ES2219379T3 - Cubierta no tejida para articulos absorventes. - Google Patents
Cubierta no tejida para articulos absorventes.Info
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Abstract
Cubierta hidrófoba no tejida para artículos higiénicos absorbentes, caracterizada porque está realizada con filamentos de fibra continua con un título inferior a 1, 5 dtex y contiene menos de 0, 15% de dióxido de titanio como agente deslustrador.
Description
Cubierta no tejida para artículos
absorbentes.
La invención proporciona una cubierta no tejida
hidrófoba suave para artículos higiénicos absorbentes fabricada con
filamentos continuos es decir una tela no tejida de fibra continua
con un título inferior a 1,5 dtex y conteniendo de 0,00 a 0,15% de
dióxido de titanio como agente deslustrador. La concentración más
ventajosa de dióxido de titanio está comprendida entre 0,01 y 0,12%.
La invención proporciona otros tipos de cubiertas no tejidas que
contienen más del 65% de polipropileno.
Materiales para cubiertas hidrofílicas y
permeables de tipo similar son bien conocidos y se utilizan para
fabricar artículos higiénicos absorbentes tales como pañales para
bebes, pañales para adultos incontinentes y artículos similares.
Tales artículos constan de un núcleo absorbente fabricado con pulpa
de madera y conteniendo un granulado SAP (polímero súperabsorbente).
La parte posterior de estos artículos absorbentes opuesta al cuerpo
del usuario está fabricada con una lámina no permeable, en la
mayoría de los casos una lámina de polímero que eventualmente puede
estar laminada con una tela no- tejida. La cara interior de tales
artículos, que está en contacto con el cuerpo del usuario, está
realizada con un material permeable, en la mayoría de los casos una
tela no tejida permeable. Con el objeto de limitar la penetración
inversa del fluido absorbido, es provechoso utilizar la cubierta
permeable únicamente sobre una tira central y no sobre toda el área
del artículo. El resto de la superficie, o los paneles laterales,
pueden estar fabricados de un material textil suave hidrófobo. El
mismo material hidrófobo se puede utilizar para formar barreras
laterales que proporcionan un sellado adicional y evitan fugas de
fluido (orina) fuera del artículo.
Una pluralidad de telas no tejidas compuestas
según el actual estado de la técnica se puede utilizar como barreras
laterales. Los típicos tejidos compuestos de este tipo constan de
dos capas no tejidas fabricadas con filamentos continuos de un
filamento con un dernier de 1,5 dtex a 3,0 dtex con una capa suave
fabricada con fibrillas hiper-finas conocida como
"mezcla hinchada". Tales laminados típicamente tienen un peso
estándar de 17 a 20 g/m^{2} del que la capa central de "mezcla
hinchada"constituye del 15 al 25% del peso total. El criterio más
importante para tales materiales barrera compuestos denominados SMS
(para reflejar su estructura fibra continua/ "mezcla
hinchada"/fibra continua) es su índice hidrófugo expresado por la
carga higroscópica que tiene que superar los 100 mm. La hidrofobia
de este material compuesto es controlada por la capa de "mezcla
hinchada". La contribución de las fibras regulares es bastante
limitada, pero son importantes ya que son las responsables de las
propiedades elásticas.
Un compuesto SMS como el descrito es opaco debido
a las propiedades ópticas de las microfibrillas de "mezcla
hinchada". Adicionalmente, el no tejido básico está habitualmente
deslustrado por la adición de 0,4% o más de dióxido de titanio.
Es conocida la aplicación de lociones cosméticas
a las cubiertas de artículos higiénicos para mejorar la protección
de la piel del usuario. Tal tipo de tratamiento está descrito en el
documento DE-PS 35 36 318 así como en el documento
DE-PS 35 36 319. Cuando se utiliza una tela simple
no tejida en combinación con el tratamiento, tal como se describe en
las patentes mencionadas anteriormente, no se presentan problemas
ópticos particulares. Ello es debido al hecho de que las cubiertas
no tejidas simples, incluso en el caso de que estén fabricadas con
filamentos deslustrados que regularmente contienen alrededor de 0,4%
de dióxido de titanio, no son particularmente opacas.
En contraposición, cuando las lociones
cosméticas, que habitualmente son dispersiones de agua con un
contenido de aceite o grasa, se aplican a una lámina no tejida muy
opaca, se pueden producir manchas irregulares de aceite o grasa
incluso en el caso que se distribuyan uniformemente con mucho
cuidado. Este tipo de manchas van muy en contra de la impresión
óptica general. De ese modo tales manchas no son necesariamente
debidas a una aplicación cuantitativamente irregular. Sino más bien
se trata de un fenómeno óptico basado en las diferencias en la
humidificación superficial de las fibras.
Es conocida la utilización de telas compuestas no
tejidas conteniendo súper micro fibras, conocidas como "mezcla
hinchada", en las partes hidrófobas de los artículos higiénicos
tales como los pañales- ver por ejemplo el documento
WO-A-9822056. Tales compuestos
presentan dos o preferiblemente tres capas, y son siempre una
combinación de respectivamente una o dos capas fabricadas con fibras
regulares o filamentos y por lo menos una capa fabricada con dicha
"mezcla hinchada" de súper micro fibras. El alto índice
hidrófobo se consigue por el hecho de que la capa que contiene la
"mezcla hinchada" de súper micro fibras proporciona las
propiedades hidrófobas debido a los muy particularmente
desfavorables ángulos entre las fibras individuales. Una estructura
realizada con tales micro fibras no puede ser humedecida ni
penetrada por el agua. Sin embargo, la "mezcla hinchada" de
súper micro fibras proporciona un inaceptable alto índice de
opacidad por lo que las estructuras compuestas que las contienen son
opacas, lo cual constituye la principal desventaja de tales tipos de
estructuras compuestas.
Es conocido - ver la patente US nº 5.763.334 o el
documento EP-A-0619393- como
realizar no tejidos cardados hidrófobos perfeccionados a partir de
fibras cortadas de poliolefína de varios títulos conteniendo en el
interior polisiloxano hidrófobo de una formulación particular -las
fibras cortadas de poliolefina son modificadas por los
polisiloxanos. Estas fibras cortadas mejoran la hidrofobia de tales
estructuras no tejidas cardadas y las hacen aptas para ser
utilizadas en artículos higiénicos tales como pañales. Tales
artículos son mejorados por estas fibras, que, como hilados,
presentan una hidrofobia mucho mayor que las fibras regulares
conocidas de poliolefina que carecen del lubricante interno
siloxano. La mejora de la hidrofobia se evidencia por medio de un
ángulo de contacto avanzado de las fibras cortadas de por lo menos
95º.
Sorprendentemente se ha demostrado que los no
tejidos realizados con filamentos de fibras continuas de un título
inferior a 1,5 dtex y particularmente aquellos de más de 0,01 y
menos de 1,2 dtex, son aptos para alcanzar un alto índice hidrófobo
con una carga higroscópica mayor de 100 mm, debido a su geometría y
a sus ángulos de humidificación desfavorables. Ello hace que sea
posible utilizar tales telas no tejidas como tejido barrera
respirable en artículos higiénicos sin que sea necesario utilizar
ninguna capa de "mezcla hinchada".
También sorprendentemente se ha demostrado, que
los telas no tejidas fabricadas con micro fibras mantienen sus
propiedades superficiales favorables incluso cuando se fabrican con
una muy pequeña proporción de dióxido de titanio por debajo del
0,15% o incluso sin nada de dióxido de titanio. Sin embargo la
proporción preferida de dióxido de titanio es la tasa comprendida
entre 0,01 y 0,12%, una tasa que mejora los procesos de hilado y
encolado.
También se ha demostrado, que las telas no
tejidas según esta invención pueden no únicamente estar fabricadas
con fibras simples sino de forma similar con fibras
bi-componente o mezclas de fibras de dos diferentes
tipos de fibras. Es posible utilizar otra poliolefina como segundo
componente, por ejemplo polietileno, un copolímero cualquiera u otro
polímero hilable, tal como un poliéster.
Una máquina de hilar para telas no tejidas del
tipo Reicofil®-3 (fabricada por Reifenhäuser Company) con dos
cabezales de hilar fue ajustada convenientemente para fabricar
microfilamentos. Como materia prima se utilizó el polipropileno
Metocene® con MFR 30 fabricado por Largor AG Company.
Ambos cabezales de hilar trabajaron en las mismas
condiciones de hilatura tal como se describe a continuación:
En un cabezal de hilar de ancho 3,2 mm se instaló
una hilera de 17700 orificios. La temperatura de fusión era de
245-250ºC, la temperatura de la hilera
250-255ºC. El rendimiento total del polímero fue de
5,8 Kg/min, es decir 0,33 g/minuto por orificio. La dosificación de
la mezcla madre de dióxido de titanio fue instalada de forma que el
polímero fundido como fibra continua contenía un 0,1% de pigmento.
Los filamentos continuos extruídos en la cámara de templado y
estiraje fueron templados con aire a una temperatura de 25ºC, que
había sido acelerado en la parte de estirado de la cámara y
utilizado para el estiraje. El ancho de la parte estrecha de la
cámara era de 17 mm. La parte inferior de la cámara se ensanchada y
formaba un difusor en donde los filamentos continuos estirados se
acumulaban en una pantalla colectora en forma de lámina fibrosa en
donde esta parte de la pantalla colectora formadora de la estructura
estaba equipada en la parte inferior con una cámara de succión. La
pantalla colectora transportaba la lámina fibrosa a una calandra
caliente para el encolado. La velocidad de la pantalla fue ajustada
a 200m/min de forma, que el peso de la tela no tejida fue de
17g/m^{2}. La temperatura de la calandra de encolar era de 155ºC
en el cilindro con dibujos y de 143ºC en el liso.
El producto no tejido de fibra continua obtenido
dio los siguientes resultados en las pruebas de laboratorio (MD
significa en la dirección de la máquina, CD significa en la
dirección transversal a la máquina).
| Peso estándar | g/m^{2} | 17,2 |
| Resistencia a la tracción MD | N/2,54 cm | 30,5 |
| \hskip3,6cm CD | 15,75 | |
| Elongación MD | % | 62,1 |
| \hskip1,7cm CD | 65,8 | |
| Carga higroscópica | mm agua | 129,3 |
| Titulo del filamento | dtex | 1,29 |
| Porosidad (ensayo de burbuja) | \mum | 108,8 |
| Permeabilidad al aire | m^{3}/m^{2}.s | 3,63 |
El tela no tejida de fibra continua fabricada en
la prueba era casi trasparente y cuando se le aplicó una dispersión
de aceite o grasa no se observaron manchas. Tal tela no tejida es
particularmente adecuada como cubierta barrera para utilizar en la
fabricación de pañales para bebés.
En este caso se utilizaron las mismas dos líneas
de cabezales de hilar descritas en el ejemplo 1. De la misma forma,
las condiciones de hilado correspondían exactamente a las que han
sido descritas en el Ejemplo 1, excepto en que el rendimiento se
incrementó hasta 7,0 kg/min o 0,40 g/min por orificio
respectivamente. No se añadió dióxido de titanio como pigmento. Para
mantener el peso básico de la estructura fabricada inalterable, la
velocidad de la pantalla colectora se incrementó a 234m/min. La tela
no tejida de fibra continua fabricada dio los siguientes resultados
en las pruebas de laboratorio
| Peso estándar | g/m^{2} | 17,03 |
| Resistencia a la tracción MD | N/2,54 cm | 56,2 |
| \hskip3,2cm CD | 30,4 | |
| Elongación MD | % | 64,1 |
| \hskip1,5cm CD | 68,5 | |
| Carga higroscópica | mm agua | 125,2 |
| Titulo del filamento | dtex | 1,28 |
| Porosidad (ensayo de burbuja) | \mum | 113,5 |
| Permeabilidad al aire | m^{3}/m^{2}.s | 3,79 |
La tela no tejida de fibra continua fabricada
según este ejemplo era totalmente transparente y permitía ser
tratada con una dispersión de aceite o grasa sin que se hiciera
visible ninguna mancha. Tal material no tejido es particularmente
adecuado como barrera hidrófoba para utilizar en la fabricación de
pañales para bebés.
Ejemplo comparativo
1
Una estructura no tejida de fibra continua fue
fabricada según el ejemplo 2, con la única diferencia de la adición
de 0,5% de mezcla base de dióxido de titanio. Los resultados de las
pruebas de este material coincidieron exactamente con los de la
tabla 2.
La estructura fabricada era totalmente opaca,
siendo esto la principal diferencia con respecto al Ejemplo 2.
Después de haber aplicado una dispersión de aceite se observaron
manchas escasamente definidas que daban una impresión visual
desfavorable. La posibilidad de utilizar tal material como tejido
barrera en los pañales para bebe es bastante limitada a pesar de que
los resultados de todas las pruebas de laboratorio fueron
excelentes.
Ejemplo comparativo
2
Se utilizó la misma máquina descrita en el
Ejemplo 1, excepto en que se instaló un cabezal para hilar "mezcla
hinchada"entre los dos cabezales para hilar filamentos continuos.
De esta forma se fabricó un material compuesto SMS que comprendía
una capa de "mezcla hinchada"interpuesta entre las dos capas de
fibra continua. Resultando un peso total básico de 17 g/m^{2},
cada una de las capas formadas con fibra continua pesaba 7 g/m^{2}
y la interpuesta de "mezcla hinchada" 3 g/m^{2}. Los
materiales de fibra continua proporcionaban un título de filamento
de 1,2 dtex, las fibrillas de la "mezcla hinchada" eran como es
habitual muy irregulares con un promedio de 0,4 dtex.
Los resultados de las pruebas de laboratorio
fueron los siguientes:
| Resistencia a la tracción MD | N/5cm | 40,7 |
| \hskip3,2cm CD | 21,7 | |
| Elongación MD | % | 76,2 |
| \hskip1,5cm CD | 78,5 | |
| Carga higroscópica | mm agua | 152,1 |
| Porosidad (ensayo de burbuja) | \mum | 59,9 |
| Permeabilidad al aire | l/m^{2}.s | 1859 |
El material compuesto SMS fabricado según este
ejemplo proporciona una excelente barrera a los fluidos.
Desafortunadamente, resulto ser muy opaco y aunque se trate muy
cuidadosamente con una dispersión de aceite tiene una fuerte
tendencia a formar manchas que van en detrimento del efecto
visual.
Claims (4)
1. Cubierta hidrófoba no tejida para artículos
higiénicos absorbentes, caracterizada porque está realizada
con filamentos de fibra continua con un título inferior a 1,5 dtex y
contiene menos de 0,15% de dióxido de titanio como agente
deslustrador.
2. Cubierta hidrófoba no tejida según la
reivindicación 1, caracterizada porque los filamentos tienen
un título inferior a 1,2 dtex.
3. Cubierta hidrófoba no tejida según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los filamentos
contienen de 0,01 a 0,12% de dióxido de titanio.
4. Cubierta hidrófoba no tejida según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la
proporción de polipropileno en los filamentos es superior al
65%.
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