MXPA98000068A - Fibras de multicomponentes y no tejidos degradables en agua - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a fibras de multicomponente en donde por lo menos un componente permitirála unión de las fibras a símismas y otros tipos de fibras y en donde el mismo primer componente también es degradable en un medio acuoso. Tales fibras pueden usarse como un componente en tales productos de uso final como artículos relacionados al cuidado de la salud y médicos, limpiadores y artículos absorbentes para el cuidado personal.

Description

FIBRAS DE MULTICOMPONENTES Y NO TEJIDOS DEGRADABLES EN AGUA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a fibras de multicomponente. Más particularmente, la presente invención se dirige a las fibras de multicomponentes incluyendo las fibras de bicomponente las cuales tienen por lo menos un componente el cual permitirá la unión de las fibras a sí mismas y a otros tipos de fibras y en donde el mismo componente también es degradable en un medio acuoso. Tales fibras pueden usarse para formar las telas no tejidas fibrosas y pueden usarse como componentes en tales productos finales incluyendo, pero no limitándose a, los artículos médicos y para el cuidado de la salud, los limpiadores y los artículos absorbentes para el cuidado personal tal como los pañales, los calzoncillos de entrenamiento, las prendas de incontinencia, las toallas sanitarias, las vendas y similares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La disposición de el desecho sólido se ha hecho un problema en aumento a través del mundo. Al continuar llenándose los terrenos de llenado, ha habido una demanda incrementada de una reducción de la fuente de material de los productos desechables, la incorporación de más componentes reciclables en los productos desechables y el diseño de productos los cuales pueden ser desechados por otros medios diferentes a la incorporación dentro de las instalaciones de desecho de desperdicios sólidos tal como los terrenos de llenado.

Un área de producto que se recibido una atención particular con respecto a la disposición de los desperdicios sólidos es la de los pañales desechables. La mayoría de los pañales en los Estados Unidos de Norteamérica son desechados en los terrenos de relleno. Otros métodos propuestos de desecho han incluido el hacer todo o una parte de los pañales drenables en los sistemas de drenaje público y/o el hacer a sus componentes más compatibles con técnicas de conversión en abono y de biometalización evolventes.

Los pañales y casi todos los productos para el cuidado personal incluyen en su diseño una cubierta de lado a el cuerpo, un núcleo absorbente y algún tipo de cubierta exterior para proteger la ropa de el usuario evitando que se ensucie. La mayoría de las cubiertas de lado a el cuerpo y de las cubiertas exteriores se hacen de telas no tejidas fibrosas y /o de películas que están hechas de polímeros termoplásticos tal como de poliolefinas y poliésteres. Estas partes de el producto y los pañales especialmente tienen usualmente que tener un grado bastante alto de integridad de manera que estos permanezcan intactos durante el uso. Esta misma integridad, sin embargo, hace mucho más difícil su desecho, por ejemplo, a través de el drenaje en un excusado. Consecuentemente, hay una necesidad de materiales, componentes y diseños de producto los cuales hagan a tales artículos desechables como los productos absorbentes para el cuidado personal más compatibles con las técnicas de desecho alternas tal como el drenado en el excusado, la conversión en abono y la biometalización.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a una fibra de multicomponente la cual incluye un primer componente, por lo menos un segundo componente y opcionalmente más componentes si así se desea. El primer componente forma una superficie expuesta sobre por lo menos una parte de la fibra. El primer componente es degradable en agua y puede hacerse de una amplia variedad de polímeros degradables en agua incluyendo, por ejemplo, poli (alcohol vinílico) y poliéster sulfonatado. El segundo componente puede hacerse de un polímero formador de fibra termoplástico el cual es capaz de ser extruido a través de, por ejemplo, el equipo de formación de fibra de bicomponente. Los ejemplos de tales polímeros incluyen, pero no se limitan a las poliolefinas y poliésteres. Si se desea, el segundo componente también puede hacerse de un polímero el cual es degradable en agua aún cuando generalmente será más ventajoso si el segundo polímero se degrada a una tasa la cual es más lenta que la tasa de degradación de el primer componente. Las fibras de multicomponente tal como las fibras de bicomponente pueden ser extruidas en un número de formas incluyendo, pero no limitándose a las configuraciones de vaina/núcleo concéntricas y excéntricas y a las configuraciones de lado por lado. Si se desea, los componentes adicionales también pueden ser incorporados dentro de las fibras de multicomponente de acuerdo a la presente invención incluyendo otros polímeros y/o aditivos.

Las fibras de multicomponente de acuerdo a la presente invención pueden usarse para formar las telas no tejidas fibrosas usando calor y/o presión para unir las fibras juntas usando el primer componente como el agente de unión. Las telas pueden formarse completamente de fibras de acuerdo a la presente invención o pueden mezclarse con otras -fibras. Uña vez que las telas se han formado éstas pueden usarse para formar todas o una parte de un número de los productos de uso final incluyendo, pero no limitándose a los artículos absorbentes para el cuidado personal .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en sección transversal de una fibra de bicomponente de vaina/núcleo concéntrica de acuerdo a la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal de una fibra de bicomponente de vaina/núcleo excéntrica de acuerdo a la presente invención.

La figura 3 es una vista en sección transversal de una fibra de bicomponente de lado por lado de acuerdo a la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a fibras de multicomponente tal como una fibra de bicomponente la cual incluye un primer componente y un segundo componente. Para los propósitos de ilustración solamente, la presente invención se describirá en relación a una fibra de bicomponente. Deberá entenderse, sin embargo, que el alcance de la invención se quiere que abarque las fibras con dos o más componentes y por tanto sean fibras de "multicomponente" . El primer componente proporciona por lo menos dos funciones. Primero, éste proporciona una parte expuesta sobre la superficie de la fibra de bicomponente la cual permitirá la unión térmica de la fibra a otras fibras que pueden ser las mismas o diferentes de las fibras de la presente invención. En segundo lugar, el primer componente de la fibra de bicomponente de la presente invención debe ser biodegradable cuando se coloca en un medio acuoso. Como un resultado de esto, la fibra de bicomponente de la presente invención puede usarse para formar las fibras no tejidas fibrosas unidas térmicamente. Después, cuando la tela se expone a un medio acuoso tal como agua en una taza de excusado, la unión de fibra a fibra causada por el primer componente se degradará en un grado suficiente de manera que las uniones de fibra a fibra se romperán haciendo por tanto el que la tela no tejida fibrosa pierda su integridad y se rompa en pedazos pequeños o en fibras individuales.

El segundo componente es otro polímero formador de fibra el cual es menos degradable en un medio acuoso cuando se compara con el primer componente o puede ser no degradable totalmente. Generalmente, el propósito de el segundo componente será el de proporcionar rigidez a la fibra y por tanto a la tela no tejida resultante. - - - Refiriéndonos a las figuras 1 a 3, las fibras de bicomponente 10 de acuerdo a la presente invención tendrán dos o más componentes incluyendo un primer componente 12 y un segundo componente 14 con el primer componente siendo "degradable en agua" . Por esto se quiere decir que cuando el primer componente 12 de la fibra de bicomponente 10 se expone a un líquido acuoso, incluyendo agua tal como la que se encuentra en la taza de excusado o a una mezcla acuosa la cual puede tener un amortiguador agregado, componentes alcalinos o acídicos o formadores de complejo, la unión formada entre las fibras mediante el primer componente se debilitará suficientemente de manera que las fibras comenzarán a romperse y a separarse por sí mismas o si es necesario con agitación. Para efectuar la unión, el primer componente 12 tiene una temperatura de derretido o de suavizamiento más baja que la temperatura de derretido o de suavizamiento de el segundo componente. Además, como se muestra por las figuras 1 a 3, el primer componente forma por lo menos una parte de la superficie expuesta de la fibra 10, usualmente a lo largo de el eje longitudinal de la fibra 10. Las secciones transversales de fibra las cuales proporcionan tal superficie expuesta para el primer componente incluyen, pero no se limitan a una configuración de vaina/núcleo concéntrica tal como se muestra en la figura 1, una configuración de vaina/núcleo excéntrica tal como se muestra en la figura 2, y una configuración de lado por lado tal como se muestra en la figura 3. Como un resultado de esto, el primer componente sirve como los medios de unión para "unir las fibras juntas mientras que él segundo componente proporciona la rigidez estructural a la fibra y a la tela no tejida resultante.

El segundo componente 14 es un polímero el cual tiene una temperatura de derretido o de suavizamiento superior a la de el primer componente 12 de manera que la unión térmica es usada para unir las fibras de bicomponente juntas. El primer bicomponente 12 son los medios primarios para efectuar la unión de entrefibra. Para lograr esto, es generalmente deseable el que el segundo componente tenga una temperatura de derretido/ suavizamiento la cual sea de por lo menos 10°C mayor que la temperatura de derretido/suavizamiento de el primer componente 12. El polímero o las mezclas de polímero las cuales son relativamente cristalinas en naturaleza tendrán una temperatura de derretido específica o un rango de temperatura de derretido muy estrecha. Otros polímeros son más amorfos y por tanto se derretirán o suavizarán sobre un rango de temperatura más amplio. Para los polímeros los cuales son relativamente cristalinos, la temperatura de derretido puede determinarse usando la calorimetría de examen diferencial (DSC) de acuerdo a el Método de Prueba ASTM E-794-85. Para los polímeros los cuales son más amorfos, la temperatura de suavizamiento o el rango de temperatura para el polímero particular, copolímero o mezcla puede determinarse usando el Método de Prueba ASTM (Vicat) D-1525 (1993) . Por tanto escogiendo los polímeros para hacer los componentes primero y segundo, el extremo más alto de el rango de temperatura de derretido de suavizamiento de el primer componente 12 debe ser de por lo menos 10oc más bajo que el extremo más bajo de el rango de temperatura de derretido de suavizamiento para el segundo componente 14. Como un resultado de esto, cuando la unión de las fibras de bicomponente se lleva a cabo, la mayoría de las uniones de entrefibra serán a través de el primer componente y no de el segundo componente, siempre y cuando las condiciones/temperatura de unión no caigan dentro de el rango de temperatura de derretido de el segundo componente. Los ejemplos de los polímeros los cuales son usados comúnmente como el núcleo o segundo componente incluyen, pero no se limitan a los poliésteres y poliolefinas, tal como el polietileno y el polipropileno. Otro factor para seleccionar el segundo componente 14 es el de que éste sea suficientemente compatible con el primer componente desde un punto de vista de adhesión de manera que los dos componentes no se separan indebidamente uno de otro una vez que la fibra 10 se haya formado. Esto es especialmente verdadero con respecto a la configuración de fibra de lado por lado en donde hay muy poca o ninguna encapsulación de un componente por el otro como lo es el caso con las configuraciones de fibra de vaina/núcleo concéntricas y excéntricas .

Típicamente, el material escogidq para formar el primer componente 12 será más costoso que el segundo componente 14. Como un resultado de esto, es generalmente deseable el usar tan poco de el primer componente cuando se forma la fibra como sea posible para reducir los costos. Para reducir los costos adicionalmente puede ser deseable el usar otras fibras de costo más bajo dentro de la tela no fibrosa tejida incorporando fibras de bicomponente de acuerdo a la presente invención.

Consecuentemente, cuando se mezclan las fibras, las fibras deben seleccionarse de manera que el primer componente de la fibra de bicomponente de acuerdo a la presente invención tendrá el punto de derretido/suavizamiento más bajo de todos los polímeros de fibra que están siendo usados en la tela no tejida.

Como se mencionó previamente, el primer componente debe ser un material el cual sea térmicamente unible como para ser capaz de formar telas no tejidas fibrosas. El primer componente debe ser degradable en agua como se delineó previamente. Muchos polímeros son degradables en agua esencialmente tal como el agua de la llave la cual tiene típicamente un pH en el rango de alrededor de 6.5 a alrededor de 8.5. Por tanto, se hacen telas no tejidas fibrosas usando las fibras de bicomponente degradables en agua de acuerdo a la presente invención, entonces éstas serán más factiblemente adecuadas para usos en donde éstas se expongan a muy poca o a ninguna agua. Entonces, después de el uso, éstas pueden colocarse en agua de manera que las vainas puedan degradarse y la tela no tejida puede romperse y separarse. En otras aplicaciones, las telas no tejidas fibrosas usando las fibras de bicomponente degradables en agua de acuerdo a la presente invención pueden exponerse a cantidades suficientes de líquidos acuosos durante el uso, de manera que el primer componente comenzará a degradarse y a romperse prematuramente . Los artículos absorbentes para el cuidado personal tal como los pañales, las prendas de incontinencia, los calzoncillos de entrenamiento y los limpiadores de humedad son ejemplos de tales productos los cuales pueden someterse a este problema. Para solver o reducir este problema pueden seleccionarse los polímeros para el primer componente los cuales sean sensibles o se hagan degradables como un resultado de un cambio de pH, un cambio de concentración de ion disuelto y/o de cambio de temperatura en el ambiente acuoso.

Como se describe en mayor detalle abajo, ciertos primeros polímeros de componente son degradables en agua sólo cuando se exponen a suficientes cantidades de agua dentro de un cierto rango de pH. Afuera de este rango, estos no se degradarán. Por tanto es posible el escoger un primer componente de polímero sensible a el pH el cual será no degradable en un líquido o líquidos acuosos en un rango de pH, por ejemplo un pH de 3 a 5, pero el cual se hará degradable en un rango de pH de el agua de la llave normal. Véanse por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,102,668 otorgada a Eichel y otros, la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Otro mecanismo el cual puede ser usado para disparar la degradabilidad en agua es la sensibilidad a el ion. Ciertos polímeros contienen componentes a base de ácido (R-COO) los cuales se mantienen juntos mediante una unión de hidrógeno. En estado seco, estos polímeros permanecen sólidos. En una solución acuosa la cual tiene una concentración de catión relativamente alta tal como la orina, el polímero permanecerá relativamente intacto. Sin embargo, cuando el mismo polímero es posteriormente expuesto a cantidades mayores de agua con un contenido de ion reducido, tal como la que se encuentra en la taza de el excusado, la concentración de catión disminuirá y la unión de hidrógeno comenzará a romperse y separarse. Al pasar esto, el polímero mismo comenzará a romperse en el agua. Véase por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,419,403 otorgada a Varona la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Aún otros medios para hacer a un polímero degradable en agua es a través de el uso de un cambio de temperatura. Ciertos polímeros exhiben un punto de turbidez. Como un resultado de esto, estos polímeros se precipitarán afuera de la solución a una temperatura particular-punto de turbidez. Estos polímeros pueden usarse para formar fibras las cuales son insolubles en agua arriba de una cierta temperatura pero las cuales se hacen solubles y por tanto degradables en agua a una temperatura inferior. Como un resultado de esto, es posible el seleccionar o mezclar un polímero el cual no se degradará en los fluidos de el cuerpo, tal como la orina en o cerca de la temperatura de el cuerpo (37©c) pero el cual se degradará cuando se coloca en agua a temperaturas a o debajo de la temperatura ambiente (23°c) . Un ejemplo de tal polímero es un polivinilmetiléter el cual tiene un punto de turbidez de 34oc. Cuando este polímero se expone a los fluidos de el cuerpo tal como la orina a 37oC, éste no se degradará ya que ésta temperatura está arriba de el punto de turbidez (34oC) . Sin embargo si el polímero es colocado en agua a la temperatura ambiente (23oc) , el polímero regresará a la solución al estar ya expuesto a el agua a una temperatura abajo de su punto de turbidez. Consecuentemente, el polímero comenzará a degradarse.

Los primeros polímeros de componente pueden clasificarse de acuerdo a los medios por los cuales éstos se encuentra que son estables en ambientes fluidos específicos. Estas condiciones ambientales son: fluidos de el cuerpo agua de volumen bajo, condiciones de pH reguladas (tal como se encuentran en las soluciones de almacenamiento de limpiador-húmedo o sistemas amortiguados) . Soluciones de resistencia catiónica alta (por ejemplo, orina de bebé o de adulto y fluidos menstruales) , y condiciones de temperatura variables (por ejemplo, la temperatura de el cuerpo en contra de la temperatura ambiente o el agua de la llave más fría) .

Refiriéndonos a la Tabla I, los ejemplos de los primeros polímeros de componente que son estables en ambientes de solución de volumen de agua bajo (por ejemplo, forros de pantaleta, productos de incontinencia ligeros y limpiadores para bebé o adulto), pueden ser poliamidas NP2068, NP2074 o NP2120 como se suministran por H.B. Fuller Company de Vadnais Heights, Minnesota. Los materiales Fuller son poliamidas alifáticas las cuales son completamente solubles en agua fría y se procesan en hilado de fibra muy similarmente a el polietileno de baja densidad. Otros polímeros capaces de degradarse en las mezclas acuosas o el agua de la llave son los copolímeros de injerto de poli (alcohol vinílico) suministrados por Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd. de Osaka, Japón, codificado Ecomaty AX2000, AX10000 y AX-300G. Los polímeros Nippon son solubles en agua fría pero algo más lentos en su tasa de solubilidad que los polímeros más completos. Aún otro primer polímero de componente puede ser una bloaquiamida de poliéter, codificada Pebax MX1074, suministrada por Atochem (USA) localizada en Filadelfia, Pennsylvania. El polímero Pebax MX1074 está compuesto de epsilón-caprolactama (Nylon 12) y monómeros de tetrametilenglicol. Estos monómeros son polimerizados para hacer una serie de copolímeros de amida de bloque poliéter. El polímero Pebax no es soluble en agua pero es hinchable en agua, y por tanto también puede usarse en un ambiente de volumen de agua superior también. Los polímeros Fuller pueden ser igualados a un segundo polímero de componente (núcleo) con una temperatura de derretido de suavizamiento de por lo menos de alrededor de 10oC superior, tal como sería el caso con el polipropileno. Los polímeros Nippon o Atochem pueden ser igualados con el segundo polímero de componente de rango de temperatura de derretido más alto tal como el polipropileno o poli (tereftalato de butileno) .

TABLA I POLÍMEROS DE VAINA PARA FIBRAS DE BICOMPONENTE Temperatura de Tipo de Polímero Flujo de Derretido* Suavizado de DSC Polímero de o Viscosidad (Rango) Núcleo Igualado H. B . Fuller 410 Pa.s 142oC-158oC Polipropileno Código NP-2120 ®204oc H . B . Fuller 95 Pa.s 128oC-145oC Polipropileno Código NP-2068 @204oC H. B . Fuller 290 Pa.s 133°C-145oC Polipropileno Código NP-2074 ®204oc ATOCHEM MF - 1-3 158oC Polibutil-PEBAX MX1074 tereftalato Nippon-Gohsei MFR = 100 180oC Polibutil-ECOMATY AX10000 tereftalato Mezcla Findley 200 Pa.s 117oC Polietileno N-10, Ester ®140°C acrilato/ácido metacrílico o acrílico Mezcla Findley 370 Pa.s 131oC Polietileno H-10, Ester ©160OC acrilato/ácido metacrílico o acrílico Mezcla Findley 30 Pa.s X-10, Ester de ®190oC acrilato/ácido metacrílico o acrílico Eastman Código 300 Pa.s 120oC-130°C Polietileno AQ38S ©200°C *ASTMD Método de Prueba D-1238-906 (carga de 2.16 kg a 190oc para el polietileno) Los primeros polímeros de componente que son estables en un rango de pH específico, como por ejemplo de un pH de 3-5 pueden ser copolímeros de ácido metacrílico o acrílico/éster acrilato y mezclas codificadas N-10, H-10 ó X-10 como se suministraron por Findley Adhesives, Inc., de Milwaukee, Wisconsin. Los materiales Findley son estables a las condiciones de pH de el cuerpo (o cuando se amortiguan en contra de los fluidos de el cuerpo) , pero pueden romperse rápidamente en el agua de el excusado durante el proceso de drenado (agua en exceso) creando por tanto el pH hacia el neutral. Los polímeros Findley pueden igualarse con un segundo polímero de componente de rango de temperatura de derretido superior tal como el polietileno ó el polipropileno.

Los primeros polímeros de componente que son estables en los ambientes de solución de concentración de catión alta (por ejemplo, orina de bebé o de adulto y fluidos menstruales) pueden ser poliésteres sulfonatados codificados AQ29, AQ38, o AQ55 como se suministran por Eastman Chemical Company, de Kingsport, Tennessee . El polímero Eastman AQ38 está compuesto de 89 por ciento mol de ácido isoftálico, 11 por ciento mol de ácido sulfoisoftálico sódico, 78 por ciento mol de dietilen glicol y 22 por ciento mol 1,4-ciclohexanedimetanol .

Este tiene un peso molecular nominal de 14,000 Daltons, un número de ácido menor de dos, un número hidroxil de menos de 10 y una temperatura de transición de el vidrio de 38oC. Otros ejemplos pueden ser mezclas de poli (alcohol vinílico) o copolímeros de .te poli (alcohol vinílico) mezclados con ácido poliacrílico o í. metacrílico, o polivinilmetiléter mezclado con ácido poliacrílico os o metacrílico. Los polímeros Eastman son estables en los de ambientes de solución catidnica alta, pero se romperán .os rápidamente en el agua de el excusado durante el proceso de os drenado (agua en exceso) reduciendo por tanto la concentración de no catión. Los polímeros Eastman pueden ser igualados con un no segundo polímero de componente de rango de temperatura de es derretido superior tal como el polietileno. de do Los primeros polímeros de componente que son na estables a las condiciones de temperatura de el cuerpo (esto es ro' una temperatura de 37°c) puede ser cualesquier polímero que o, exhibe un "punto de turbidez" en o cerca de la temperatura de el al cuerpo. El punto de turbidez o la temperatura de solubilidad ¡n . inversa es una propiedad útil para "disparar" un cambio en el na estado físico tal como la solubilidad en agua. Por ejemplo, el el polivinilmetiléter tiene una temperatura de punto de turbidez de se 34°C arriba de el cual ya no es soluble en agua, pero a una de temperatura ambiente (casi 23°C) es completamente degradable en al agua. Las mezclas de el polivinilmetiléter pueden considerarse en también. El polivinilmetiléter puede ser igualado con los as segundos polímeros de componente de rango de temperatura de derretido superior tal como el polietileno.

Los métodos para hacer las fibras de bicomponente son muy conocidos y no requieren describirse en detalle aquí. Para formar una fibra de bicomponente, generalmente dos polímeros son extruidos separadamente y se alimentan a un sistema de distribución de polímero en donde los polímeros son introducidos dentro de una placa de órgano hilandero segmentada. Los polímeros siguen las trayectorias separadas hasta el órgano hilandero de fibra y se combinan en un orificio de órgano hilandero el cual comprende ya sea dos orificios circulares concéntricos proporcionando por tanto una fibra de tipo de vaina/núcleo o un orificio de órgano hilandero circular dividido a lo largo de un diámetro en dos partes para proporcionar una fibra de tipo de lado por lado. El filamento de polímero combinado es entonces enfriado, solidificado y jalado, generalmente por medio de un sistema de rodillos mecánicos, tal como un diámetro de filamento intermedio y se recolectan. Subsecuentemente, el filamento es "jalado en frío" a una temperatura abajo de su temperatura de suavizamiento a el diámetro de fibra terminado deseado y se rizan/texturizan y se cortan en una longitud de fibra deseable. Las fibras de bicomponente pueden cortarse en tramos cortos relativamente tal como las fibras cortas las cuales generalmente tienen tramos en el rango de 25 a 51 milímetros (mm) y las fibras cortas las cuales son aún más cortas y generalmente tienen tramos de menos de 18 milímetros. Véanse por ejemplo la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,789,592 otorgada a Taniguchi y otros y la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,336,552 otorgada a Strack y otros, ambas de las cuales se incorporan aquí por referencia en su totalidad.

Las telas no tejidas fibrosas pueden hacerse completamente de fibras de la presente invención o pueden mezclarse con otras fibras. La longitud de las fibras dependerá de el uso final particular. En donde las fibras van a degradarse en el agua, por ejemplo, en un excusado, es ventajoso el que las longitudes de fibra se mantengan en o debajo de alrededor de 15 milímetros (mm) .

Las fibras de bicomponente degradables en agua de la presente invención pueden ser usadas para formar telas no tejidas fibrosas para un número de usos. Como un resultado de esto, los ejemplos listados aquí no deberán considerarse como una limitación en cuanto a el alcance de la presente invención.

Los artículos absorbentes para el cuidado personal incluyen tales artículos como los pañales, los calzones de entrenamiento, los productos para la higiene femenina tal como las toallas sanitarias, los forros de pantaleta y los tapones, las prendas y dispositivos de incontinencia, los vendajes y similares. El diseño más básico de todos esos artículos típicamente incluye un forro de lado a el cuerpo, una cubierta exterior y un núcleo absorbente colocado entre el forro de lado a el cuerpo y la cubierta exterior. Generalmente el forro de lado a el cuerpo y la cubierta exterior se sellan a alrededor de sus periferias como para encapsular el núcleo absorbente y por tanto el hacer posible el atrapar y retener cualesquier fluidos contenidos dentro de el núcleo absorbente. Dependiendo de el diseño de el artículo absorbente para el cuidado personal particular, pueden incluirse otros componentes. Por tanto, el producto puede incluir tales cosas como los pañales de lado elástico, las aletas de contención de fluido, los dispositivos de sujeción y otras capas de materiales de retención o de transferencia de fluido. En donde es adecuado, las telas no tejidas fibrosas incorporan tales fibras de bicomponente degradables en agua que pueden usarse para formar todo o una parte de los componentes anteriores .

Otros usos potenciales para las fibras y las telas no tejidas de acuerdo a la presente invención incluyen, pero no se limitan a los limpiadores húmedos y secos, a los artículos de ropa y otros compuestos o no tejidos en donde puede ser ventajosa una característica degradable en agua.

Habiendo por tanto descrito los varios parámetros de la presente invención, se hicieron varias muestras de las fibras de bicomponente degradables en agua y de las telas no tejidas.

EJEMPLO I En el Ejemplo I se hizo una fibra de bicomponente degradable en agua de vaina/núcleo usando un núcleo de polietileno de alta densidad y una vaina de poliéster sulfonatada en una proporción por peso de 50/50. El polímero de núcleo fue NCPE 1961 un polietileno de alta densidad de Neste Oy, de Espoo, Finlandia con un rango de temperatura de derretido de 140-150oc. El polímero de vaina fue un poliéster sulfonatada AQ38S de la Eastman Chemical Company de Kingsport, Tennessee con un rango de temperatura de derretido" de 120-130°C. Las fibras fueron producidas utilizando una línea de fibra de bicomponente, a un diámetro de fibra inicial de 6 decitex (dtex)y fueron entonces jaladas en frío a una temperatura de jalado de entre 50 y 60©c hasta un diámetro final de 4 decitex. Las fibras fueron rizadas mecánicamente en una caja rellenadora y se cortaron a una longitud de 6 mm. También se usó un terminado de hilado de iso-propil miristato puro.

Una vez que las fibras se habían formado, entonces éstas se colocaron por aire en una proporción por peso de 50/50 basado sobre el peso total de la tela, la tela no tejida fibrosa teniendo un peso base de 25 a 30 gramos por metro cuadrado (gsm) en combinación con una de tres otras fibras de 1.7 decitex por 6 mm. Las tres otras fibras incluyeron una fibra de poliéster de Dupont Fiber Company de Wilmington, Delaware, una fibra de poliéster de EMS Grilon de Domat/Ems, Suiza y una fibra de razón de Courtaulds, Ltd. de Coventry, Inglaterra. Todas las tres telas fueron unidas usando un proceso de unión de dos pasos. En el primer paso para la tela de fibra de bicomponente degradable en agua/rayón mezclada, las fibras fueron unidas a través de aire a una temperatura de 132oC seguido por una unión de punto en un par de rodillos de unión con patrón con un área de unión de alrededor de 15 por ciento a una temperatura de 90oc. Las telas de fibra degradables en agua de poliéster mezcladas se unieron a las mismas temperaturas pero la unión de la tela conteniendo las fibras de poliéster Dupont no pudo ser perfecta debido a el encogimiento excesivo de las fibras de poliéster. Las fibras de las otras dos telas que se unieron, formaron uniones de fibra a fibra a través de el componente de vaina de poliéster sulfonatado. Cuando las telas fueron colocadas en agua a la temperatura ambiente y se agitaron, las uniones de fibra se degradaron y las telas se rompieron.

EJEMPLO II En el Ejemplo II, se formó una segunda fibra degradable en agua de vaina/núcleo usando un núcleo hecho de polímero de poli (tereftalato de butileno) Vestodur 1000 de Hulls, GmbH, una subsidiaria de Veba AG de Duesseldorf, Alemania. El polímero PBT tuvo una temperatura de derretido de 250oc. La vaina degradable en agua se hizo de AX2000 poli (alcohol vinílico) de Nippon Synthetic Chemical Company, Ltd. de Osaka, Japón. Esta tuvo una temperatura de derretido de 225°C. Como con las fibras de el Ejemplo I, la proporción por peso de polímero de vaina/núcleo fue de 50/50. Las fibras fueron inicialmente jaladas a 14 decitex y entonces se jalaron en frío a 5 decitex a una temperatura de 130oC. Después de la formación, las fibras fueron rizadas mecánicamente y se cortaron a una longitud de 6 mm. El mismo terminado de hilado de iso-propil miristato fue usado sobre las fibras.

Las fibras de bicomponente de vaina/núcleo degradables en agua fueron de nuevo mezcladas con las mismas fibras de poliéster E s Grilon y las fibras rayón Courtaulds usadas en el Ejemplo I en una mezcla de 50/50 por ciento por peso de poliéster y de fibras de bicomponente y de fibras de rayón/bicomponente . Las dos telas colocadas por aire tuvieron pesos base de entre 25 y 50 gramos por metro cuadrado. La unión de las dos telas no tuvo éxito debido a las limitaciones de el equipo. A pesar de esto, las vainas de poli (alcohol vinílico) de las fibras de bicomponente se degradaron y se hicieron viscosas cuando se colocaron en agua.

Habiendo por tanto descrito la invención en detalle, deberá ser evidente el que pueden hacerse varios cambios y modificaciones en la presente invención sin departir de el espíritu y alcance de las siguientes cláusulas.

Claims (15)

R E I V I ND I C A C I O N E S

1. Una fibra de multicomponente que comprende: un primer componente y por lo menos un segundo componente, dicho segundo componente comprende un polímero termoplástico, dicho primer componente forma una superficie expuesta sobre por lo menos una parte de dicha fibra, dicho primer componente comprende un polímero unible por calor, dicho primer componente además comprende un polímero dispersable en agua que permanece estable en la presencia de soluciones catiónicas altas y se dispersa en soluciones catiónicas bajas.

2. La fibra de multicomponente tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha fibra tiene una configuración de vaina/núcleo, dicho primer componente forma dicha vaina.

3. La fibra de multicomponente tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha fibra tiene una configuración de lado por lado.

4. La fibra de multicomponente tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicho segundo componente es un polímero formador de fibra termoplástica.

5. La fibra de multicomponente tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque dicho polímero formador de fibra termoplástica es una poliolefina.

6. La fibra de multicomponente tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizada porque dicho polímero formador de fibra termoplástica es un poliéster.

7. Una tela no tejida que comprende una pluralidad de fibras, por lo menos una parte de dicha pluralidad de fibras comprende las fibras de multicomponente tal y como se reivindica en la cláusula 1.

8. Un artículo absorbente para el cuidado personal el cual incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7.

9. Un limpiador que incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7.

10. Un pañal que incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7.

11. Un calzón de entrenamiento que incluye una tela no tejida tal como se reivindica en la cláusula 7.

12. Una prenda de incontinencia que incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7.

13. Una toalla sanitaria que incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7.

14. Un forro de pantaleta que incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7.

15. Un vendaje que incluye una tela no tejida tal y como se reivindica en la cláusula 7. R E S UM E N Están descritas aquí fibras de multicomponente en donde por lo menos un componente permitirá la unión de las fibras a sí mismas y otros tipos de fibras y en donde el mismo primer componente también es degradable en un medio acuoso. Tales fibras pueden usarse para formar telas no tejidas fibrosas las cuales pueden usarse como un componente en tales productos de uso final como artículos relacionados al cuidado de la salud y médicos, limpiadores y artículos absorbentes para el cuidado personal .