ES2629257T3 - CaCO3 en poliéster para textiles no tejidos y fibras - Google Patents
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Abstract
Una tela no tejida que comprende al menos un polímero que comprende un poliéster, y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio, en el que el carbonato de calcio está presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, y en el que la tela no tejida comprende al menos un polímero y al menos un relleno en forma de fibras y/o filamentos que tienen un diámetro de 0.5 a 40 μm, y en el que el poliéster es un tereftalato de polietileno y el carbonato de calcio tiene un tamaño promedio de partícula d50 de 1.2 a 1.8 μm y un tamaño de partícula de corte superior d98 de 4 a 7 μm.
Description
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DESCRIPCION
CaCO3 en poliester para textiles no tejidos y fibras
La invencion se relaciona con una tela no tejida, un procedimiento para preparar una tela no tejida, artlculos que contienen dicha tela no tejida, y el uso de dicha tela no tejida, as! como al uso de fibras para la fabrication de telas no tejidas y al uso de carbonato de calcio como rellenos para telas no tejidas.
Las telas no tejidas son laminas o estructuras de red hechas enlazando fibras o filamentos. Pueden ser planas o voluminosas y, dependiendo del procedimiento por el cual se producen y de los materiales usados, se pueden adaptar para una variedad de aplicaciones. En contraste con otros textiles tales como telas o tejidos de punto, las telas no tejidas no necesitan pasar por la etapa preparatoria de hilado de hilo con el fin de ser transformados en una red de un cierto patron. Dependiendo de la resistencia del material necesario para el uso especlfico, es posible usar un cierto porcentaje de telas recicladas en la tela no tejida. Por el contrario, algunas telas no tejidas pueden ser recicladas despues de su uso, dado el tratamiento adecuado y las instalaciones. Por lo tanto, las telas no tejidas pueden ser la tela mas ecologica para ciertas aplicaciones, especialmente en campos e industrias donde los productos desechables o de uso unico son importantes, tales como hospitales, escuelas o asilos de ancianos.
Hoy en dla, las telas no tejidas se producen principalmente a partir de pollmeros termoplasticos tales como polipropileno, polietileno, poliamidas o poliesteres. La ventaja de las fibras o filamentos de poliester es su alta cristalinidad, alta resistencia y alta tenacidad. El polietileno tereftalato (PET) es la clase de poliester mas usada y se caracteriza por su alto modulo, bajo encogimiento, estabilidad termica, resistencia a la luz y resistencia qulmica, lo que explica la gran versatilidad del PET. Un inconveniente principal del PET es su lenta rata de cristalizacion, que no permite tiempos de ciclo razonables para procedimiento de fabricacion tales como moldeo por inyeccion. Por lo tanto, a menudo se anaden agentes nucleantes tales como talco. Sin embargo, estas partlculas heterogeneas pueden actuar como concentradores de tensiones y, por lo tanto, pueden afectar a las propiedades mecanicas del pollmero. Por consiguiente, el PET nucleado se refuerza a menudo con fibras de vidrio.
Se divulgo un PET lleno de talco en el artlculo de Sekelik et al. titulado "Oxygen barrier properties of crystallized and talc-filled poly(ethylene terephthalate)" publicado en el Journal of Polymer Science: Parte B: Polymer Physics, 1999, 37, 847 a 857.
El documento US 5.886.088 A se refiere a una composition de resina PET que comprende un agente de nucleacion inorganico. En el documento WO 2009/121085 A1 se divulga un metodo para producir un material polimerico termoplastico, que se rellena con carbonato de calcio. El documento WO 2012/052778 A1 se relaciona con pellculas de pollmero que se pueden desgarrar que comprenden rellenos de poliester y carbonato de calcio o mica. La hilatura de fibras de PET que contiene carbonato de calcio modificado fue estudiada por Boonsri Kusktham y se describio en el artlculo titulado "Spinning of PET fibres mixed with calcium carbonate", que fue publicado en el Asian Journal of Textile, 2011, 1 (2), 106 a 113.
Las fibras extrudidas y las bandas no tejidas que contienen dioxido de titanio y al menos un relleno mineral se divulgan en el documento US 6.797.377 B1. El documento WO 2008/077156 A2 describe fibras hiladas que comprenden una resina polimerica y un relleno, as! como telas no tejidas que contienen dichas fibras. Los no tejidos de pollmeros sinteticos con una composicion de union mejorada se divulgan en el documento EP 2 465 986 A1. El documento WO 97/30199 se relaciona con fibras o filamentos adecuados para la production de una tela no tejida, las fibras o filamentos que consisten esencialmente en una poliolefina y partlculas inorganicas. La tecnica anterior ademas se puede encontrar en el documento WO2008/077156. A la vista de lo anterior, la mejora de las propiedades de las telas no tejidas en base a poliester sigue siendo de interes para el experto.
Un objetivo de la presente invencion es proporcionar una tela no tejida que tiene un toque suave mejorado y una rigidez mas alta. Tambien serla deseable proporcionar una tela no tejida que se pueda adaptar con respecto a sus propiedades hidrofobas o hidrofllicas. Tambien serla deseable proporcionar una tela no tejida que contenga una cantidad reducida de pollmero sin afectar significativamente la calidad de la tela no tejida.
Tambien es un objetivo de la presente invencion proporcionar un procedimiento para producir una tela no tejida a partir de una composicion polimerica en base a poliester, especialmente una composicion de PET, que permite tiempos de ciclo cortos durante el procesamiento en estado fundido. Tambien es deseable proporcionar un procedimiento para producir una tela no tejida que permita el uso de poliester reciclado, especialmente PET reciclado.
Los objetivos anteriores y otros objetivos se resuelven mediante el objeto tal como se definio aqul en el presente documento en las reivindicaciones independientes.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, una tela no tejida que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio, en la que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, y en el que la tela no tejida comprende al menos un pollmero y el al menos un relleno en forma de fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, y en la que el poliester es un tereftalato de polietileno, y el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior dgs de 4 a 7 pm.
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De acuerdo con otro aspecto, la presente invention proporciona un procedimiento para producir una tela no tejida que comprende los pasos de
a) proporcionar una mezcla de al menos un pollmero que comprende un poliester y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio,
b) formar la mezcla en fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, y
c) formar una tela no tejida a partir de las fibras y/o filamentos, en la que esta presente el carbonato de calcio en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, en la que el poliester es un tereftalato de polietileno y el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
De acuerdo con aun otro aspecto, la presente invencion proporciona un artlculo que comprende el textil no tejido inventivo, en el que dicho artlculo se selecciona de productos de construction, prendas de vestir de consumo, prendas de vestir industriales, productos medicos, artlculos para el hogar, productos de protection, materiales de envasado, productos cosmeticos, productos de higiene, o materiales de filtration.
De acuerdo con aun otro aspecto, la presente invencion proporciona el uso de carbonato de calcio como relleno en una tela no tejida que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en la que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, y en la que la tela no tejida comprende al menos un pollmero y el al menos un relleno en forma de fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, y en la que el poliester es un tereftalato de polietileno, y el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
De acuerdo con aun otro aspecto, la presente invencion proporciona el uso de fibras para la fabrication de una tela no tejida, en la que las fibras comprenden al menos un pollmero que comprende un poliester y al menos un material de relleno que comprende carbonato de calcio, y en la que el poliester es un tereftalato de polietileno, y el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm, y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
De acuerdo con aun otro aspecto, la presente invencion proporciona el uso de la tela no tejida inventiva en productos de construccion, impermeabilizacion, aislamiento termico, insonorizacion, tejados, prendas de vestir de consumo, tapicerla y confection, prendas de vestir industriales, productos medicos, artlculos para el hogar, productos de proteccion, materiales de embalaje, productos cosmeticos, productos de higiene o materiales de filtracion.
Las realizaciones ventajosas de la presente invencion se definen en las sub-reivindicaciones correspondientes.
De acuerdo con una realization, el poliester tiene un peso molecular promedio nominal de 5000 a 100000 g/mol, preferiblemente de 10000 a 50000 g/mol, y mas preferiblemente de 15000 a 20000 g/mol.
De acuerdo con una realizacion, el carbonato de calcio es carbonato de calcio triturado, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado, carbonato de calcio tratado en superficie, o una mezcla de los mismos, preferiblemente carbonato de calcio tratado en superficie. De acuerdo con otra realizacion, el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula de corte superior d98 de 6 a 7 pm. De acuerdo con aun otra realizacion, el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.2 a 40% en peso, y preferiblemente de 1 a 35% en peso, en base al peso total de la tela no tejida.
De acuerdo con una realizacion del procedimiento inventivo, en el paso b) la mezcla se forma en fibras, preferiblemente por un procedimiento de extrusion, y mas preferiblemente por un procedimiento de fundido por soplado, un procedimiento de union por hilatura o una combination de los mismos. De acuerdo con otra realizacion del procedimiento inventivo, la tela no tejida se forma recogiendo las fibras sobre una superficie o soporte. De acuerdo con aun otra realizacion del procedimiento inventivo, los pasos b) y c) se repiten dos o mas veces para producir una tela no tejida multicapa, preferiblemente un tela no tejida de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (SMS), una de soplado por fundido- union por hilatura-soplado por fundido (MSM), una de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura-soplado por fundido (SMSM), una de soplado por fundido-union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (MSMs), una de union por hilatura-soplado por fundido- soplado por fundido-union por hilatura (SMMS), o una de soplado por fundido-union por hilatura-union por hilatura-soplado por fundido (MSSM).
Debe entenderse que para los propositos de la presente invencion, los siguientes terminos tienen el siguiente significado:
El termino "grado de cristalinidad", tal como se usa en el contexto de la presente invencion, se relaciona con la fraction de las moleculas ordenadas en un pollmero. La fraccion restante se designa como "amorfa". Los pollmeros pueden cristalizarse tras el enfriamiento de la masa fundida, estiramiento mecanico o evaporation del solvente. Las areas cristalinas son generalmente mas densamente empacadas que las areas amorfas, y la cristalizacion puede afectar las propiedades opticas, mecanicas, termicas y qulmicas del pollmero. El grado de cristalinidad se especifica en porcentaje y se puede determinar mediante calorimetrla diferencial de barrido (DSC).
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"Carbonato de calcio molido" (GCC) en el sentido de la presente invencion es un carbonato de calcio obtenido a partir de fuentes naturales, tales como piedra caliza, marmol, calcita o tiza y procesado a traves de un tratamiento en humedo y/o en seco tal como trituracion, y/o fraccionamiento, por ejemplo por un ciclon o clasificador.
El termino "viscosidad intrlnseca" tal como se usa en el contexto de la presente invencion es una medida de la capacidad de un pollmero en solucion para mejorar la viscosidad de la solucion y se especifica en dl/g.
El "carbonato de calcio modificado" (MCC) en el sentido de la presente invencion puede presentar un carbonato de calcio natural triturado o precipitado con una modificacion de estructura interna o un producto de reaccion superficial, es decir, "carbonato de calcio reaccionado en superficie". Un "carbonato de calcio de reaccion superficial" es un material que comprende carbonato de calcio y sales de calcio insolubles, preferiblemente al menos parcialmente cristalinas, de aniones de acidos en la superficie. Preferiblemente, la sal de calcio insoluble se extiende desde la superficie de al menos una parte del carbonato de calcio. Los iones de calcio que forman dicha sal de calcio al menos parcialmente cristalina de dicho anion se originan en gran parte desde el material de carbonato calcico de partida. Los MCC se describen, por ejemplo, en los documentos US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1 o 2 264 108 A1.
Para el proposito de la presente invencion, el termino "tela no tejida" se relaciona con una estructura de hoja plana, flexible y porosa que se produce mediante capas de interconexion o redes de fibras, filamentos o estructuras filamentarias similares a pellculas.
A lo largo del presente documento, el "tamano de partlcula" de un relleno de carbonato de calcio se describe por su distribucion de tamanos de partlcula. El valor dx representa el diametro con respecto al cual x% en peso de las partlculas tienen diametros inferiores a dx. Esto significa que el valor de d20 es el tamano de partlcula en el que el 20% en peso de todas las partlculas es menor y el valor de d98 es el tamano de partlcula al cual el 98% en peso de todas las partlculas es menor. El valor d98 tambien se designa como "corte superior". El valor de d50 es, por lo tanto, el tamano de partlcula mediano ponderado, es decir, 50% en peso de todos los granos son mas grandes o mas pequenos que este tamano de partlcula. Para el proposito de la presente invencion, el tamano de partlcula se especifica como el tamano de partlcula mediano ponderado d50 a menos que se indique lo contrario. Para determinar el valor d50 del tamano de partlcula promedio ponderado o el valor d98 del tamano de partlcula de corte superior se puede usar un dispositivo Sedigraph 5100 o 5120 de la empresa Micromeritics, EEUU.
Como es usado aqul, el termino "pollmero" incluye generalmente homopollmeros y copollmeros tales como, por ejemplo, copollmeros en bloque, injertos, aleatorios y alternantes, as! como mezclas y modificaciones de los mismos
El "carbonato de calcio precipitado" (PCC) en el sentido de la presente invencion es un material sintetizado, obtenido generalmente por precipitacion despues de una reaccion de dioxido de carbono e hidroxido de calcio (cal hidratada) en un medio acuoso o por precipitacion de un calcio y una fuente de carbonato en agua. Adicionalmente, el carbonato de calcio precipitado tambien puede ser el producto de la introduccion de sales de calcio y carbonato, cloruro de calcio y carbonato de sodio, por ejemplo, en un medio acuoso. El PCC puede ser vaterita, calcita o aragonita. Los PCC se describen, por ejemplo, en los documentos EP 2 447 213 A1, EP 2 524 898 A1, EP 2 371 766 A1, o la solicitud de patente europea no publicada no. 12 164 041,1.
En el sentido de la presente invencion, un "carbonato de calcio tratado en superficie" es un carbonato de calcio molido, precipitado o modificado que comprende una capa de tratamiento o recubrimiento, por ejemplo una capa de acidos grasos, tensioactivos, siloxanos o pollmeros.
Cuando el termino "que comprende" se usa en la presente descripcion y reivindicaciones, no excluye otros elementos. Para los propositos de la presente invencion, se considera que el termino "que consiste en" es una realizacion preferida del termino "compuesto de". Si a continuation se define un grupo para comprender al menos un cierto numero de realizaciones, esto tambien se debe entender para divulgar un grupo, que preferiblemente consiste unicamente en estas realizaciones.
Cuando se usa un artlculo indefinido o definido cuando se hace referencia a un nombre singular, por ejemplo "un/una", "un/una" o "el/ella", esto incluye un plural de ese sustantivo a menos que se indique otra cosa especlficamente.
Terminos como "obtenible" o "definible" y "obtenido" o "definido" se usan indistintamente. Esto, por ejemplo indica que, a menos que el contexto indique claramente lo contrario, el termino "obtenido" no significa indicar que, por ejemplo una realizacion debe obtenerse mediante por ejemplo la secuencia de pasos siguiendo el termino "obtenido", aunque tal comprension limitada se incluye siempre por los terminos "obtenido" o "definido" como una realizacion preferida.
La tela no tejida de la invencion comprende al menos un pollmero que comprende un poliester y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio. En los siguientes detalles y realizaciones preferidas del producto inventivo se estableceran en mas detalle. Debe entenderse que estos detalles tecnicos y realizaciones tambien se aplican al procedimiento inventivo para producir dicha tela no tejida y al uso inventivo de la tela no tejida, fibras, composiciones y carbonato de calcio.
El al menos un pollmero
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La tela no tejida de la presente invencion comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno.
Los poliesteres son una clase de pollmeros que contienen el grupo funcional ester en su cadena principal y se obtienen generalmente mediante una reaccion de policondensacion. Los poliesteres pueden incluir pollmeros de origen natural tales como cutina, as! como pollmeros sinteticos tales como policarbonato o poli butirato. Dependiendo de su estructura, los poliesteres pueden ser biodegradables.
Ejemplos de un poliester son un acido poliglicolico, una policaprolactona, un adipato de polietileno, un polihidroxialcanoato, un polihidroxibutirato, un politrimetileno de tereftalato, un polibutileno de tereftalato, un naftalato de polietileno, un acido polilactico o una mezcla de los mismos, o copollmeros de los mismos. Cualquiera de estos pollmeros puede estar en forma pura, es decir en forma de un homopollmero, o puede ser modificado por copolimerizacion y/o anadiendo uno o mas sustituyentes a la cadena principal o cadenas laterales de la cadena principal.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el al menos un pollmero consiste en un poliester. El poliester puede consistir en solo un tipo especlfico de poliester o una mezcla de uno o mas tipos de poliesteres.
El al menos un pollmero puede estar presente en la tela no tejida en una cantidad de al menos 40% en peso, preferiblemente de al menos 60% en peso, mas preferiblemente de al menos 80% en peso, y lo mas preferiblemente de al menos 90% en peso, en base al peso total de la tela no tejida. De acuerdo con una realizacion, el al menos un pollmero esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 50 a 99% en peso, preferiblemente de 60 a 98% en peso, y mas preferiblemente de 65 a 95% en peso, en base al peso total de la tela no tejida.
De acuerdo con la presente invencion, el poliester es un tereftalato de polietileno.
El tereftalato de polietileno (PET) es un pollmero de condensation y puede producirse industrialmente condensando ya sea acido tereftalico o tereftalato de dimetilo con etilenglicol.
El PET puede polimerizarse mediante intercambio de ester empleando los monomeros de tereftalato de dietilo y etilenglicol o esterification directa empleando los monomeros de acido tereftalico y etilenglicol. Tanto los procedimientos de intercambio de esteres como los de esterificacion directa se combinan con pasos de policondensacion ya sea de forma discontinua o continua. Los sistemas discontinuos requieren dos recipientes de reaccion; uno para esterificacion o intercambio de ester y otro para polimerizacion. Los sistemas continuos requieren al menos tres recipientes; uno para esterificacion o intercambio de esteres, otro para reducir el exceso de glicoles y aun otro para la polimerizacion.
Alternativamente, el PET puede producirse mediante policondensacion en fase solida. Por ejemplo, en tal procedimiento se continua una policondensacion en estado fundido hasta que el prepollmero tiene una viscosidad intrlnseca de 1.0 a 1.4 dl/g, momento en el que el pollmero se vierte en una pellcula solida. La pre-cristalizacion se lleva a cabo calentando, por ejemplo por encima de 200°C, hasta que se obtiene el peso molecular deseable del pollmero.
De acuerdo con una realizacion, el PET se obtiene a partir de un procedimiento de polimerizacion continuo, un procedimiento de polimerizacion discontinuo o un procedimiento de polimerizacion en fase solida.
De acuerdo con la presente invencion, el termino "tereftalato de polietileno" comprende tereftalato de polietileno no modificado y modificado. El tereftalato de polietileno puede ser un pollmero lineal, un pollmero ramificado o un pollmero reticulado. Por ejemplo, si se deja que el glicerol reaccione con un diacido o su anhldrido, cada glicerol generara un punto de ramification. Si el acoplamiento interno ocurre, por ejemplo, por reaccion de un grupo hidroxilo y una funcion acida de ramas en la misma o diferente molecula, el pollmero se reticulara. Opcionalmente, el tereftalato de polietileno puede estar sustituido, preferiblemente con un grupo alquilo Ci a C10, un grupo hidroxilo y/o amina. De acuerdo con una realizacion, el tereftalato de polietileno esta sustituido con un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, tert-butilo, hidroxilo y/o amina. El tereftalato de polietileno puede modificarse tambien por copolimerizacion, por ejemplo, con ciclohexano- dimetanol o acido isoftalico.
Dependiendo de su tratamiento e historia termica, el PET puede existir tanto como un pollmero amorfo como semicristalino, es decir como un pollmero que comprende fracciones cristalinas y amorfas. El material semi-cristalino puede aparecer transparente u opaco y blanco dependiendo de su estructura cristalina y tamano de partlcula.
De acuerdo con una realizacion, el tereftalato de polietileno es amorfo. De acuerdo con otra realizacion, el tereftalato de polietileno es semicristalino, preferiblemente el tereftalato de polietileno tiene un grado de cristalinidad de al menos 20%, mas preferiblemente de al menos 40% y lo mas preferiblemente de al menos 50%. De acuerdo con aun otra realizacion, el tereftalato de polietileno tiene un grado de cristalinidad del 10 al 80%, mas preferiblemente del 20 al 70% y mas preferiblemente del 30 al 60%. El grado de cristalinidad puede medirse con calorimetrla diferencial de barrido (DSC).
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De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el tereftalato de polietileno tiene una viscosidad intrlnseca, IV, de 0.3 a 2.0 dl/g, preferiblemente de 0.5 a 1.5 dl/g, y mas preferiblemente de 0.7 a 1.0 dl/g.
De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, el tereftalato de polietileno tiene una temperatura de transicion vltrea, Tg, de 50 a 200°C, preferiblemente de 60 a 180°C, y mas preferiblemente de 70 a 170°C.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el tereftalato de polietileno tiene un peso molecular promedio nominal de 5000 a 100000 g/mol, preferiblemente de 10000 a 50000 g/mol, y mas preferiblemente de 15000 a 20000 g/mol.
El tereftalato de polietileno puede ser un pollmero virgen, un pollmero reciclado, o una mezcla de los mismos. Un tereftalato de polietileno reciclado puede obtenerse a parti r de botellas de PET consumidas posteriormente, trozos de PET de preforma, PET retorcido o PET recuperado.
De acuerdo con una realizacion, el tereftalato de polietileno incluye 10% en peso, preferiblemente 25% en peso, mas preferiblemente 50% en peso, y lo mas preferiblemente 75% en peso de PET reciclado, en base a la cantidad total de tereftalato de polietileno.
De acuerdo con una realizacion, el al menos un pollmero consiste en un tereftalato de polietileno. El PET puede consistir en un solo tipo especlfico de PET o una mezcla de dos o mas tipos de PET.
De acuerdo con una realizacion, el al menos un pollmero comprende otros pollmeros, preferiblemente poliolefinas, poliamidas, celulosa, polibenzimidazoles o mezclas de los mismos, o copollmeros de los mismos. Ejemplos de tales pollmeros son polihexametileno diadipamida, policaprolactama, poliamidas aromaticas o parcialmente aromaticas ("aramidas"), nylon, sulfuro de polifenileno (PPS), polietileno, polipropileno, polibenzimidazoles o rayon.
De acuerdo con una realizacion, el al menos un pollmero comprende al menos 50% en peso, preferiblemente al menos 75% en peso, mas preferiblemente al menos 90% en peso, y lo mas preferiblemente al menos 95% en peso de un tereftalato de polietileno, en base a la cantidad total de el al menos un pollmero.
El al menos un relleno
De acuerdo con la presente invencion, la tela no tejida comprende al menos un relleno que comprende un carbonato de calcio, en la que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, y tiene un tamano de partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm, y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm. El al menos un relleno se dispersa dentro del al menos un pollmero.
El uso de al menos un relleno que comprende carbonato de calcio en telas no tejidas en base a poliester tiene ciertas ventajas en comparacion con las telas no tejidas convencionales. Por ejemplo, las propiedades hidrofobas o hidrofllicas de la red no tejida se pueden adaptar a la aplicacion pretendida mediante el uso de un relleno de carbonato de calcio apropiado. Adicionalmente, el uso de cargas de carbonato de calcio permite la reduccion de poliesteres en la produccion de telas no tejidas sin afectar significativamente la calidad del material no tejido. Ademas, los inventores encontraron sorprendentemente que si se anade carbonato de calcio como relleno al PET, el pollmero exhibe una conductividad termica mas alta, lo que conduce a una rata de enfriamiento mas rapida del pollmero. Ademas, sin estar ligado a ninguna teorla, se cree que el carbonato de calcio actua como agente de nucleacion para el PET, y por lo tanto, aumenta la temperatura de cristalizacion del PET. Como un resultado, la rata de cristalizacion se incrementa, lo que, por ejemplo, permite tiempos de ciclado mas cortos durante el procesamiento en fusion. Los inventores tambien encontraron que las redes no tejidas fabricadas a partir de PET que incluyen rellenos de carbonato de calcio tienen un toque suave mejorado y una rigidez mas alta en comparacion con bandas no tejidas hechas de PET solamente.
De acuerdo con una realizacion, el carbonato de calcio es carbonato de calcio molido, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado, carbonato de calcio tratado en superficie, o una mezcla de los mismos. Preferiblemente, el carbonato de calcio es carbonato de calcio tratado en superficie.
Se entiende que el carbonato de molido (o natural) (GCC) es una forma que ocurre naturalmente de carbonato de calcio, extraldo de rocas sedimentarias tales como piedra caliza o tiza, o de rocas metamorficas de marmol. Se sabe que el carbonato de calcio existe como tres tipos de polimorfos cristalinos: calcita, aragonita y vaterita. La calcita, el polimorfo cristalino mas comun, se considera que es la forma cristalina mas estable del carbonato de calcio. Menos frecuente es la aragonita, que tiene una estructura cristalina ortorrombica de aguja discreta o aglomerada. Vaterita es el mas raro carbonato de calcio polimorfo y es generalmente inestable. El carbonato de calcio molido es casi exclusivamente del polimorfo calcltico, que se dice que es trigonalrhomboedrico y representa el mas estable de los polimorfos del carbonato de calcio. El termino "fuente" del carbonato de calcio en el sentido de la presente solicitud se refiere al material mineral que ocurre naturalmente del que se obtiene el carbonato de calcio. La fuente del carbonato de calcio puede comprender otros componentes que ocurren naturalmente tales como carbonato de magnesio, silicato de aluminio, etc.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la fuente de carbonato de calcio molido (GCC) es seleccionada de marmol, tiza, calcita, dolomita, caliza o mezclas de los mismos. Preferiblemente, la fuente de
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carbonato de calcio molido se selecciona de marmol. De acuerdo con una realization de la presente invention, el GCC se obtiene mediante molienda en seco. De acuerdo con otra realization de la presente invention, el GCC se obtiene por molienda en humedo y subsiguiente secado.
El "carbonato de calcio precipitado" (PCC) en el sentido de la presente invention es un material sintetizado, obtenido generalmente por precipitation tras reaction de dioxido de carbono y cal en un medio acuoso o por precipitation de una fuente de iones de calcio y carbonato en agua o por precipitation de iones calcio y carbonato, por ejemplo CaCl2 y Na2CO3, desde la solution. Otras formas posibles de producir PCC son el procedimiento de soda de cal, o el procedimiento de Solvay en el que PCC es un subproducto de la production de amonlaco. El carbonato de calcio precipitado existe en tres formas cristalinas primarias: calcita, aragonita y vaterita, y hay muchos polimorfos diferentes (habitos de cristal) para cada una de estas formas cristalinas. La calcita tiene una estructura trigonal con habitos tlpicos de cristal, tales como escaldenoedrico (S-PCC), romboedrico (R-PCC), prismatico hexagonal, pinacoidal, coloidal (C- PCC), cubico y prismatico (P-PCC). La aragonita es una estructura ortorrombica con habitos de cristal tlpicos de cristales prismaticos hexagonales gemelos, as! como una diversa variedad de finos prismaticos alargados, curvados, piramidales escarpados, cristales en forma de cincel, arbol ramificado y forma de coral o de gusano. La vaterita pertenece al sistema de cristal hexagonal. La suspension de PCC obtenida se puede desecar y secar mecanicamente.
De acuerdo con una realization de la presente invention, el carbonato de calcio comprende un carbonato de calcio precipitado. De acuerdo con otra realization de la presente invention, el carbonato de calcio comprende una mezcla de dos o mas carbonatos de calcio precipitados seleccionados de diferentes formas cristalinas y diferentes polimorfos del carbonato de calcio precipitado. Por ejemplo, el al menos un carbonato de calcio precipitado puede comprender un PCC seleccionado de S-PCC y un PCC seleccionado de R-PCC.
Un carbonato de calcio modificado puede presentar un GCC o PCC con una modification de estructura interna o un GCC o PCC con reaction superficial. Se puede preparar un carbonato de calcio de reaction superficial proporcionando un GCC o PCC en forma de una suspension acuosa, y anadiendo un acido a dicha suspension. Los acidos adecuados son, por ejemplo, acido sulfurico, acido clorhldrico, acido fosforico, acido cltrico, acido oxalico, o una mezcla de los mismos. En un siguiente paso, el carbonato de calcio se trata con dioxido de carbono gaseoso. Si se usa un acido fuerte tal como acido sulfurico o acido clorhldrico para el paso de tratamiento con acido, el dioxido de carbono se formara automaticamente in situ. Alternativamente o adicionalmente, se puede suministrar el dioxido de carbono desde una fuente externa. Los carbonatos de calcio reaccionados en la superficie se describen, por ejemplo, en los documentos US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1 o EP 2 264 108 A1.
Un carbonato de calcio tratado en superficie puede presentar un GCC, PCC o MCC que comprende una capa de tratamiento o recubrimiento sobre su superficie. Por ejemplo, el carbonato de calcio puede tratarse o recubrirse con un agente de tratamiento superficial hidrofobizante tal como, por ejemplo, acidos carboxllicos alifaticos, sales o esteres de los mismos, o un siloxano. Acidos alifaticos adecuados son, por ejemplo, acidos grasos de C5 a C28 tales como acido estearico, acido palmltico, acido mirlstico, acido laurico o una mezcla de los mismos. El carbonato de calcio tambien puede ser tratado o recubierto para convertirse en cationico o anionico con, por ejemplo, un poliacrilato o cloruro de polidialildimetilamonio (poliDADMAC). Los carbonatos de calcio tratados en superficie se describen, por ejemplo, en el documento EP 2 159 258 A1.
De acuerdo con una realization, el carbonato de calcio modificado es un carbonato de calcio de reaction en superficie, obtenido preferiblemente de la reaction con acido sulfurico, acido clorhldrico, acido fosforico, acido cltrico, acido oxalico o una mezcla de los mismos y dioxido de carbono.
De acuerdo con otra realization, el carbonato de calcio tratado en superficie comprende una capa de tratamiento o recubrimiento superficial obtenido del tratamiento con acidos grasos, sus sales, sus esteres o combinaciones de los mismos, preferiblemente del tratamiento con acidos grasos alifaticos C5 a C28, sus sales, sus esteres o combinaciones de los mismos y mas preferiblemente del tratamiento con estearato de amonio, estearato de calcio, acido estearico, acido palmltico, acido mirlstico, acido laurico o mezclas de los mismos.
Ademas o alternativamente, el carbonato de calcio tiene un tamano de parflcula de corte superior d98 de 6 a 7 pm.
El carbonato de calcio puede estar presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.2 a 40% en peso, y preferiblemente de 1.0 a 35% en peso, en base al peso total de la tela no tejida. De acuerdo con otra realization, el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.5 a 20% en peso, de 1.0 a 10% en peso, de 5.0 a 40% en peso, de 7.5 a 30% en peso, o de 10 a 25% en peso, en base al peso total de la tela no tejida.
De acuerdo con una realization, el carbonato de calcio se dispersa dentro del al menos un pollmero y esta presente en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, preferiblemente de 0.2 a 40% en peso, y mas preferiblemente de 1 a 35% en peso, en base al peso total del al menos un pollmero. De acuerdo con otra realization, el carbonato de calcio se dispersa dentro del al menos un pollmero y esta presente en una cantidad de 0.5 a 20% en peso, de 1.0 a 10% en peso, de 5.0 a 40% en peso, de 7.5 a 30% en peso, o de 10 a 25% en peso, en base al peso total del al menos un pollmero.
De acuerdo con una realization, el al menos un relleno consiste en carbonato de calcio. El carbonato de calcio puede consistir en un solo tipo especlfico de carbonato de calcio o una mezcla de dos o mas tipos de carbonatos de calcio.
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De acuerdo con otra realizacion, el al menos un relleno comprende pigmentos minerales adicionales. Ejemplos de otras partlculas de pigmento comprenden sllice, alumina, dioxido de titanio, arcilla, arcillas calcinadas, talco, caolln, sulfato calcico, wollastonita, mica, bentonita, sulfato de bario, yeso u oxido de zinc.
De acuerdo con una realizacion, al menos un material de relleno comprende al menos 50% en peso, preferiblemente al menos 75% en peso, mas preferiblemente al menos 90% en peso, y lo mas preferiblemente al menos 95% en peso de carbonato de calcio, en base a la cantidad total de al menos un relleno.
De acuerdo con una realizacion, al menos un relleno esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, preferiblemente de 0.2 a 40% en peso, y mas preferiblemente de 1 a 35% en peso, en base al peso total de la tela no tejida. De acuerdo con otra realizacion, el al menos un relleno se dispersa dentro del al menos un pollmero y esta presente en una cantidad de 1 a 50% en peso, preferiblemente de 2 a 40% en peso, y mas preferiblemente de 5 a 35% en peso, en base al peso total del al menos un pollmero.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona el uso de carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones, como relleno en una tela no tejida que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno. De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona el uso de carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones, como un relleno en una tela no tejida, en el que la carga se dispersa dentro de al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, se proporciona el uso de carbonato de calcio como relleno en una tela no tejida, en el que el relleno se dispersa dentro de al menos un pollmero que comprende un tereftalato de polietileno. Preferiblemente, el carbonato de calcio es un carbonato de calcio tratado en superficie.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona el uso de carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones, como relleno en una estructura filamentosa de fibra de tela no tejida, filamento y/o pellcula que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno. De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona el uso de carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones, como relleno en una estructura filamentosa de fibra de tela no tejida, filamento y/o pellcula que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno, en el que el relleno se dispersa dentro de al menos un pollmero.
La tela no tejida
Una tela no tejida es una estructura de hoja plana, flexible y porosa que se produce mediante capas de interconexion o redes de fibras, filamentos y/o estructuras filamentarias similares a pellculas.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona una estructura filamentaria de fibra de tela no tejida, filamento y/o pellcula, que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones.
De acuerdo con una realizacion, la tela no tejida comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones, en el que el al menos un relleno esta disperso dentro de al menos un pollmero. De acuerdo con otra realizacion, la tela no tejida comprende al menos un pollmero y al menos un relleno en forma de fibras, filamentos y/o estructuras filamentarias similares a pellculas, en el que al menos una carga esta dispersa dentro del al menos un pollmero.
De acuerdo con la presente invencion, las fibras y/o filamentos tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, preferiblemente de 5 a 35 pm. Ademas, las fibras y/o filamentos pueden tener cualquier forma de corte transversal, por ejemplo, una forma circular, ovalada, rectangular, en forma de mancuerna, en forma de rinon, triangular o irregular. Las fibras y/o filamentos pueden ser tambien fibras huecas y/o bicomponentes y/o tri-componentes.
Ademas de al menos un pollmero y al menos un relleno, la tela no tejida puede comprender aditivos adicionales, por ejemplo, ceras, abrillantadores opticos, estabilizantes termicos, antioxidantes, agentes antiestaticos, agentes antibloqueo, colorantes, pigmentos, agentes mejoradores del brillo, tensioactivos, aceites naturales o aceites sinteticos. La tela no tejida puede comprender tambien fibras inorganicas adicionales, preferiblemente fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras metalicas. Alternativamente o adicionalmente, pueden anadirse fibras naturales tales como algodon, lino, seda o lana. La tela no tejida tambien puede estar reforzada por hilos de refuerzo en forma de una estructura de superficie textil, preferiblemente en forma de tela, tendido, tejido de punto, prendas de punto o tela no tejida.
De acuerdo con una realizacion, la tela no tejida consiste en el al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es tereftalato de polietileno y el al menos un relleno que comprende carbonato de calcio, como se definio en la reivindicacion 1. De acuerdo con aun otra realizacion de la presente invencion, la tela no tejida consiste en un tereftalato de polietileno y carbonato de calcio, como se definio en las reivindicaciones.
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De acuerdo con una realizacion a manera de ejemplo, la tela no tejida comprende al menos un pollmero en una cantidad de 50 a 99% en peso, y el al menos un relleno en una cantidad de 1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, preferiblemente el al menos un pollmero en una cantidad de 60 a 98% en peso, y el al menos un relleno en una cantidad de 2 a 40% en peso, y mas preferiblemente el al menos un pollmero en una cantidad de 65 a 95% en peso, y el al menos un relleno en una cantidad de 5 a 35% en peso. De acuerdo con otra realizacion a manera de ejemplo, la tela no tejida consiste en 90% en peso de un tereftalato de polietileno y 10% en peso de carbonato de calcio como se definio en las reivindicaciones, preferiblemente un carbonato de calcio molido, en base al peso total de la tela no tejida. De acuerdo con otra realizacion a manera de ejemplo, la tela no tejida consiste en 80% en peso de un tereftalato de polietileno y 20% en peso de carbonato de calcio como se definio en las reivindicaciones, preferiblemente un carbonato de calcio molido, en base al peso total de la tela no tejida.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento para producir una tela no tejida que comprende los pasos de
a) proporcionar una mezcla de al menos un pollmero que comprende un poliester y al menos una carga que comprende carbonato de calcio,
b) formar la mezcla en fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, y
c) formar una tela no tejida a partir de las fibras y/o filamentos, en la que esta presente el carbonato de calcio en la tela no tejida en una cantidad de 01 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno, y el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
De acuerdo con una realizacion preferida, el carbonato de calcio es carbonato de calcio tratado en superficie.
La mezcla del al menos un pollmero que comprende un tereftalato de polietileno y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio proporcionado en el paso de procedimiento a) puede prepararse por cualquier metodo conocido en la tecnica. Por ejemplo, el al menos un pollmero y el al menos un relleno pueden mezclarse en seco, mezclarse en fusion y opcionalmente formarse en granulados o granulos, o una mezcla madre del al menos un pollmero y el al menos un relleno puede premezclarse, opcionalmente formado en granulados o pellas, y se mezclan con pollmero o relleno adicional.
De acuerdo con una realizacion, en el paso b) la mezcla se forma en fibras, preferiblemente por un procedimiento de extrusion, y mas preferiblemente por un procedimiento de soplado por fundido, un procedimiento de union por hilatura o una combinacion de los mismos. Sin embargo, tambien se puede usar cualquier otro procedimiento adecuado conocido en la tecnica para formar pollmeros en fibras.
Se puede emplear cualquier procedimiento de soplado por fundido, un procedimiento de union por hilatura o una combinacion de los mismos, conocidos en la tecnica, para formar la mezcla de al menos un pollmero y al menos un relleno en fibras. Por ejemplo, se pueden producir fibras fundidas por soplado por fundido de la mezcla, extrusion de la mezcla a traves de un troquel o pequenos orificios para formar fibras y atenuacion de las fibras de pollmero fundidas por aire caliente. Entonces se puede inducir el aire fresco circundante en la corriente de aire caliente para enfriar y solidificar las fibras. En un procedimiento de union por hilatura, la mezcla se puede hilar por fusion en fibras bombeando la mezcla fundida a traves de una multitud de capilares dispuestos en un conjunto uniforme de columnas y filas. Despues de la extrusion, las fibras pueden ser atenuadas por aire a alta velocidad. El aire crea una fuerza de estiramiento sobre las fibras que las lleva a un denier deseado. El procedimiento de union por hilatura puede tener la ventaja de dar a los no tejidos una mayor resistencia. Un segundo componente puede ser coextrudido en el procedimiento de union por hilatura, que puede proporcionar propiedades adicionales o capacidades de union.
Se conocen en la tecnica dos procedimientos de union por hilatura tlpicos como el procedimiento de Lurgi y el procedimiento de Reifenhauser. El procedimiento de Lurgi se basa en la extrusion de pollmero fundido a traves de orificios de hilera seguidos de los filamentos extruidos recien formados que se enfrlan con aire y se extraen por succion a traves de tubos Venturi. Despues de la formacion, los filamentos se desembolsan sobre una cinta transportadora para formar una red no tejida. El procedimiento de Reifenhauser difiere del procedimiento de Lurgi en que el area de enfriamiento para los filamentos se sella, y la corriente de aire enfriado se acelera, induciendo as! un arrastre mas efectivo de los filamentos en la corriente de aire.
Las fibras formadas en el paso de procedimiento b) pueden ser estiradas o alargadas para inducir orientacion molecular y afectar a la cristalinidad. Esto puede resultar en una reduccion en diametro y una mejora en las propiedades flsicas.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, en el paso b) la mezcla se forma en fibras combinando un procedimiento soplado por fundido y un procedimiento de union por hilatura.
Mediante la combinacion de un procedimiento de soplado en fusion y un procedimiento de hilatura por union se puede producir, por ejemplo una tela no tejida multicapa que comprende dos capas exteriores de tela hilada y una capa interna de tela soplada en fusion, que es conocida en la tecnica como tela no tejida de union por hilatura-soplado por
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fundido-union por hilatura (SMS). Adicionalmente, ya sea uno o ambos de estos procedimientos pueden combinarse en cualquier disposicion con un procedimiento de cardado de fibras cortadas o telas unidas que resultan de un procedimiento de cardado de fibras cortadas no tejidas. En tales telas laminadas descritas, las capas se consolidan generalmente al menos parcialmente mediante uno de los metodos de union opcionales descritos mas adelante.
La tela no tejida producida por el procedimiento inventivo puede ser una tela no tejida multicapa, preferiblemente una tela no tejida de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (SMS), una de soplado por fundido- union por hilatura-soplado por fundido (MSM), una de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura-soplado por fundido (SMSM), una de soplado por fundido-union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (MSMS), una de union por hilatura-soplado por fundido- soplado por fundido-union por hilatura (SMMS), o una de soplado por fundido-union por hilatura-union por hilatura-soplado por fundido (MSSM). Dicha tela no tejida puede ser comprimida para asegurar la cohesion de las capas, por ejemplo, por laminacion.
De acuerdo con una realizacion, los pasos b) y c) del procedimiento inventivo se repiten dos o mas veces para producir una tela no tejida multicapa, preferiblemente una tela no tejida de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (SMS), una de soplado por fundido- union por hilatura-soplado por fundido (MSM), una de union por hilatura- soplado por fundido-union por hilatura-soplado por fundido (SMSM), una de soplado por fundido-union por hilatura- soplado por fundido-union por hilatura (MSMS), una de union por hilatura-soplado por fundido- soplado por fundido- union por hilatura (SMMS), o una de soplado por fundido-union por hilatura-union por hilatura-soplado por fundido (MSSM).
De acuerdo con una realizacion, en el paso c) la tela no tejida se forma recolectando las fibras sobre una superficie o portador. Por ejemplo, las fibras se pueden recolectar sobre una superficie foraminosa tal como una criba movil o un alambre de formacion. Las fibras pueden depositarse aleatoriamente sobre la superficie foraminosa para formar una lamina, que puede ser retenida sobre la superficie mediante una fuerza de vaclo.
De acuerdo con una realizacion opcional del procedimiento inventivo, la tela no tejida obtenida se somete a un paso de union. Ejemplos de metodos de union incluyen union por puntos termicos o calandrado, union por ultrasonidos, hidroenmaranado, aglomerado y union a traves de aire. La union por puntos termicos o el calandrado es un metodo comunmente usado e implica pasar la tela no tejida a unir a traves de un rodillo calandrado calentado y un rodillo de yunque. El rodillo de la calandra se disena generalmente de cierta manera de modo que la tela entera no se una a traves de su superficie entera. Se pueden usar diversos patrones en el procedimiento de la presente invencion sin afectar las propiedades mecanicas de la red. Por ejemplo, la red se puede unir de acuerdo con un patron de punto acanalado, un patron de tejido de alambre, un patron de diamante y similares. Sin embargo, tambien se puede usar cualquier otro metodo de union conocido en la tecnica. Opcionalmente, se pueden anadir agentes aglutinantes, adhesivos u otras sustancias qulmicas durante el paso de union.
De acuerdo con otra realizacion opcional del procedimiento inventivo, la tela no tejida obtenida se somete a un paso de post-tratamiento. Ejemplos de procedimiento posteriores al tratamiento son la orientacion de la direccion, el crepado, el hidroenmaranado o los procedimientos de realce.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona el uso de fibras para la fabrication de una tela no tejida, en el que las fibras comprenden al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio tal como se definio en las reivindicaciones.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona el uso de una composition polimerica para la fabricacion de una tela no tejida, en la que la composicion polimerica comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el poliester es un tereftalato de polietileno y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio como se definio en las reivindicaciones.
La tela no tejida de la presente invencion se puede usar en muchas aplicaciones diferentes. De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, la tela no tejida inventiva se usa en productos de construction, impermeabilizacion, aislamiento termico, aislamiento acustico, techado, prendas de vestir de consumo, tapicerla y confection, prendas de vestir industriales, productos medicos, artlculos para el hogar, productos de protection, materiales de embalaje, productos cosmeticos, productos de higiene o materiales de filtration. De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un artlculo que comprende la tela no tejida de la invencion, en el que dicho artlculo se selecciona de productos de construccion, prendas de vestir de consumo, prendas de vestir industriales, productos medicos, artlculos para el hogar, productos de proteccion, materiales de embalaje, productos cosmeticos, productos de higiene o materiales de filtracion.
Ejemplos de productos para la construccion son la envoltura de casas, capa de asfalto, lechos de carreteras y ferrocarriles, canchas de golf y de tenis, revestimientos de soportes de paredes, revestimientos de paredes acusticas, materiales para tachado y refuerzo de baldosas, estabilizantes del suelo y refuerzos de calzada, productos para el control de la erosion, construccion de canales, sistemas de drenaje, proteccion de geomembranas y productos de proteccion contra el hielo, mantillo de agricultura, barreras de agua para estanques y canales, o barreras de infiltration
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de arena para baldosas de drenaje. Otros ejemplos para productos de construccion son fijaciones o refuerzos para rellenos de tierra.
Ejemplos de prendas de vestir para el consumidor son entretelas, aislamiento de ropa y guantes, almohadillas de sujetador y hombro, componentes de bolsos, o componentes de zapato. Ejemplos de prendas de vestir industriales son lonas, carpas o envolturas de transporte (madera, acero). Ejemplos de productos medicos son ropa protectora, mascaras faciales, batas de aislamiento, batas quirurgicas, cortinas quirurgicas y cubiertas, trajes quirurgicos, gorros, esponjas, apositos, toallitas, acolchados ortopedicos, vendas, cintas, baberos dentales, oxigenadores, dializadores, filtros para IV o sangre, o componentes transdermicos de suministro de farmacos. Ejemplos de muebles para el hogar son almohadas, cojines, acolchados en edredones o edredones, cubiertas de polvo, aisladores, tratamientos de ventanas, mantas, componentes de cortinas, respaldos de alfombras o alfombras.
Ejemplos de productos de protection son telas recubiertas, plastico reforzado, ropa protectora, batas de laboratorio, sorbentes o barreras contra las llamas. Ejemplos de materiales de embalaje son embalaje desecante, embalaje de sorbentes, cajas de regalos, cajas de archivos, varias bolsas no tejidas, cubiertas de libros, sobres de correo, sobres expresos o bolsas de mensajerla. Ejemplos de materiales de filtration son filtros de gasolina, aceite y aire, incluyendo cartuchos de llquido de filtracion y filtros de bolsa, bolsas de vaclo o laminados con capas no tejidas.
El alcance y el interes de la invention se comprenderan mejor en base a los siguientes ejemplos que pretenden ilustrar ciertas realizaciones de la presente invencion y no son limitativos.
Ejemplos
1. Metodos y materiales de medicion
A continuation se describen los metodos de medicion y los materiales implementados en los ejemplos.
Tamano de partlcula
La distribution de partlculas del relleno de carbonato de calcio se midio usando un Sedigraph 5120 de la empresa Micromeritics, EEUU. El metodo y los instrumentos son conocidos por la persona experta y se usan comunmente para determinar el tamano de grano de rellenos y pigmentos. La medicion se llevo a cabo en una solution acuosa que comprendla 0.1% en peso de Na4P2O7. Las muestras se dispersaron usando un agitador de alta velocidad y supersonicos.
Viscosidad intrlnseca
La viscosidad intrlnseca se determino mediante un sistema Schott AVS 370. Las muestras se disolvieron en una solucion de NaCl de 0.2 M y, posteriormente, se ajusto el pH a 10 con NaOH. Las mediciones se realizaron a 25°C con un tipo capilar 0a y se corrigieron usando la correction de Hagenbach.
Prueba de tension
La prueba de tension se llevo a cabo de acuerdo con ISO 527-3 usando una muestra de prueba de 1 BA (1:2) a una velocidad de 50 mm/min. Las propiedades que se determinaron a traves de la prueba de tension son el llmite de fluencia, la rotura de elongation, la tension de rotura y el modulo e del pollmero o la composition polimerica.
Prueba de impacto de Charpy
La prueba de impacto de Charpy se llevo a cabo de acuerdo con ISO 179-2: 1997 (E) usando muestras de prueba con muesca y sin muesca con un tamano de 50 3 6 3 6 mm.
Materiales
Pollmero 1: Mas ligero S98 PET, comercialmente disponible de Equipolymers GmbH, Alemania. Viscosidad intrlnseca: 0,85 6 0,02; Tg: 78°C; Tm: 247°C; cristalinidad: min. 50.
Pollmero 2: Mas ligero C93 PET, comercialmente disponible de Equipolymers GmbH, Alemania. Viscosidad intrlnseca: 0,80 6 0,02; Tg: 78°C; Tm: 247°C; cristalinidad: min. 50.
Relleno: Omyafilm 707-OG (carbonato de calcio molido), disponible comercialmente de Omya AG, Suiza. Tamano de partlcula d50: 1,6 mm; Corte superior d98: 6 mm.
2. Ejemplos Ejemplo 1
Se prepararon muestras de prueba que contenlan solo el pollmero 1, as! como una composicion de 90% en peso de pollmero 1 y 10% en peso de relleno, en base al peso total de la composicion.
Las propiedades mecanicas de las muestras de prueba se determinaron usando la prueba de tension descrita anteriormente a una tension de 5 N con un dispositivo de prueba de 500 N. Los resultados de la prueba de tension se muestran en la Tabla 1 a continuation.
Tabla 1: Propiedades mecanicas de las muestras A y B.
- Muestra A (comparativa) Muestra B (inventiva)
- Cantidad de pollmero (% en peso)
- 100 90
- Cantidad de relleno (% en peso)
- - 10
- Espesor (pm)
- 206 205
- 2 Llmite de fluencia (N/mm )
- 55.9 58.8
- Rotura de elongacion (%)
- 600 500
- 2 Tension de rotura (N/mm )
- 58.2 46.2
- Modulo de elasticidad (N/mm2)
- 10 064 11 125
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La muestra B de la invention mostro un mayor llmite de fluencia y modulo de elasticidad en comparacion con la muestra comparativa A, mientras que se redujo la rotura de elongation y la tension de rotura de la muestra B de la invencion. Por lo tanto, la composition polimerica de la invencion (muestra B) tenia una elasticidad y suavidad mas altas en comparacion con el pollmero de PET puro (muestra A). Esto tiene un efecto positivo en las propiedades 10 hapticas de telas no tejidas producidas a partir de tal composicion polimerica, especialmente con respecto a la suavidad del material. Por ejemplo, un material de este tipo es mas agradable de llevar.
Ejemplo 2
Se prepararon muestras de prueba que contienen pollmero 2 solamente as! como composiciones de 90% en peso de pollmero 2 y 10% en peso de relleno, y 80% en peso de pollmero 2 y 20% en peso de relleno, en base al peso total 15 de la composicion.
Las propiedades mecanicas de las muestras de prueba se determinaron usando la prueba de tension descrita anteriormente a una tension de 4 N con un dispositivo de prueba de 20 kN y la prueba de impacto Charpy. Los resultados de la prueba de traction se muestran en la Tabla 2 a continuacion.
- Muestra C (comparativa) Muestra D (inventiva) Muestra E (inventiva)
- Cantidad de pollmero (% en peso)
- 100 90 80
- Cantidad de relleno (% en peso)
- - 10 20
- Espesor (mm)
- 2.09 2.08 2.09
- Limite de fluencia (N/mm2)
- 54.1 55.2 68.2
- Rotura de elongacion (%)
- 830 578 242
- Tension de rotura (N/mm2)
- ~60 -50 -35
- E-modulo (N/mm2)
- 2280 2640 3070
- Con muesca segun Charpy (kJ/m2)
- 2.9 1.6 1.0
- Sin muesca segun Charpy (kJ/m2)
- 150 72 62
Las muestras D y E inventivas mostraron un ilmite de fluencia y un modulo de elasticidad superiores en comparacion con la muestra comparativa C, mientras que se redujo la rotura por elongacion, la tension de rotura y la resistencia ai impacto de las muestras C y D inventivas. Por lo tanto, las composiciones polimericas inventivas (muestras D y E) tenlan una elasticidad y suavidad mas altas en comparacion con el pollmero de PET puro (muestra C). Esto tiene un 5 efecto positivo en las propiedades hapticas de telas no tejidas producidas a partir de tal composicion polimerica, especialmente con respecto a la suavidad del material. Por ejemplo, un material de este tipo es mas agradable de llevar.
Claims (12)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Una tela no tejida que comprendeal menos un pollmero que comprende un poliester, y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio,en el que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, y en el que la tela no tejida comprende al menos un pollmero y al menos un relleno en forma de fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, yen el que el poliester es un tereftalato de polietileno y el carbonato de calcio tiene un tamano promedio de partlcula d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
- 2. La tela no tejida de la reivindicacion 1, en la que el poliester tiene un peso molecular promedio nominal de 5000 a 100000 g/mol, preferiblemente de 10000 a 50000 g/mol, y mas preferiblemente de 15000 a 20000 g/mol.
- 3. La tela no tejida de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el carbonato de calcio es carbonato de calcio triturado, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado, carbonato de calcio tratado en superficie, o una mezcla de los mismos, preferiblemente carbonato de calcio tratado en superficie.
- 4. La tela no tejida de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el carbonato de calcio tiene un tamano de partlcula de corte superior d98 de 6 a 7 pm.
- 5. La tela no tejida de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.2 a 40% en peso, y preferiblemente de 1 a 35% en peso, en base al peso total de la tela no tejida.
- 6. Un procedimiento para producir una tela no tejida que comprende los pasos dea) proporcionar una mezcla de al menos un pollmero que comprende un poliester y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio,b) formar la mezcla en fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, yc) formar una tela no tejida a partir de las fibras y/o filamentos, en la que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida,en la que el poliester es un tereftalato de polietileno y el carbonato de calcio tiene un tamano promedio de partlcula d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
- 7. El procedimiento de la reivindicacion 6, en el que en el paso b) la mezcla se forma en fibras, preferiblemente por un procedimiento de extrusion, y mas preferiblemente por un procedimiento de soplado por fundido, un procedimiento de union por hilatura o una combinacion de los mismos.
- 8. El procedimiento de la reivindicacion 7, en el que la tela no tejida se forma recolectando las fibras sobre una superficie o portador.
- 9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que los pasos b) y c) se repiten dos o mas veces para producir una tela no tejida de multicapa, preferiblemente una tela no tejida de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (SMS), una de soplado por fundido- union por hilatura-soplado por fundido (MSM), una de union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura-soplado por fundido (SMSM), una de soplado por fundido- union por hilatura-soplado por fundido-union por hilatura (MSMS), una de union por hilatura-soplado por fundido- soplado por fundido-union por hilatura (SMMS), o una de soplado por fundido-union por hilatura-union por hilatura- soplado por fundido (MSSM).
- 10. Uso de carbonato de calcio como relleno en una tela no tejida que comprende al menos un pollmero que comprende un poliester, en el que el carbonato de calcio esta presente en la tela no tejida en una cantidad de 0.1 a 50% en peso, en base al peso total de la tela no tejida, y en el que la tela no tejida comprende el al menos un pollmero y el al menos un relleno en forma de fibras y/o filamentos que tienen un diametro de 0.5 a 40 pm, y en el que el poliester es un tereftalato de polietileno, y el carbonato de calcio tiene un tamano promedio de partlcula d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
- 11. Uso de fibras para la fabricacion de una tela no tejida, en el que las fibras comprenden al menos un pollmero que comprende un poliester y al menos un relleno que comprende carbonato de calcio y en la que el poliester es un tereftalato de polietileno y el carbonato de calcio tiene un tamano partlcula promedio d50 de 1.2 a 1.8 pm y un tamano de partlcula de corte superior d98 de 4 a 7 pm.
- 12. Uso de una tela no tejida de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en productos de construccion, impermeabilizacion, aislamiento termico, insonorizacion, techado, prendas de vestir de consumo, tapicerla y confeccion, prendas de vestir industriales, productos medicos, artlculos para el hogar, productos de proteccion, materiales de embalaje, productos cosmeticos, productos de higiene o materiales de filtracion5 13. Artlculo que comprende la tela no tejida de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el quedicho artlculo es seleccionado de productos de construccion, prendas de vestir de consumo, prendas de vestir industriales, productos medicos, artlculos para el hogar, productos de proteccion, materiales de embalaje, productos cosmeticos, productos de higiene o materiales de filtracion.
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