MX2010013901A - Telas no tejidas unidas por hilatura extensibles. - Google Patents
Telas no tejidas unidas por hilatura extensibles.Info
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Abstract
Los copolímeros de impacto, que comprenden una mezcla en reactor del polipropileno homopolímero y un caucho de etileno-propileno pueden procesarse en telas no tejidas de unión por hilatura; se ha demostrado que estas telas tienen una extensión última incrementada sin la reducción en la última resistencia a la tensión, en comparación con un polipropileno homopolímero convencional derivado de no tejidos de unión por hilatura.
Description
TELAS NO TEJIDAS UNIDAS POR HILATURA EXTENSIBLES
REFERENCIA CRUZADA A LA SOLICITUD RELACIONADA
Esta solicitud reclama prioridad de la solicitud provisional de
E.U.A. No. 61/132,145 presentada el 16 de junio del 2008.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las telas unidas por hilatura producidas con polipropileno homopolímero ("HPP", por sus siglas en inglés) son bien conocidas en la industria. Sin embargo, estas telas poseen ciertas cualidades que no son ideales. Específicamente, las telas no tejidas unidas por hilatura que comprenden HPP se someten a ciertas limitaciones de procesamiento que afectan las formas en las cuales estas telas pueden ser manipuladas cuando se produce un producto terminado
Tácticas típicas utilizadas para modificar las características físicas de un no tejido unido por hilatura de HPP determinado para hacerlo más manejable para una aplicación determinada, incluye incrementar o disminuir una variedad de parámetros, solos o en varias combinaciones. Los parámetros que pueden ser modificados incluyen temperatura de unión por calandra, presión por calandra, área de unión por calandra, diámetro de la fibra y el peso de la tela por área unitaria (peso base). Sin embargo, incluso cuando cada una de las propiedades anteriormente descritas se optimiza para una aplicación determinada, el no tejido unido por hilatura de HPP aún se somete a ciertas limitaciones inherentes que no pueden ser superadas, no obstante la optimización.
Dos de los temas más difíciles de dirigir con las telas no tejidas unidas por hilatura de HPP son la extensión limitada de la tela en la última resistencia a la tensión y la naturaleza de la extensión de la tela bajo carga.
En vista de estas deficiencias, existe la necesidad de productos no tejidos unidos por hilatura novedosos que presenten relaciones de fuerza-extensión mejoradas en comparación con aquellas de las telas no tejidas unidas por hilatura de HPP estándar.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se dirige a telas no tejidas unidas por hilatura que poseen propiedades mejoradas. Las telas no tejidas unidas por hilatura de la invención comprenden un copolímero de impacto producido por Ziegler-Natta. Preferiblemente, el copolímero de impacto es una mezcla en reactor de polipropileno homopolímero y un caucho de etileno-propileno ("EPR", por sus siglas en inglés). Sin embargo, en otras modalidades el copolímero de impacto es una mezcla fundida de manera que el polipropileno homopolímero se mezcla con un EPR en donde cada polímero se produjo independientemente antes de mezclar.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un diagrama de dispersión de la resistencia a la tensión de la DM contra alargamiento de la DM para telas no tejidas unidas por hilatura que comprenden copolimeros de impacto KV-751 ,TI4500WV2, TI6500WV y polipropileno homopolímero derivado de la tela no tejida unida por hilatura CP360H.
La figura 2 es un diagrama de dispersión de Temperatura de Unión de Calandra contra alargamiento de la DM para telas no tejidas unidas por hilatura que comprenden copolímero de impacto KV-751 y polipropileno homopolímero CP360H.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se dirige a una tela no tejida unida por hilatura que comprende un copolímero de impacto. El copolimero de impacto que comprende la tela de la invención incluye una fase de homopolímero y una fase de caucho de etileno-propileno ("EPR"). Sin desear estar limitado a ninguna teoría en particular, se cree que la presencia de la fase de caucho de etileno-propileno proporciona la relación de fuerza-extensión mejorada en la tela de la invención.
Con el fin de obtener propiedades mejoradas descritas en la presente, el copolímero de impacto que comprende la tela de la invención debe tener ciertas características físicas. Preferiblemente, el copolímero de impacto es una mezcla en reactor de polipropileno homopolímero y un caucho de etileno-propileno ("EPR"). Sin embargo, en otras modalidades el copolímero de impacto puede ser una mezcla fundida de manera que el polipropileno homopolímero se mezcle con un EPR en donde cada polímero se produjo independientemente antes de mezclar.
En ciertas modalidades, el copolímero de impacto de la invención tiene una velocidad de flujo de fusión (MFR, por sus siglas en inglés) de entre alrededor de 10 y aproximadamente 75 g/10 min. En otras modalidades, el flujo de fusión se encuentra entre alrededor de 20 y aproximadamente 55m g/10 min. En otras modalidades, el flujo de fusión se encuentra entre alrededor de 25 y 45 g/10 min. En una modalidad preferida, el flujo de fusión del copolímero de impacto es de alrededor de 35 g/10 min.
La MFR del copolímero de impacto que comprende la tela no tejida unida por hilatura de la invención puede controlarse a través de la adición y remoción de hidrógeno a partir de un procedimiento de polimerización que produce el copolímero de impacto. Alternativamente o en conjunto con el control de la MFR de hidrógeno, la MFR deseada puede lograrse a través de una reologia controlada (reducción de viscosidad por craqueo térmico) por medio de la adición de una cantidad apropiada de peróxido adecuado.
En algunas modalidades, el copolímero de impacto de la invención tiene un contenido total de etileno de alrededor de 10% a
aproximadamente 20% de etileno en peso. En otras modalidades, el contenido total de etileno del copolímero de impacto es de alrededor de 12% a aproximadamente 18% de etileno en peso. En incluso otra modalidad, el contenido total de etileno es de alrededor de 14% a aproximadamente 16%. En otra modalidad, el contenido total de etileno es de alrededor de 15% de etileno en peso.
En algunas modalidades de la invención, la fase de EPR del copolímero de impacto que comprende la tela de invención contiene alrededor de alrededor de 40% a aproximadamente 60% de etileno en peso. En otras modalidades, la fase de EPR contiene de alrededor de 45% a aproximadamente 55% de etileno en peso. En otra modalidad, la fase de EPR contiene alrededor de 50% de etileno en peso.
El copolímero de impacto que comprende la tela no tejida de la invención puede comprender uno o más aditivos. Para el copolímero de impacto producido en reactor y para el copolímero mezclado por fusión, típicamente uno o más aditivos son incorporados en el copolímero en un paso de formación de compuestos que es seguido por la extrusión y formación de pellas.
Ejemplos de aditivos comunes incluyen clarificantes, nucleadores, depuradores de ácido (o neutralizadores), antioxidantes, agentes de liberación de molde o de deslizamiento, agentes antiestáticos, agentes antibloqueo, agentes antiempañamiento, pigmentos y peróxido. Dentro de la capacidad del experto en la técnica está determinar la cantidad apropiada como también el tipo o tipos de aditivo que se deben agregar al copolímero de impacto que comprende la tela de la invención.
De acuerdo con el procedimiento de la invención, la presión por calandra para preparar la tela no tejida de unión por hilatura novedosa puede oscilar de alrededor de 87.87 Kg/cm2 a aproximadamente 158.17 Kg/cm2, más preferiblemente de alrededor de 105.45 Kg/cm2 a aproximadamente 140.6 Kg/cm2. El área de unión por calandra típicamente se fija entre alrededor de 14.4% y aproximadamente 14.8% de área unida. La temperatura de unión por calandra oscila de alrededor de 150°C a aproximadamente 165°C.
Las telas de la invención que comprenden el copolímero de impacto descrito en la presente presentaron diámetros de la fibra de alrededor de 3.5 denier por filamento (dpf). Sin embargo, el diámetro del filamento puede oscilar de alrededor de 0.5 a aproximadamente 10 dpf.
Procedimiento general de unión por hilatura
Las muestras de polímero se agregaron a una estación de dosificación en la parte superior de un extrusor fijo a una máquina de unión por hilatura. El polímero de la estación de dosificación entonces se alimentó en el extrusor en donde se fundió y homogeneizó. Después de pasar a través de un sistema de filtro, la fusión se distribuyó por medio de un troquel colgador a un hilador que formó una cortina de filamentos. Posteriormente los filamentos se enfriaron por aire y se descargaron Tras la descarga, los filamentos fueron depositados aleatoriamente en una banda de malla de
alambre, formando una tela no tejida. La tela no tejida entonces se transfirió a una calandra de unión por calor. Después del calandrado, el material se enfrió en uno o más rodillos de enfriamiento y se enrollaron para uso posterior.
EJEMPLOS
Tres copolímeros de impacto comercialmente disponibles de Sunoco, Inc. (KV-751 , TI4500WV2 y T16500WV) fueron procesados en telas no tejidas de unión por hilatura en una línea de unión por hilatura Reicofil, de acuerdo con el procedimiento general descrito anteriormente, utilizando un hueco 2.734, un troquel con diámetro capilar de 0.6 mm. El rendimiento para cada polímero se mantuvo en 107 kg/hr/m. Las telas no tejidas de unión por hilatura resultantes se mantuvieron en pesos base de 15 gramos por metro cuadrado (gsm), 18 gsm, o 25 gsm. Una cuarta muestra, formada en compuestos de un polvo tipo TI5150 M, también de Sunoco, se preparó de igual manera en un no tejido de unión por hilatura y se probó.
Las muestras de telas obtenidas de los polímeros comerciales fueron probadas de acuerdo con ASTM D5035 para resistencia a la tensión y alargamiento en la dirección de la máquina (DM) y dirección transversal de la máquina. La dirección transversal de la máquina puede mencionarse como "dirección transversal" o "DT." La dirección de la máquina se define como la dirección en la que se desplaza la banda formadora en donde se deposita la
estera de fibra de unión por hilatura. La dirección transversal es octogonal a la dirección de la máquina.
Las propiedades de las telas resultantes fueron comparadas con aquellas de una tela equivalente (por peso base) producida por Sunoco CP360H HPP, una resina comúnmente empleada para la producción de telas no tejidas de unión por hilatura. Inesperadamente, las telas que comprenden un copolímero de impacto mostraron capacidades mejoradas con relación a las telas no tejidas de unión por hilatura que comprenden HPP.
Específicamente, las telas de la invención fueron capaces de ajustarse con el último alargamiento del no tejido de unión por hilatura de HPP, pero a una resistencia a la tensión relativamente menor. De igual manera, la tela de invención fue capaz de exceder el último alargamiento de una tela no tejida de unión por hilatura de HPP equivalente en la resistencia a la tensión última de la tela no tejida de unión por hilatura de HPP. Véase, por ejemplo, la figura 1 que muestra la resistencia a la tensión de la DM contra el alargamiento de la DM para las telas no tejidas de unión por hilatura de la invención como también la tela no tejida de unión por hilatura de HPP estándar.
La tela de la presente invención también proporciona un rendimiento superior o equivalente en términos de alargamiento de la DM, en comparación con el no tejido de unión por hilatura derivado de HPP, a una temperatura de unión por calandra determinada. Véase, por ejemplo, la figura 2.
Claims (6)
1.- Una tela no tejida de unión por hilatura que comprende un copolímero de impacto de polipropileno producido por Ziegler-Natta.
2 - La tela no tejida de unión por hilatura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho copolímero de impacto comprende una fase de polipropileno homopolímero y una fase de caucho de etileno-propileno en donde: dicho copolímero de impacto tiene un flujo de fusión de alrededor de 20 a aproximadamente 70 g/10 min; el contenido de etileno de dicho caucho de etileno-propileno es de alrededor de 40% a aproximadamente 60% en peso; el contenido de etileno de dicho copolímero de impacto es de alrededor de 10% a aproximadamente 20% en peso; y dicha tela, de alrededor de 314.96 gf/cm tiene un alargamiento de la DM de alrededor de 30% a aproximadamente 40%.
3.- La tela no tejida de unión por hilatura de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque dicho copolímero de impacto tiene un flujo de fusión de alrededor de 35 g/10 min.
4.- La tela no tejida de unión por hilatura de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque dicho copolímero de impacto tiene un flujo de fusión de alrededor de 50 g/10 min.
5. - Un método para preparar una tela tejida de unión por hilatura que comprende un copolímero de impacto de polipropileno producido por Ziegler-Natta.
6. - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque dicho copolímero de impacto comprende una fase de polipropileno homopolímero y una fase de caucho de etileno-propileno en donde: dicho copolímero de impacto tiene un flujo de fusión de alrededor de 20 a aproximadamente 70 g/10 min; el contenido de etileno de dicho caucho de etileno-propileno es de alrededor de 40% a aproximadamente 60% en peso; el contenido de etileno de dicho copolímero de impacto es de alrededor de 10% a aproximadamente 20% en peso; y dicha tela, de alrededor de 314.96 gf/cm tiene un alargamiento de la DM de alrededor de 30% a aproximadamente 40%.
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