MXPA06003848A - Un material no tejido hidroenredado. - Google Patents

Abstract

La invencion se ensena un material no tejido, compuesto, integrado, mejorado, bien enmaranado, que comprende una mezcla de filamentos continuos, fibras recortadas sinteticas y fibras naturales, el cual tiene una configuracion reducida de tipo de dos costados y un tacto textil mejorado. Las fibras recortadas sinteticas deben tener una longitud de 3 a 7mm, y preferiblemente no deben unirse termicamente entre los filamentos. La invencion tambien ensena un metodo para producir este material no tejido, El material no tejido comprende una mezcla del 10 al 50% en peso de filamentos continuos, escogidos preferiblemente del polipropileno, poliesteres, polilactidos, del 5 al 50% de fibras recortadas sinteticas, escogidas del polietileno, poliesteres, poliamidas, polilactidos, rayon, y liocel, y del 20 al 85% en peso de fibras naturales, preferiblemente de pulpa. Estos filamentos continuos deben ser preferiblemente filamentos tendidos e hilados. Algunas de las fibras recortadas y/o de pulpa pueden estar coloreadas.

Description

Un Material no Tejido Hidroenredado Área Técnica ? La presente invención se refiere a un material no tejido compuesto, integrado, bien hidroenredado (enmarañado con chorros de agua a presión) , que comprende una mezcla de filamentos continuos, fibras recortadas sintéticas y fibras naturales.

Antecedentes de la Invención Los materiales no tejidos absorbentes son a menudo usados para limpiar frotando derrames y escapes de todas clases en la industria, servicios, oficinas y en el hogar. Los componentes plásticos básicos normalmente son hidrofóbicos y absorberán aceite, sebo y grasa y también, en algún grado, agua, por la fuerza capilar. Para llegar a un nivel de absorción de agua mayor, a menudo se agrega pulpa celulósica. Existen .muchas demandas en los materiales no tejidos hechos para fines de limpieza, ün limpiador ideal debe ser fuerte, absorbente, resistente a la abrasión y exhibir baja pelusa. Para reemplazar limpiadores textiles, que son aún la parte principal del mercado, ellos deben además ser suaves y tener un toque textil ..

Los materiales no tejidos, que comprenden mezclas de pulpa celulósicas y fibras sintéticas , pueden ser producidos por procesos convencionales de la fabricación del papel, véase, por ejemplo, la patente US 4,822,452, la cual describe una banda fibrosa, formada por el tendido en húmedo, la banda comprende fibras recortadas, fibras sintéticas de longitud natural y fibras celulósicas de madera para la fabricación del papel, en donde se agrega un espesante en el suministro. El hidroenredado o hilado de encaje, es una técnica introducida durante 1970, véase, por ejemplo, la patente CA No. 841,938. El método implica formar una banda de fibras, la cual es tendida en seco o tendida en húmedo, después de lo cual las fibra se enredan por medio de chorros de agua muy finos, bajo alta presión. Varias hileras de chorros de agua son;- dirigios contra la banda de fibras, que estén soportados por un tejido móvil. La banda de fibras enredadas es luego secada. Las fibras que se usan en el material pueden ser sintéticas o fibras recortadas regeneradas, por ejemplo de poliéster, poliamida, polipropileno, rayón o similar, fibras de pulpa o mezclas de fibras de pulpa y fibras recortadas. Los materiales de hilado de encaj,e pueden ser producidos en i alta calidad a un costo razonable y tienen una alta capacidad de absorción. Ellos pueden, por ejemplo, ser usados como un material de limpieza en el hogar o en uso industrial, como materiales desechables para el cuidado médico. y para fines higiénicos, etc. En la publicación WO 96/02701, se describe un hidroenredado de una banda fibrosa formada de espuma. La formación de espuma es una variante especial de tendido en húmedo, donde las fibras, además del agua y productos químicos, también contiene un material tensoactivo, que hace posible crear una espuma, donde las fibras se pueden enredar en y entre las burbujas de la espuma. Las fibras incluidas en la banda fibrosa pueden ser fibras de pulpa y otras fibras naturales y fibras sintéticas. A través de las publicaciones EP B-0 333 211 y i, EP-B-0 333 228, se conoce hidroenredar una mezcla de fibras, en donde uno de los- componentes de las fibras consiste de fibras sopladas en forma fundida, que es un tipo de filamentos tendidos por hilado. El material base, es decir el material fibroso, que es un tipo de filamentos tendidos por hilado. El material base, es decir el material fibroso, que se ejerce para el hidroenredado, o consiste de al menos dos 'capas fibrosas preformas, combinadas, donde al menos una de las capas se compone de fibras soplas fundidas, o de un "material conformado", donde una mezcla esencialmente homogénea de las fibras sopladas fundidas y otras fibras se tienden al aire en un tejido de formación. A través de la publicación DP-A-0 308 320, se conoce llevar juntos una banda unida previamente de filamentos continuos con un material fibroso tendido en húmedo, unido previamente, que contiene fibras de pulpa y fibras .recortadas hidroenredar junta las bandas fibrosas formadas separadamente a un laminado. En tal material, las fibras de las bandas fibrosas diferentes no serán integradas entre si, puesto que las fibras ya antes del hidroenredado se unen entre 'si y solamente tienen una movilidad muy limitada. El material mostrará una marcada forma de dos costados. Las fibras de hebra usadas tienen una longitud preferida de 12 a 19 mm, pero pueden estar en el intervalo de 9.5 mm hasta 51 mm. Un problema es claramente visto en los materiales hidroenredados - ellos muy a menudo. son, marcadamente de dos costados , - es decir pueden claramente ser discernidos con una diferencia entre el costado que mira al tejido y el costado que mira los chorros de agua en la ¡etapa de enredado. En algunos casos, esto se ha usado como un patrón favorable, pero, en la mayoría de los casos, se ve como una desventaja. Cuando dos capas separadas se combinan y alimentan en un proceso de enredador, normalmente esta .etapa del proceso o puede mezclar completamente la capas!, pero ellas aún existirán, no obstante unidas entre si. COn la pulpa en el compuesto, hay un , costado rico en pulpa y un costado pobre en pulpa, el cual resultará en propiedades diferente de los dos costados. Es decir, pronunciado cuando los filamentos tendidos por hilado se usan conforme ellos tienden a formar una capa bidimensional plana, cuando se crean, la cual se mezclará pobremente'; Algunos productores han tratado de primero agregar una capa de cubierta y enredar desde un costado y luego voltear la banda alrededor y agregar otra capa de cubierta, y enredar desde el otro costado, pero la mayoría del movimiento de fibras ocurre en forma temprana en el proceso de enredado, y esto manera más complicada no resuelve completamente el problema. Otro problema, cuando se usa una banda de filamento en un material hidroenredado, es que existen menos extremos libes, ya que los filamentos en principio no tienen extremos y solamente las fibras recortadas peden contribuir a esto. Especialmente, los extremos de fibras del polímero son los que darán al material un tacto textil por su .efecto suavizador. Las fibras de pulpa a menudo usas en. los compuestos, tendrán muchos extremos libres, pero conforme se unen en los enlaces de hidrógeno, ellas contribuirán a un tacto textil suave, en lugar de hacer el tacto del material resultante más áspero. Así, para conseguir un material textil suave, es importante tener un porcentaje elevado de textiles, es decir fibras recortadas sintéticas .

Objetos y Características más importantes de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un material no tejido compuesto integrado, mejorado, bien hidroenredado, que comprende una mezcla de filamentos continuos, fibras recortadas sintéticas y fibras naturales, el cual tenga una forma reducida de tipo de dos costados, es decir ambos costados tendrán la apariencia y propiedades que sean similares . Es también un objeto de la presente invención proporcionar un material no tejido compuesto, integrado, bien hidroenredado, mejorado, que comprende una mezcla de filamentos continuos, fibras recortadas sintéticas y fibras naturales, que tengan un tacto textil mejorado. Esto se ha obtenido, de acuerdo con la invención, proporcionando ¡tal material no tejido hidroenredado, donde las fibras recortadas sintéticas tienen una longitud de 3 a 7 mm. La selección de fibras de hebra más cortas que las usadas anteriormente, habilita a las fibras de pulpa y las fibra de hebra a ser mezcladas mejor y distribuidas completamente a través del material no tejido. ün material preferido, de acuerdo con la invención, no tiene enlaces térmicos ente los filamentos, lo cual suministrará un grao inicial mayor de flexibilidad de movimiento de los filamentos, antes que ellos se unan completamente por el hidroenredado, permitiendo asi que las fibras de hebra y de pulpa se mezclen más completamente en la banda de filamento. Un material preferido, de acuerdo con la invención, comprende una mezcla del 10 al 0% de filamentos continuos, 5 a 50% de fibras de hebra sintéticas y 20 a 85% de fibras naturales, todo lo porcentajes calculados en peso del material no tejido total. Un material más preferido tiene del 15 al 35% de filamentos continuos. Más preferiblemente es también^ del 5 al 25% de fibras de hebra sintéticas. Igualmente más preferido es el 40 al 75% de fibras naturales. Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde los filamentos continuos son filamentos tendidos por hilado. Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde los filamentos continuos se escogen del grupo del propileno, poliésteres y poliláctidos . Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde el peso básico de la banda de filamentos continuos parte del compuesto es a lo sumo de 40 g/m2, aún más preferiblemente, a lo sumo de 30 g/m2. Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde las fibras recortadas sintéticas son escogidas del grupo del polietileno, polipropileno, poliésteres, poliamidas, poliláctidos , rayón y liocel. Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde al menos una parte de las fibra fibras recortadas sintéticas son de color, componiendo al menos el 3% del peso total del material no tejido, preferiblemente al menos el 5%. ·<· Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde las fibras naturales consisten de fibras de pulpa, más preferiblemente fibras de pulpa de madera . Un material preferido, de acuerdo con la invención, es donde al menos parte de la fibras naturales son de color, componiendo al menos el 3% del peso total del material no tejido, preferiblemente al menos el 5%. , -. Especialmente, cuando las fibras de hebra o naturales de color se usan, el estado de dos costados reducido puede ser fácilmente discernido. Los extremos de las fibras de hebra, que se proyectan de ambos costaos del material no tejido, agregará un tacto textil mejorado a las superficies.

Un objeto más de la invención es proporcionar un método .para producir un material no tejido compuesto integrado, mejorado, bien hidroenredado, que comprende una mezcla; de filamentos continuos, fibras de hebra sintéticas y fibras naturales, el cual tenga un estado de dos costados diferentes reducido, es decir, ambos costados tendrán la apariencia y propiedades que sean similares, y también tienen un tacto textil mejorado. Esto se ha obtenido, de acuerdo con la invención, proporcionando un método que comprende las etapas de formar una banda de .filamentos continuos con un tejido de formación, y aplicar una dispersión de fibras formadas en húmedo, que contiene fibras recortadas sintéticas y fibras naturales en la parte superior de dichos filamentos continuos, formando de esta manera,. una banda fibrosa que contiene dichos filamentos continuos, fibras/ recortadas sintéticas y fibras naturales, en seguida . hidroenredar subsiguientemente la banda fibrosa para formar un material no. tejido, donde las fibras recortadas sintéticas tienen una longitud de 3 a 7 mm. preferiblemente 4 a 6 mm. Una alternativa preferida del método de la invención se basa en no aplicar cualquier etapa de proceso de unión térmica a los filamentos continuos.

Otras alternativas preferidas del método de la invención se basan en usar los tipos de fibras, en porcentajes en peso, como se indican en las reivindicaciones 1 a 10.

Descripción de los Dibujos La invención se describirá más estrechamente abajo con referencia a algunas, modalidades mostradas en lo dibujos ¦ acompañantes . La Figura 1 muestra, esquemáticamente, una modalidad ejemplar de un dispositivo para producir un material no tejido hidroenredado, de acuerdo con la invención . La Figura 2 muestra,-- en la forma de un diagrama de fibras recortadas, la resistencia al desgaste por abrasión para ambos costaos para los tres compuestos, con diferentes longitudes de libras recortadas. ,¡ La Figura 3 muestra la forma de un diagrama fibras recortadas, los valores de claridad L* para ambos costados de los dos compuestos, con diferentes longitudes de fibras recortadas. ;. La Figura 4 muestra,,-, en la forma de un diagrama de fibras recortadas, los valores de color para ambos costaos de dos compuestos con diferentes longitudes de fibra fibras recortadas. - Descripción Detallada de la Invención El material no tejido, compuesto, integrado, mejorado, bien hidroenredado, comprende una mezcla de filamentos continuos, fibras recortadas sintéticas y fibras naturales. Estos diferentes tipos de fibras se definen como sigue: Filamentos Los filamentos son fibras que, en proporción a sus diámetros, son muy largas,, en principio sin fin. Ellos se pueden producir por fusión y extrusión de un polímero termoplástico a través de boquillas finas, en seguida, el polímero se enfría, preferiblemente por la adición de un flujo de aire soplado en y a lo largo de las corrientes del polímero, y solidificado en cordones, que se pueden tratar por tensión, estiramiento o rizado. Se pueden agregar a la superficie productos químicos para funciones adicionales . Los filamentos pueden también ser producidos por la reacción química de una solución de reactivos que forman ; fibras, que entran en un medio de reacción, por ejemplo por hilado de fibras viscosas de una solución de xantato de celulosa en ácido sulfúrico.

Los filamentos por soplado de la masa fundida se producen por extruir el polímero termoplástico fundido a través de boquillas finas en corrientes muy finas y dirigir flujos de aire convergentes hacia las corrientes de polímeros, de modo que ellos se estiren en filamentos continuos con un diámetro pequeño. La producción por soplado de la masa fundida se describe, por ejemplo, en las patentes US 3,849,241 ó 4,048,364. Las fibras pueden ser microfibras o macrofibras, dependiendo de sus dimensiones. Las microfibras tienen un diámetro hasta de 20 um, usualmente de 2 a 12 µp?. Las macrofibras tienen un diámetro mayor de 20 um, usualmente de 20 a 100 µp?. Los filamentos unidos por hilado se producen en una mane similar, pero los flujos de aire son más fríos y el estiramiento de los filamentos se hace por aire para conseguir el diámetro apropiado. El diámetro de las fibras es usualmente de alrededor de :-1.0 µ??, generalmente de 10 a 100 µ??. La producción de la unión por hilado se describe, por ejemplo, en las patentes US 4,813,864 o 5,545,371. Los filamentos unidos por hilado o soplado de la masa fundida, pertenecen al grupo denominado filamentos de tendido por hilado, que significa que ellos son tendidos directamente in situ sobre una superficie en movimiento, para formar una banda, que se une además en el proceso, el control del 'índice del flujo de fusión', por la selección de los polímeros y el perfil de temperatura, es una parte esencial de controlar la extrusión y así la formación de filamentos. Los filamentos unidos por hilado normalmente son más fuertes y más uniformes. La estopa es otra fuente de filamentos, que normalmente es un precursor en la producción de las fibras recortadas, pero también se vende y usa como un producto por sí. misma. En la misma manera o con fibras tendidas e hiladas, las corrientes de polímero finas son tensadas y estiradas, pero en lugar de tenderse sobre una superficie móvil para formar una banda, ellas se mantienen en un haz para finalizar el tensado y estirado. Cuando se producen fibras recortadas, este haz de filamentos es luego tratado con productos químicos de acabado por hilado, normalmente se rizan y luego se alimentan en una etapa de cortado, donde una rueda con cuchillas cortará los filamentos en distintas longitudes de fibras, que se empacan en bultos que se transportarán y usan como fibras cortas o hebras, cuando se produce la esta, los haces de filamentos se empacan, con o sin productos químicos de acabado de hilado, en bultos o cajas . ¦ - Cualquier polímero termoplástico, que tenga suficientes propiedades coherentes, para permitir que por sí mismo sea tensado de esta manera en un estado fundido, puede, en principio, ser usado para producir fibras fundidas y sopladas o unidas por hilado. Ejemplos de polímeros útiles son las poliolefinas , tal como el polietileno y polipropileno, " poliamidas, poliésteres y poliláctidos . los copolímeros de estos polímeros pueden, por supuesto, también ser usados, al igual que los polímeros naturales con propiedades termoplásticas .

Fibras Naturales Existen muchos tipos de fibras naturales que se pueden:, usar, especialmente aquellas que tienen la capacidad de absorber agua y- la tendencia en ayudar en crear pna hoja coherente. Entre las posibles fibras naturales de uso, se encuentran primariamente las fibras celulósicas, por ejemplo el algodón, capoc y fibras de hoja de asclepiadea, , por ejemplo henequén, abacá, piña y henequén de Nueva Zelanda; o fibras de líber, por ejemplo el lino, henequén, yute, cáñamo y pulpa. , - Las fibras de pulpa de madera son especialmente muy adecuadas para su uso, y son adecuadas las fibras tanto de madera suave como de madera dura, y también fibras -recicladas se pueden usar. Las longitudes de las fibras de pulpa variarán desde alrededor de 3 rom para las fibras de madera suave, y alrededor de 1.2 mm para las fibras de madera dura y mezclas de estas longitudes y aún más cortas, para las fibras recicladas.

Fibras recortadas Las fibras recortadas usadas se pueden producir de las misma sustancias por los mismos procesos como los filamentos antes discutidos. Otras fibras recortadaaas que se pueden usar son aquellas hechas de celulosa regenerada, tal como la viscosa y liocel. Ellas se pueden tratar con acabado e hilado y rizadas, pero esto no es necesario para los tipos de procesos preferiblemente usados en producir el material escrito en la presente invención. El acabado, hilado y rizado se agrega normalmente para la facilidad de manejo de las fibras en un proceso en seco, por ejemplo una tarjeta o dar ciertas propiedades, por ejemplo la hidrofilicidad, a un material que consiste solamente de estas fibras, por ejemplo una hoja superior no tejida para un pañal. El cortado del haz de fibras normalmente se hace para resultar en una longitud sencilla de corte, que se puede alterar variando las distancias entre las cuchillas de la rueda de corte. Dependiendo del uso planeado, se usan diferentes longitudes de fibras, entre 25 y 50 mm para el material no tejido unido térmicamente. El material no tejido, hidroenredado, tendido en húmedo, se usa normalmente en una lorígitud de 12 a 18 rara o menor hasta 9 mm. Para materiales hidroenredados , hechos por la tecnología tradicional de tendido en húmedo, la fuera del material y sus propiedades, como la resistencia a la abrasión superficial, se aumentan como una función de la longitud de la fibra (para el mismo espesor y polímero de la fibra) . Cuando se usan filamentos continuos junto con las fibras recortadas y la pulpa, la fuerza del material en su mayor parte vendrá de los filamentos.

Proceso ,-! Un ejemplo general de un método para producir el material, de acuerdo con la presente invención, se muestra en la Figura 1 y comprende las etapas de: proporcionar una tela 1 sin fin de formación, donde los filamentos continuos 2 se pueden tender, y el aire en exceso es succionando a través de la tela de formación, para formar el precursor de una banda 3; avanzar la tela de formación con los filamentos continuos a una etapa 4 de tendido en húmedo, donde una pasta acuosa, que comprende una mezcla de fibras naturales 5 y fibras recortadas 6 se tiende en húmedo sobre y parcialmente en la banda precursora de filamentos continuos, y el agua en exceso es vaciada a través de la tela de formación; avanzar la tela de formación con la mezcla de filamentos y fibras a una etapa 7 de hidroenredado, donde los filamentos y fibras se mezclan intimamente juntas y unidas en una banda 8 no tejida, por la acción de muchos chorros delgados de agua a alta presión, que chocan sobre las fibras para mezclarlas y enmarañarlas ente si, dicha agua de enmarañado se vacia a través de la tela de formación; avanzar la tela de formación a una etapa secadora (no mostrada) donde la banda no tejida se seca; y avanzar además la banda no tejida a las etapas de laminado, corte, empaque, etc.

'Banda' de filamento De acuerdo con la, modalidad mostrada en la Figura 1, los filamentos continuos 2, obtenidos de las pellas , termoplásticas fundidas, extruidas, se tienden directamente sobre una tela 1 de formación, donde ellas se permiten formar en una estructura 3 de banda no unida, en la cual los filamentos pueden moverse en forma relativamente libre entre si. Esto se logra preferiblemente haciendo la distancia entre las boquillas y átela, 1 de formación relativamente grande, asi que los filamentos se dejan enfriar antes que ellos estén en la tela formadora, en esta temperatura menor su pegajosidad es reducida grandemente. En forma alternativa, el enfriamiento de los filamentos antes de colocarse sobre la tela de formación, se logra en alguna otra manera, por ejemplo por medio del uso de múltiples fuentes de aire, donde el aire 10 se usa para enfriar los filamentos, cuando ellos se han tensado o estirado en el grado preferido . I El aire usado para el enfriamiento, tensado y estirado de los filamentos es succionado a través de la tela de formación, para permitir que los filamentos sigan el flujo del aire en las mallas de la tela de formación, que van- a sujetar. Un buen vacio puede ser necesario para succionar el aire. La velocidad de los filamentos, conforme ellos se tienen sobre la tela de formación, es mucho mayor que a velocidad de la tabla de formación, asi que lo filamentos formarán lazos irregulares y uniones conforme ellos se recogen en la tela de formación, para obtener una banda precursora aleatoria. El peso básico de la banda 3 del precursor de filamentos formados debe estar entre 2 y 50 g/m2.

Tendido en Húmedo La pulpa 5 y las fibras recortadas 6 forman una pasta acuosa en una manera convencional, o mezcladas juntas o separadamente y luego se mezclan y aditivos convencionales para la fabricación del papel, tal como agentes de resistencia a la humead y/o secado, auxiliares de retención, agentes de dispersión, etc., se agregan para producir una pasta acuosa bien mezclada de pulpa y fibras recortadas en agua. Esta mezcla se bombea a través de la caja superior 4 de tendido en húmedo, sobre la tela 1 de formación en movimiento, donde se tiende sobre la banda 3 del filamento 3 precursor sin unir, con sus filamentos moviéndose libremente . Las fibras de pulpa y recortadas se sujetan sobre la tela de formación y los filamentos. Algunas de las fibras entrarán entre los filamentos, pero la mayoría de ellas se sujetará en la parte superior de la banda de filamentos . El agua en exceso es succionada a través de la banda de filamentos, tendida sobre la tela de formación y abajo a través de esta tela de formación, por medio de las caja de succión dispuestas bajo dicha tela de formación.

Enredado o Enmarañado La banda fibrosa de filamentos continuos y fibras recortadas y pulpa es hidroenredada mientras está aún soportada por la tela de formación y se mezcla intensamente y une en un material 8 no tejido compuesto. Una descripción instructiva del proceso de hidroenredado se da en la patente CA No. 841,938. En la etapa de hidroenredado 7, los diferentes tipos de fibras serán enredados y se obtendrá un material no tejido compuesto 8, en el cual todos los tipos de fibras se mezclan e integran sustancialmente en forma homogénea entre si. Los filamentos tendidos e hilados, móviles, finos, se tuercen alrededor y se enmarañan por si mismos y otras fibras que dan un material con una resistencia muy ata. El suministro de energía necesario para el; hidroenmarañado es relativamente bajo, es decir, el material es fácil de enmarañar. El suministro de energía en el hidroenredado es apropiadamente en intervalos de 50 a 500 k h/ton. Preferiblemente, ninguna unión, por ejemplo una unión térmica o hidroenmarañado, de la banda 3 del filamento precursor, debe ocurrir antes que las fibras de pulpa 5, .y recortadas 6 se tiendan 4. Los filamentos deben estar completamente libres para moverse con respecto mutuo, para habilitar que las fibras recortadas y de pulpa se mezclen y tuerzan en la banda de filamento durante el enmarañado. Los puntos de unión térmica entre los filamentos en la banda de filamentos, en esta parte del proceso, actuará como bloques para obtener las fibras recortadas y de pulpa, para enmarañar cera de estos puntos de unión, conforme ellos mantienen los filamentos inmóviles en la vecindad de los puntos de unión térmica. El 'efecto de tamiz' de la banda será aumentado y mayor material de dos costados resultara. Por uniones no térmicas se entienden que sustancialmente no hay puntos donde los filamentos han ejercido calor y presión, por ejemplo entre rodillos calentados, para hacer que algunos filamentos se prensen juntos de modo que ellos sean reblandecidos y/o fundidos juntos para la deformación en los puntos de contacto. Algunos puntos de enlace pueden especialmente resultar del soplado de la masa fundida desde la pegajosidad residual en el momento del tendido, pero esto será sin la deformación en los puntos de contacto y probablemente será tan débil que se romperá bajo lá influencia de la fuerza desde los chorros de agua de hidroenredado . : La resistencia del material hidroenredaado, basada ! en sólo las fibras recortadas y de pulpa, dependerá grandemente de la cantidad de puntos de enredado para cada FIBRA; asi, fibras recortadas y fibras de pulpa más largas serán preferidas. Cuando se usan los filamentos, la resistencia será basada en su mayoría en los filamentos, y alcaza suficiente rapidez en el enmarañado. Así, la mayoría de la energía de enmarañado será gastada en los filamentos y fibras mixtas, para llegar a una buena integración. La estructura abierta sin unir de los filamentos, de acuerdo con la invención, aumentará grandemente la facilidad de esta mezcla. Las fibras de pulpa 5 son irregulares, planas, torcidas, y onduladas y pueden ser plegables cuando se humedecen. Estas propiedades permitirán que sean fácilmente mezcladas y enmarañadas en y también pegadas en una banda de filamento, y/o fibras recortadas más grandes. Así se puede usar las fibras de pulpa con una banda de filamentos que está unida previamente, aún una banda unida previamente que puede ser tratada como una banda normal por operaciones de enrollado y desenrollado, aún si ho tiene la resistencia final en su uso como un i material de limpieza frotando. Las fibras 6 de polímero, aunque son en su mayoría redondas, uniformes, de diámetro constante y resbaladizas, no son afectadas por el agua. Esto las hace más difíciles de enmarañar y forzarlas en una banda de filamentos unida previamente, ellas tenderán a sujetarse en la parte superior. Para lograr suficientes puntos de unión de enmarañamiento para sujetar las fibras del polímero con seguridad en la banda de filamento, una FIBRA recortada suficientemente grande es necesaria. Asi, la mayoría de fibras recortadas de 12 a 18 mm, a lo sumo hasta de 9 mm se han descrito antes juntas con las bandas de filamento, las cuales están todas unidas previamente. Por el método de la invención en esta solicitud, es posible usar una flexibilidad mucho mayor de una banda de filamento no unida para facilidad del arrastre de las fibras recortadas de polímero y así el uso de fibras mucho más cortas. Ellas pueden estar en el intervalo de 2 a 8 mm, preferiblemente de 3 a 7 mm, aún más preferiblemente de 4 a 6 mm. La etapa 7 de enmarañado puede incluir varias barras , · transversales con hiles de boquillas desde las cuales, chorros de agua muy finos, bajo una presión muy alta, se dirigen contra la banda fibrosa, para proporcionar un enmarañado de las fibras. La presión del corro de agua puede luego ser adaptada para tener un cierto perfil de presión con diferentes presiones en las diferentes hileras de las boquillas. Alternativamente, la banda fibrosa puede, antes del hidroenredado, ser transferidas a una segunda tela de enredado. En este caso, la banda puede también, antes de la transferencia, ser hidroenmarañada por una primera estación de hidroenredado con una o más barras con ¡, hileras de boquillas.

Secado, etc. la banda húmeda hidroenredada 8 luego se seca, lo cual puede ser hecho por el equipo secador convencional de banda, preferiblemente de los tipos usados para el secado de tejidos, tal como un secado a través del aire o el llamado secado Yankee. El material es después de secar enrollado normalmente en rodillos madre antes de la conversión . El material es luego convertido en formas conocidas a formatos adecuaos y empacado. La estructura del mat.erial puede ser cambiada por procesos ulteriores, tal como microcrepé, calandrado en caliente, realzado, etc. Al material pueden también ser agregado diferentes aditivos, tal como agentes para la resistencia en húmedo, productos químicos aglutinantes, látex, separadores, etc.

Material No Tejido Se puede producir . un material compuesto no tejido,, de acuerdo con la presente invención, con un peso base total de 20 a 120 g/m3 , preferiblemente de 50 a 80 g/m3.

Los filamentos no unidos mejorarán la mezcla en las fibras recortas, de modo que aún fibras cortas tengan suficientes puntos de unión de enmarañado para mantenerlas con seguridad en la banda. Las fibras recortadas más cortas luego resultarán en un material mejorado, conforme ellas tienen más extremos de fibras por gramo de fibras y son más fáciles de mover en la dirección Z (perpendicular al plano de banda) . La mayoría de los extremos de fibras se proyectarán desde la superficie de la banda, aumentando así el tacto textil. , El aseguramiento de- la unión resultará en muy buena resistencia a la abrasión. Como se puede ver de los ejemplos de las fibras recortadas, pueden ser una mezcla de fibras basada en diferentes polímeros, con diferentes longitudes de dtex, y con diferentes colores. También se considera agregar una cierta proporción de fibras recortadas sintéticas, más largas de 7 mm ,y aún mayores de 12 mm al material no tejido compuesto. Esta cierta proporción puede ser hasta del 10% de la cantidad de las fibras recortadas sintéticas menores de 7 mm, con base en las porciones de peso. Ninguna ventaja específica, sin embargo, se ha visto por esta adición. Será agregada predominantemente a la fuerza de la materia no tejida, pero la fuerza es ajustada más fácilmente por la cantidad de filamentos. La invención, por supuesto, no se limita a las modalidades mostradas en los dibujos y descritas anteriormente y en los ejemplos, sino puede ser además modificada dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones .

Ejemplos Un número de materiales hidroenredados, de acuerdo con la invención, con diferentes composiciones de fibras,, se produjeron y probaron con respecto a los parámetros interesantes. , Pruebas especificas usadas: Prueba Taber - El material que se va a probar se sujetó¡'.sobre una placa y ruedas abrasivas se activaron en un circulo sobre ellas, de acuerdo con AST D 3884-92, con algunas modificaciones causadas por medir un material delgado, no permanente, y sin alfombras de piso, como se diseñó el método originalmente. Las modificaciones consisten de usar las ruedas. Calibrase CS-10, pero sin pesos extra agregados, y solamente a 200 revoluciones por minuto., -El desgaste de abrasión resultante se comparó a un estándar interno, donde 1 significa 'abrasión hasta desmenuzar' y 5 significa 'no afectado visiblemente'. El aparato usado fue del tipo '5151 abraser' de Taber i Industries, N. Tonwanda, New York, USA.

L* claridad y b* color - El material que se va a probar se iluminó por la 'luz del dia estándar' y las mediciones se tomaron con el aparato colorímetro de instrumentos modelo Technidyne, Color Touch, de Tchnidyne, New Albany, Indiana USA. CIE L*) b* , valores del Espacio de Color L* (claridad) y b* (tono azul) del material de prueba, se midieron de acuerdo con el sistema Cielab 1976, que corresponde a la norma CIE Illuminant D65, descrita en ISO 10527 y CIE 1964, observador colorimétrico estándar suplementario, descrito en ISO/CIE 10527, determinado por la medición bajo condiciones análogas a aquellas especificadas en ISO 5631. Este es un sistema para la descripción y especificación del color, con base en correcciones desde los valores colorimétricos medidos, para la percepción humana,, del denominado Observador Estándar'. Los valores de triestímulo CIE medidos son transformados en valores CIE L* y b* estándar por la siguientes ecuaciones, donde Y y Z (valores del colorímetro) se expresan en por ciento. L* = 116-Y/100)1/3 - 16 b* = 200 -[(Y/100) 173 - (Z/118, 232) 173] .

El método es además descrito en un folleto "Medición y Control de las Propiedades Óptica del Papel', 2a ediqón, de Technidyne Corporation, 1996 Estas pruebas se hicieron en muestras no tejidas, de acuerdo con la invención y en ejemplos de referencia, donde los dos costaos de las muestras son los costados de tela designados, que significan el costado de la muestra no tejida, que se ha llevado contra la tela de formación, cuando los filamentos, fibras recortadas y fibras ,pde pulpa se han tendido, y el costado libre, que significa el costado de la muestra no tejida, en la cual las diferentes fibras se han tendido.

Ejemplo 1 Una banda de 0.4 m de ancho, de filamentos tendidos e hilados, se tendió sobre una tela de formación a 20 m/min, de manera que los filamentos no se unieran f entre si. LA banda no unida de los filamentos tendidos e hilados se compactó levemente y se transfirió a una segunda tela de formación para la adición de los componentes de tendido en húmedo. Por una caja superior de 0.4 de ancho, una dispersión de fibras, que contiene fibras ; de pulpa y fibras recortadas cortas se tendió sobre la bandia no unida de filamentos tendidos e hilados, y el 1 agua en .exceso se descargó y succionó.

' Los filamentos tendidos e hilados, no unidos, y las fibras tendidas en húmedo luego se mezclaron y unieron juntos por hidroenredado con tres colectores a una presión de 7.0 kN/m2. El hidroenredado se hizo desde el costado libre y las fibras de pulpa y recortas se movieron asi dentro y se mezclaron intensamente con la banda de filamentos tendida e hilada, la energía suministrada al hidroenredado fue de 300 kWh/ton. Finalmente, el material hidroenredado se deshidrató y luego se secó usando un secador de tambor a través de aire. El peso base total del compuesto de filamentos de fibras recortadas y pulpa tendido e hilado fue de alrededor de 80 g/m2. La composición del material compuesto fue del 25% de filamentos de polipropileno tendidos e hilados, 10% de fibras recortadas de polipropileno cortas y 65% de pulpa química. El titulo de los filamentos tendidos e hilados se midió por el microscopio de electrones de exploración y se encontró era de 2.3 dtex. Los materiales compuestos se obtuvieron con fibras PP recortadas cortas de 1.7 -dtex con diferentes longitudes de 6, 12 y 18 mm, respectivamente .

La resistencia al desgaste por abrasión superficial se midió por la prueba de desgaste a la abrasión Tabler en el costado libre, véase la figura 2, que indica que el material obtenido con fibras de 6 mm es mejor, especialmente en el costado libre, el cual está volteado en alejamiento de la tela de formación, que corresponde a los materiales hechos con fibras recortadas de tamaño pequeño de 12 y 18 mm. Ejemplo 2 El ajuste del Ejemplo 1 se repitió con fibras recortadas de polipropileno cortas, de color azul, para estudiar la mezcla / integración de las fibras recortadas con ??ß filamentos continuos tendidos e hilados, y las fibras de pulpa dependientes de la longitud de las fibras recortadas. El peso base total del material compuesto fue de alrededor de 80 g/m2 y la composición fue de 25% de filamentos tendidos e hilados, 10% de fibras recortadas cortas y 65% de pulpa química. El titulo de los filamentos tendidos e hilados fue de 2.3'dtex. Las longitudes de las fibras ..recortadas de PP, 1.7 dtex, cortas fue de 6 y 18 mm, respectivamente. Cuando los materiales se observaron visualmente, fue obvio que el costado libre, que contiene inicialmente el 10% . de fibras recortadas de color azul, fue más azul (o más oscuro) en comparación con el costado de la tela. La claridad y color de los materiales se caracterizó usando un instrumento Technidyne, modelo Color Touch. Como se muestra por los valores de claridad *I en la Figura 3, el costado de la tela fue siempre más claro en comparación con el costado libre - más fibras de color se fijaron en el costado donde ellas se tendieron. COmo los resultados para la composición hecha con las fibras de 6 mm, comparado con los resultados obtenidos con las fibras de 18 mm mostradas, la diferencia entre los dos costados fue menor para las fibras de 6 mm de largo, que indica que las fibras más cortas habían migrado más fácil al otro costado. Según se evaluaron los valores de color B* por el instrumento, un resultado similar, como se ve en la Figura 4, se obtuvo, el cual mostró que la diferencia de color entre .los dos costados fue menor cuando las fibras de longitud de 6 mm se usaron ¡en lugar de las fibras de longitud de 18 mm, lo cual también indica que las fibra más cortas migraban más fácil al otro costado. Estos resultados apoyan así que las fibras recortadas más cortas serán mejor integras con la red de filamentos continuos de tendido e hilado sin unir.

Ejemplo 3 ¡- El ajuste del Ejemplo 1 se repitió con fibras recortadas de rayón cortas, con los filamentos continuos tendidos e hilados, y las fibras de pulpa comparadas con las fibras recortadas de polipropileno. El peso base total del material compuesto fue de alrededor de 47 g/m2 y la composición fue de 25% de filamentos tendidos e hilados, 10% de fibras recortadas cortas de rayón y 65% de pulpa química . Las fibras recortadas de rayón cortas fue de 1.7 dtex y tenían una longitud de 6 mm. La banda se enmaraño por una energía de 400 kWh/ton.

Ejemplo 4 El ajuste del Ejemplo 1 se repitió con fibras recortadas de polipropileno cortas, de color negro, para estudiar la mezcla / integración de las fibras recortadas con los filamentos continuos tendidos e hilados, y las fibras fde pulpa dependientes de la longitud de las fibras recortadas. El peso base total del material compuesto fue de alrededor de 88 g/m2 y la composición fue de 25% de filamentos tendidos e hilados, 10% de fibras recortadas cortas ?? 65% de pulpa química. Las fibras recortadas de PP, cortas, negras, tenían un titulo de 1.7 dtex y una longitud de 6 mm. La banda se enmarañó por una energía de enmarañamiento de 400 kWh/ton.

Ejemplo 5 _E1 ajuste del Ejemplo 1 se repitió con fibras recortadas de rayón, cortas, de color azul, y fibras recortadas cortas de polipropileno, para estudiar la mezcla ./ integración de las fibras recortadas con los filamentos continuos tendidos e hilados, y las fibras de pulpa. El peso base total del material compuesto fue de alrededor de 80 g/m2 y la composición fue de 25% de filamentos tendidos e hilados, 5% de fibras recortadas cortas de rayón de color azul, 5% de fibras recortadas de polipropileno de color blanco y 65% de pulpa química. Las fibra recortadas de rayón cortas de color azul tenían un titulo de 1.7 dtex y una longitud de 6 mm. Las fibras recortadas de PP, cortas, de color blanco tenían un título de 1.2 dtex y una longitud de 6 mm. La banda se enmaraño por una energía de enmarañamiento de 300 kWh/ton, transferido a una tela patrón ¿ formado por una energía de enmarañamiento de 115 kWh/ton. Las propiedades mecánicas de los Ejemplos 3 a 5 se muestran en la Tabla 1. Las propiedades son satisfactorias y muestran que un estado reducido de dos costados y una mejor resistencia a la abrasión se pueden lograr , in sacrificar otras propiedades.

Tabla 1 MD = dirección de la máquina CD = transversal a la máquina

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES 1. ?? material no tejido, compuesto, integrado, bien enmarañado, que comprende una mezcla de filamentos continuos aleatorios, fibras naturales y fibras recortadas sintéticas, caracteriz ado porque las fibras recortadas sintéticas tienen una longitud de 3 a 7 irai,' preferiblemente de 4 a 6 mm.
2. 2. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con la reivindicación 1, ca ra ''eteriz ado porque no exi'sten puntos de unión térmica entre los filamentos continuos .
3. 3. .- Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2 ca ra cteri z ado porque la mezcla se compone del 10 al 0%, preferiblemente del 15 al 35%, de filamentos continuos, del 20 al 85%, preferiblemente del 40 al 75%, de fibras naturales y del 5 al 50%, preferiblemente del 5 al 25%, de fibras recortadas sintéticas, todos estos porcentajes calculados en peso del material no tejido total.
4. 4. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2 ca racteri zado porque los filamentos continuos son filamentos tendidos e hilados .
5. 5. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con la reivindicación 4, ca racteri z ado porque los filamentos continuos se escogen del grupo del polipropileno, poliésteres y poliláctidos .
6. 6. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2 ca racteri z ado porque la banda de filamentos continuos, parte del compuesto, tiene un peso base de a lo sumo 40 g/m2, preferiblemente a lo sumó de 30 g/m2.
7. 7. · Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con la reivindicación 1 caracte riz ado porque las fibras recortadas sintéticas se escogen del grupo del polipropileno, poliésteres, poliamidas, poliláctidos, rayón y liocel.
8. 8. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con la reivindicación 1 cara ct eri z ado porgue una parte de las fibras recortadas sintéticas se colorea, componiendo al menos el 3% del peso total del material no tejido, preferiblemente al menos el 5%.
9. 9. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2 caracteri z ado porgue las fibras naturales consisten de fibras de pulpa, preferiblemente fibras de pulpa de madera.
10. 10. Un material no tejido, enmarañado, de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2 caract eri z ado porgue una parte de las fibras naturales se colorea, componiendo al menos el 3% del peso total del material no tejido, preferiblemente al menos el 5%.
11. 11. Un método para producir un material no tejido, que comprende formar una banda de filamentos continuos sobre una tela de formación, y aplicar una dispersión de fibras, formadas en húmedo, que contiene fibras recortadas sintéticas y fibras naturales, sobre la parte superior de dichos filamentos continuos, formando asi una banda fibrosa; que contiene dichos filamentos continuos, fibras recortadas sintéticas y fibras naturales, y en seguida hidroenmarañar dicha banda fibrosa, para formar un material no tejido, ; c a r a c t e r i z a d o p o r q u e las fibras recortadas sintéticas tienen una longitud de 3 a 7 itim, preferiblemente de 6 mm.
12. 12. "¾ Un método para producir un material no tejido, de acuerdo con la reivindicación 11, c a r a c t e r i z a d o p o r q u e no se i aplica algún proceso de unión térmica a estos filamentos continuos.