o boquillas, las cuales están dispuestas en relación una con la otra de manera que forman los lados de los bordes de polígonos invertidos, de tal manera que los lados tienen: una relación de aspectos de su longitud a su ancho de entre > 2 y < 20, de preferencia de entre 4 y 10 y están dispuestas a un ángulo de entre > 0° y < 180° en relación mutua.

25.- El uso del material de malla de dos dimensiones que se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en un producto sanitario.

26.- El uso del material de malla de dos dimensiones que se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en un material de filtro.

27.- El uso del material de malla de dos dimensiones que se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en un material de empaque.

28.- El uso del material de malla de dos dimensiones que se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en un geotextil.