BRPI0409667B1 - Material para esfregar, e, método para fabricar o mesmo - Google Patents

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“MATERIAL PARA ESFREGAR, E, MÉTODO PARA FABRICAR O MESMO” [0001] A presente invenção diz respeito a materiais para esfregar fibrosos de não tecido adequados mais especialmente, mas não exclusivamente, para uso doméstico.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Materiais para esfregar para uso doméstico são produzidos em muitas formas, incluindo folhas contínuas não tecidas (por exemplo, as folhas contínuas abrasivas de não tecido de baixa massa específica descritas na US-A-2.958.593).

Após a fabricação, uma folha contínua de material para esfregar pode ser cortada em pedaços individuais de um tamanho adequado para uso portátil (por exemplo, as esponjas retangulares individuais descritas na US-A-2.958.593) ou pode ser deixada para o usuário final dividir a folha contínua em pedaços de um tamanho conveniente, quando exigido (conforme descrito, por exemplo, em WO 00/00641 e US-A-5.712.210). [0003] Outras esponjas para esfregar domésticas formadas usando materiais de folha contínua não tecida são conhecidas, por exemplo, as esponjas na US-A- 2.327.199, 2.375.585 e 3.175.331. Esponjas de mão de não tecido para aplicações abrasivas mais gerais são também conhecidas e incluem, por exemplo, esponjas de mão disponíveis com o nome comercial “Scotch-Brite" da 3M Company of St. Paul, Minnesota, USA. [0004] Materiais para esfregar fibrosos de não tecido preferidos são materiais abertos de baixa massa específica com um volume de vazios, relativamente alto.

Materiais para esfregar desse tipo apresentam uma ação de limpeza efetiva (em virtude de os vazios reterem material removido de uma superfície que está sendo limpa), mas são por si facilmente limpos de maneira fácil, lavando em água ou algum outro líquido de limpeza, tal que eles podem ser reutilizados. A despeito disso, muitos materiais para esfregar empregados no ambiente doméstico se destinam apenas a reutilização limitada, após o que eles são jogados fora. De um ponto de vista higiênico, é recomendável jogar fora tais produtos antes de eles ficarem contaminados, uma vez que eles frequentemente são usados para limpar superfícies duras de cozinha, bem como utensílios de cozinha e de comida. Entretanto, como os consumidores estão se tornando cada vez mais preocupados com questões ambientais, eles estão cada vez mais relutantes em usar produtos descartáveis, a menos que eles saibam que eles podem ser reciclados, ou que se degradarão rapidamente sem gerar subprodutos prejudiciais. Por este motivo, existe um crescente interesse no uso de produtos baseados em materiais naturais para limpeza doméstica. [0005] Materiais para esfregar formados exclusivamente de fibras vegetais naturais são conhecidos e incluem, por exemplo, esfregões tradicionais formados de partes fibrosas de cabaceiras ou folhas de palmeira. Tais materiais para esfregar se degradarão de uma maneira ambientalmente aceitável, mas apresentam a desvantagem de que, quando feitos da maneira tradicional, eles não podem ser produzidos em grande escala de acordo com um padrão uniforme. Além disso, fibras vegetais naturais têm pouca ou nenhuma resiliência (diferente de fibras sintéticas encrespadas que são usadas para fabricar materiais para esfregar/abrasivos não tecidos) tal que, mesmo se eles forem processados em uma folha contínua não tecida mais uniforme, é difícil incorporar mineral abrasivo na folha contínua sem esmagar as fibras e, em decorrência disto, compactar a folha contínua até um ponto indesejável. Consequentemente, materiais para esfregar domésticos formados de fibras naturais têm tido a tendência de ser menos atrativos ao consumidor do que os formados de fibras sintéticas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0006] A presente invenção fornece um material para esfregar que compreende uma folha contínua não tecida tridimensional de fibras entrelaçadas ligadas entre si nos seus pontos de contato mútuos por meio de uma primeira camada de resina aplicada ao forro, em que uma grande parte em peso das fibras compreende fibras naturais, e a folha contínua ligada tem uma massa específica máxima de 50 kg/m3 (preferivelmente 30 kg/m3). Uma pluralidade de partículas abrasivas se adere às fibras da folha contínua ligada por meio de uma resina de revestimento de constituição. [0007] A presente invenção também fornece um método para fabricar um material para esfregar que compreende as etapas de: 1) formar uma folha contínua não tecida tridimensional de fibras naturais em contato com material particulado seco que inclui partículas aglutinantes fundíveis, 2) expor a folha contínua a condições que façam com que as partículas aglutinantes formem um aglutinante líquido escoável, e em seguida solidificar o aglutinante líquido para formar ligações entre as fibras da folha contínua e fornecer assim uma folha contínua pré-ligada e 3) aplicar partículas abrasivas à folha contínua pré-ligada e ligar as partículas abrasivas às fibras da folha contínua pré-ligada por meio de pelo menos uma resina de revestimento de constituição para fornecer o material para esfregar.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0008] A título de exemplo apenas, materiais para esfregar de acordo com a invenção e métodos para fabricação dos mesmos serão agora descritos com referência aos desenhos anexos, em que: [0009] A figura 1 é uma vista de uma esponja para esfregar de acordo com a invenção; [0010] A figura 2 ilustra, diagramaticamente e em uma escala ampliada, a estrutura de uma esponja para esfregar de acordo com a invenção; [0011] A figura 3 é uma ilustração esquemática de um método para fabricar um material para esfregar da figura 1; e [0012] A figura 4 ilustra uma modificação de parte do método da figura 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0013] A presente invenção diz respeito ao problema de fornecer um material para esfregar que seja capaz de proporcionar uma ação de limpeza efetiva no ambiente doméstico e, no final de sua vida útil, possa ser jogado fora com o conhecimento de que ele se degradará de uma maneira ambientalmente aceitável. [0014] A presente invenção fornece um material para esfregar que compreende uma folha contínua não tecida tridimensional macia aberta de fibras entrelaçadas que são ligadas entre si nos seus pontos de contato mútuos por meio de uma resina de pré-ligação, em que uma grande parte do peso das fibras compreende fibras naturais. Uma pluralidade de partículas abrasivas se adere às fibras da folha contínua ligada por meio de uma resina de revestimento de constituição. [0015] Os temos “aberto” e “macio” indicam que a folha contínua ligada é de massa específica relativamente baixa, tendo uma rede de muitos, vazios intercomunicados relativamente grandes que compreende a maior quantidade (mais de 50%, preferivelmente substancialmente mais de 50%) do volume ocupado pela folha contínua. No contexto da presente invenção, os termos indicam que a folha contínua ligada tem uma massa específica de não mais do que 50 kg/m3, preferivelmente não mais do que 30 kg/m3. Preferivelmente, a folha contínua ligada tem uma espessura mínima de 5 mm. [0016] Observou-se que um material para esfregar de acordo com a invenção é capaz de proporcionar uma ação de limpeza por esfrega efetiva a despeito do fato de que fibras naturais das quais ele é basicamente composto são tradicionalmente associadas com materiais de não tecido que tem um baixo volume de vazios e/ou uma baixa ação abrasiva. Depois do uso, o material para esfregar pode ser jogado fora com o conhecimento de que as fibras (que são o principal componente do material) se degradarão de uma maneira ambientalmente aceitável. [0017] Referindo-se às figuras, a esponja para esfregar no geral retangular 1 mostrada na figura 1 se destina ao uso com a mão e compreende uma folha contínua não tecida tridimensional de fibras entrelaçadas 3 (ver figura 2) que são ligadas entre si nos seus pontos de contato mútuos. A folha contínua ligada preferivelmente tem uma espessura mínima de 5 mm e uma massa específica máxima de 50 kg/m3 (mais preferivelmente, 30 kg/m3). [0018] As fibras 3 da esponja 1 são ligadas entre si nos seus pontos de contato mútuos 5 por meio de uma resina de pré-ligação descrita a seguir, e a esponja tradicionalmente contém partículas abrasivas 7 que se aderem às fibras por meio de uma resina de revestimento de constituição, também descrita a seguir. [0019] As fibras 3 compreendem pelo menos 80% em peso de fibras naturais, preferivelmente fibras vegetais, tais como fibras de coqueiro, sisal e cânhamo.

Outras fibras naturais que podem ser usadas incluem as de algodão, juta, linho e madeira. Quando fibras sintéticas estão presentes, elas podem ser feitas de qualquer material adequado, incluindo poliéster (por exemplo, poli(tereftalato de etileno), poliamida (por exemplo, hexametileno adipamida, policaprolactum e aramidas), polipropileno, acrílico (formado de um polímero de acrilonitrila), rayon, acetato de celulose, copolímeros de poli(cloreto de vinilideno)-cloreto de vinila e copolímeros de cloreto de vinila-acrilonitrila, bem como fibras de carbono e fibras de vidro. As fibras usadas podem ser fibras virgens ou fibras usadas recicladas de aparas de roupas, fabricação de tapetes, fabricação de fibras ou processamento têxtil, e assim por diante. [0020] A resina de pré-ligação pela qual as fibras 3 são ligadas entre si nos seus pontos de conato mútuos 5 é selecionada para prover ao material para esfregar boa resistência mecânica e resistência a água/calor. Os materiais do aglutinante podem ser selecionados entre certas resinas de termocura, incluindo resinas contendo formaldeído, tal como formaldeído fenol, fenólicos de novolac e especialmente aquelas com adição de agentes de reticulação (por exemplo, hexametilenotetramina), fenoplastos e aminoplastos; resinas de poliéster insaturado; resinas de éster vinílico; resinas alquídicas, resinas de alila; resinas de furano; epóxidos; poliuretanos; e poliimidas. Os materiais aglutinantes podem também ser selecionados entre certas resinas termoplásticas, incluindo resinas de poliolefina tais como polietileno e polipropileno; resinas de poliéster e copoliéster; resinas de vinila tais como poli(cloreto de vinila) e copolímeros de cloreto de vinila - acetato de vinila; polivinil butiral; acetato de celulose; resinas acrílicas incluindo copolímeros poliacrílicos e acrílicos tais como copolímeros de acrilonitrila-estireno; e poliamidas (por exemplo, hexametileno adipamida, policaprolactum) e copoliamidas.

Preferivelmente, a resina de pré-ligação 5 é um epóxi, ou um poliuretano, ou uma resina de copoliamida. [0021] Misturas das resinas de termocura e termoplásticas citadas podem também ser usadas. [0022] As partículas abrasivas 7 podem ser de qualquer tipo conhecido por ser adequadas para uso em materiais para esfregar, levando-se em conta a natureza das superfícies a ser limpas e a ação abrasiva desejada. Estão incluídos entre os materiais abrasivos partículas de materiais inorgânicos, por exemplo, óxido de alumínio, incluindo óxido de alumínio cerâmico, óxido de alumínio tratado termicamente e óxido de alumínio fundido branco; bem como carboneto de silício, carboneto de tungstênio, alumina, zircônia, diamante, céria, nitreto de boro cúbico, nitreto de silício, granada e combinações dos expostos. Considera-se que aglomerados abrasivos possam também ser usados na invenção, tais como os descritos nas patentes U. S. no 4.652.275 e 4.799.939. Partículas abrasivas adequadas também incluem materiais mais macios menos agressivos, tais como partículas de polímero de termocura ou termoplásticos, bem como produtos naturais moídos, tais como cascas de nozes moídas, por exemplo. Materiais poliméricos adequados para as partículas abrasivas incluem poliamida, poliéster, poli(cloreto de vinila), ácido poli(metacrílico) polimetilmetracrilato, policarbonato, poliestireno e condensados de melamina-formaldeído. As partículas abrasivas preferivelmente terão um tamanho de partículas pequeno o bastante para permitir a penetração das partículas nos interstícios da folha contínua fibrosa de não tecido 1. [0023] A resina de revestimento de constituição pode ser qualquer resina conhecida por ser adequada para uso como primeira camada de adesivo aplicada ao forro em materiais para esfregar, incluindo resinas a base de água. Aglutinantes preferidos incluem resinas fenólicas (mais especialmente, por exemplo, materiais para esfregar para uso mais pesado) e resinas de látex (mais especialmente, por exemplo, materiais para esfregar para limpeza de banheiros que não arranham). [0024] Um primeiro processo para fabricar a esponja para esfregar da figura 1 está ilustrado na figura 3, e será agora descrito. Um processo deste tipo está também descrito no nosso pedido de patente copendente de mesma data (pedido GB no. 0309393.7). [0025] Se as fibras selecionadas 3 forem providas em fardos, as últimas são abertas em primeiro lugar. As fibras são então supridas ao equipamento de formação da folha contínua 12 no qual elas são formadas em uma folha contínua não tecida tridimensional macia aberta por via seca 13. Um tipo preferido de folha contínua não tecida é uma folha contínua formada por suspensão em fluxo de ar descrita na US-A-2.958.593, caso este em que o equipamento de formação da folha contínua 12 pode ser um dispositivo “Rando-Webber” comercialmente disponível, tal como obtido da Rando Machine Co., Macedon, N. Y., e os comprimentos das fibras 3 ficam preferivelmente na faixa de 3 - 30 cm. A folha contínua 13 é preferivelmente formada com uma espessura mínima de 5 mm e uma massa específica máxima de 50 kg/m3 (mais preferivelmente, 30 kg/m3). [0026] A folha contínua não tecida 13 é em seguida alimentada em uma cabine de revestimento com pó 14 onde ela entra em contato com uma resina de pré- ligação particulada 15 suprida de uma tremonha de fluidização 16. Aditivos de partículas secos opcionais (tais como pó de pigmento e auxiliares de escoamento) que devem ser aplicados à folha contínua não tecida 13 neste estágio podem ser misturados com partículas de resina 15 na tremonha 16. A folha contínua não tecida 13 é transferida através da cabine de revestimento com pó 14 em um transferidor de malha aberta eletricamente condutor aterrado 17 e a resina particulada 15 é direcionada para ela a partir de uma pistola de pulverização de pó eletrostática 18, de um tipo conhecido para uso em aplicações de revestimento com pó, que fica localizada acima da folha contínua. As partículas de resina 5 penetrarão em toda a espessura da folha contínua 13, pelos efeitos combinados da atração eletrostática, gravidade e pelo fluxo de ar de atomização da pistola de pulverização 18. Qualquer pó de resina que passe através da folha contínua 13 e da correia transferidora 17 é coletado na base da cabine 14 e pode ser reutilizado. [0027] Caso desejado, a folha contínua 13 pode agora ser revirada e transferida uma segunda vez através da cabine de revestimento com pó 14 para aumentar a quantidade de pó de resina 15 que é carregada na folha contínua neste estágio. [0028] A resina de pré-ligação 15 na folha contínua será subsequentemente ativada, da maneira descrita a seguir, para formar ligações entre as fibras da folha contínua e fornecer assim uma folha contínua pré-ligada na qual partículas abrasivas são subsequentemente aplicadas. As partículas de resina 15, portanto devem ser selecionadas com consideração à natureza das fibras da folha contínua e às etapas de processamento subsequentes às quais a folha contínua pré-ligada será submetida, e levando-se em consideração também as propriedades desejadas do material para esfregar que deve ser produzido. [0029] Resinas particuladas adequadas para uso na ligação de folhas contínuas não tecidas são conhecidas, e incluem pós de termocura e termoplásticos que são ativados por calor, bem como pós que são ativados de outras maneiras (por exemplo, por umidade). Materiais particulados adequados para ligar folhas contínuas não tecidas com vários propósitos estão descritas, por exemplo, em US-A- 4.053.674, 4.457.793, 5.668.216, 5.886.121, 5.804.005, 5.9767.244, 6.039.821, 6.296.795, 6.458.299 e 6.472.462. Os materiais aglutinantes particulados adequados para uso na fabricação de materiais para esfregar são aqueles que fornecem materiais para esfregar com boa resistência mecânica e resistência a água/calor e que são capazes de ser ativados sem danificar as fibras da folha contínua. Materiais aglutinantes preferidos supradescritos são epóxi, poliuretano e resinas particuladas de poliamida. [0030] Partículas de resina 15 devem ter um tamanho adequado para uso na pistola de pulverização 18, e devem ser pequenas o bastante para que elas possam penetrar nos espaços intersticiais entre as fibras da folha contínua 13.

Preferivelmente, elas têm um tamanho de partículas não maior do que 200 micrometros. Para minimizar desperdício, a quantidade de partículas de resina 15 aplicada à folha contínua 13 na cabine de revestimento com pó 14 deve ser ajustada à quantidade mínima consistente com a provisão de ligação adequada da folha contínua. [0031] A folha contínua não tecida contendo pó 19 da cabine 14 é então exposta a condições que irão liquefazer as partículas de resina em uma condição escoável, após o que a resina é curada para formar ligações entre as fibras da folha contínua.

Por exemplo, se a resina for um material de termocura ativado por calor (por exemplo, uma resina de epóxi pulverizada), a folha contínua 19 passa pelo forno 20 no qual ela é aquecida primeiramente para liquefazer a resina tal que ela revista as fibras da folha contínua, e em seguida curem a resina tal que ela ligue as fibras entre si nos seus pontos de contato mútuos. Se, como um outro exemplo, a resina for um material termoplástico, a folha contínua 19 passar pelo forno 20 simplesmente para liquefazer a resina tal que ela revista as fibras da folha contínua após o que a folha contínua é resfriada naturalmente tal que a resina se solidifique e ligue as fibras da folha contínua entre si nos seus pontos de contato. Em cada caso, a resina deve ser selecionada para garantir que a folha contínua não se danificará pelas temperaturas às quais ela é exposta neste estágio. [0032] Quando a folha contínua pré-ligada 21 for resfriada, ela passa através de uma primeira cabine 22 na qual uma superfície da folha contínua é pulverizada com uma pasta fluida 23 de partículas abrasivas 7 misturadas com uma primeira camada de resina líquida adesiva aplicada ao forro que é subsequentemente curada passando a folha contínua através de um forno 24. A folha contínua então passa através de uma segunda cabine de pulverização 25 no qual a outra superfície da folha contínua é pulverizada com a mesma pasta fluida de resina abrasiva que é então curada em um segundo forno 26. Partículas abrasivas preferidas são partículas de coríndon e poli(cloreto de vinila) e resinas preferidas são resinas fenólicas e de látex, embora outros materiais abrasivos e resinas primeira camada de adesivo aplicada ao forro supramencionadas possam ser usados. Aditivos, tais como fibras e pigmentos, podem também ser incluídos e usados na pasta fluida de resina abrasiva, caso desejado. [0033] Em uma alternativa ao arranjo supradescrito, a segunda cabine de pulverização 25 e o segundo forno 26 estão omitidos e, em vez disso, a folha contínua 21 é revirada quando ela deixa o forno 24 e é transferida novamente através da cabine de pulverização 22, tal que o outro lado da folha contínua possa ser pulverizado com a pasta fluida 23. A folha contínua passa então por uma segunda vez pelo forno 24. [0034] De qualquer maneira, a folha contínua para esfregar não tecida resistente pode então ser convertida (após armazenamento, caso desejado) em esponjas para esfregar 1 mostradas na figura 1. [0035] Várias outras modificações podem ser feitas no processo supradescrito e ilustrado na figura 3. Por exemplo, o equipamento de formação da folha contínua 12 poderia ser um que produza uma folha contínua por via seca por meio de cardagem e formação cruzada, em vez de formação por suspensão em fluxo de ar, e a cabine de revestimento com pó 14 poderia ser substituído por outro equipamento conhecido por ser adequado para se obter uma distribuição uniforme de resina de pó por toda a folha contínua (por exemplo, equipamento que emprega um rolo de medição (por exemplo, um aplicador de pó de rolo recartilhado), pulverização de pó ou peneiramento, ou um leito fluidizado, ou similares, podem ser empregados com sucesso). [0036] É também possível modificar a maneira na qual as partículas abrasivas 7 são aplicadas à folha contínua pré-ligada 21. Por exemplo, em vez de misturar as partículas abrasivas com uma composição de aglutinante líquida para formar uma pasta fluida, a composição do aglutinante líquido pode ser aplicada sozinha à folha contínua pré-ligada (por exemplo, pulverizando ou revestindo com rolos) após o que as partículas abrasivas podem ser revestidas por queda, aspergidas, pulverizadas, ou similares, em uma condição seca em uma superfície da folha contínua, por exemplo, transferindo a folha contínua por baixo de um dispensador de partículas abrasivas. A composição aglutinante é então curada para ligar as partículas abrasivas às fibras da folha contínua. Como uma alternativa adicional, as partículas abrasivas podem ser misturadas com um aglutinante de resina pulverizado, a mistura então sendo aplicada na forma seca na folha contínua não tecida pré-ligada. [0037] Como uma modificação adicional, uma camada adicional de resina pode ser aplicada à folha contínua depois das partículas abrasivas 7 terem sido anexadas.

Esta camada opcional de resina (também conhecida como segunda camada adesiva aplicada) serve para consolidar o material para esfregar de não tecido e aumentar sua resistência ao desgaste. [0038] Em uma outra versão modificada do método ilustrado na figura 3, a resina de pré-ligação particulada 15 é misturada com as fibras da folha contínua 1 antes da formação da folha contínua não tecida no equipamento de formação da folha contínua 12. Nesse caso, a cabine de pré-revestimento 14 é omitida. Também em uma outra versão modificada, a cabine de revestimento com pó 14 é substituída pelo equipamento ilustrado na figura 4, compreendendo uma unidade de dispersão de pó 30 e uma unidade de impregnação de pó 31. Nesse caso, a folha contínua 13 do equipamento de formação da folha contínua 12 passa para a unidade 30, onde a resina de pré-ligação de particulados 15 (juntamente com qualquer aditivo de partículas secas opcionais) é distribuída uniformemente de um dispensador 32 sobre a superfície superior da folha contínua. Qualquer resina que porventura passe através da folha contínua é coletada na base da unidade 30 e pode ser reutilizada. A folha contínua então passa para a unidade de impregnação 31, onde ela passa entre duas placas de eletrodos 33 através das quais uma tensão alternada é aplicada: o efeito disto é distribuir o pó da resina 15 por toda a espessura da folha contínua, após o que a folha contínua passa para o forno 20 como na figura 1. Escovas 34, que fazem contato com as superfícies superior e inferior da folha contínua, ficam localizadas à jusante da unidade de impregnação 31 para remover qualquer pó de resina em excesso, que pode ser coletado e reutilizado. [0039] Um método do tipo ilustrado na figura 4 está descrito em EP-A-0.914.916, enquanto que um método alternativo adicional de colocar a folha contínua fibrosa em contato com um pó está descrito em EP-A-0.025.543. [0040] O uso de uma resina de pré-ligação particulada 15 supradescrito permite que uma folha contínua não tecida ligada de baixa massa específica aberta 21 seja produzida a despeito do fato de que a folha contínua é construída de fibras que são muito menos resilientes do que as fibras sintéticas encrespadas que são normalmente usadas para formar folhas contínuas fibrosas de não tecido para materiais para esfregar e materiais abrasivos em geral. A resina particulada 15 pode ser distribuída na folha contínua não ligada 13 sem que nenhuma força compressiva seja aplicada à folha contínua. Uma força compressiva na folha contínua não ligada 13, tal como ocorrería se a resina fosse aplicada à folha contínua na forma líquida pelo revestimento de rolos ou até mesmo por pulverização, resultaria na folha contínua ser compactada e tornar-se menos efetiva, ou até mesmo inefetiva, para uso como uma base para um material para esfregar de não tecido. Uma vez que as fibras tenham sido ligadas pela resina particulada 15, entretanto, a folha contínua 21 pode suportar as forças compressivas que podem surgir durante a aplicação das partículas abrasivas 7 e a resina de revestimento de constituição. [0041] Métodos de produção de materiais para esfregar de acordo com a invenção estão descritos com mais detalhes nos exemplos não limitantes seguintes.

Todas as partes e porcentagens estão em peso, a menos que de outra forma indicada.

EXEMPLOS [0042] Os exemplos usaram os materiais, equipamentos e métodos de teste seguintes. [0043] Materiais Pó de resina de epóxi: pó de termocura pretor de cura a baixa temperatura “Beckypox AF4” (tamanho de partículas médio 35 mícrons) da Dupont of Montbrison, França. Pó de resina de copoliamida: pó termoplástico Vestamelt 350 P1 de 0-80 mícrons da Degussa of Marl, Alemanha.

Auxiliar de escoamento do pó: pó de sílica defumado hidrofílico “Aerosil 200” da Degussa of Marl, Alemanha.

Fibra de sisal: fibra cortada de Caruso of Ebersdorf, Alemanha.

Fibra de coqueiro: fibra cortada de Caruso of Ebersdorf, Alemanha.

Partículas de poli(cloreto de vinila): “Etinox 631” da Aiscondel, Espanha.

Partículas de coríndon: óxido de alumínio fundido marrom de grau muito fino (tamanho médio de partículas de aproximadamente 50 mícrons) da pechiney, França.

Resina de látex: “Styrofan ED609” da BASF, Espanha.

Agentes de reticulação: (i) Cymel 303 e (ii) Cymel 307 da Dyno Cytec, Noruega.

Resina fenólica: “7983SW” da BAkelite AG de Iserlohn-Letmathe, Alemanha. [0044] Equipamento Abridor de fibras: disponível pela Laroche of Cours La Ville, França. “Rando Webger”: uma máquina de formação de folhas contínuas não tecidas formadas por suspensão em fluxo de ar disponível pela Rando Machine Co. of Macedon, NY, USA.

Umedecedor de folha contínua: uma cabeça de pulverização de água de um tipo usado para umedecer o ambiente, disponível pela Hydrofog of Chanteloup lês Vignes, França.

Equipamento de revestimento com pó: pistola(s) de pulverização eletrostática “Versaspray II” da Nordson of Westlake, Ohio, USA, instalado em uma cabine de revestimento com pó (também disponível pela Nordson) e direcionado para baixo em direção à correia transferidora de malha aberta metálica horizontal de 30 cm de largura, que foi eletricamente aterrada. A/cada pistola foi equipada com um bico de pulverização plano de 2,5 mm. A cabine de revestimento com pó foi provida com uma tremonha de fluidização para conter pó (a tremonha sendo equipada com uma bomba venturi para suprir o pó à(s) pistola(s)); um tambor de recuperação para coletar pó usado na base da cabine; e uma unidade de controle pneumático para regular o suprimento de ar de fluidização para a tremonha, e de ar de fluxo e de atomização para a bomba e pistola(s). A tremonha, bomba e tambor de recuperação encontram-se todos disponíveis pela Nordson. A cabine de pó incorporou recursos que permitiram o manuseio seguro de pós finos (incluindo extração de ar através do cartucho e filtros FIEPA, e um sistema de detecção de fogo).

Forno infravermelho: um forno “Curemaster Super” com três aquecedores infravermelhos de ondas curtas de 1 kW disponível pela Trisk of Sunderland, Tyne and War, UK.

Fornos de ar: um forno de gás (4 metros de comprimento) e um forno elétrico (2 metros de comprimento), ambos disponíveis pela Cavitec of Munchwilen, Suíça.

Equipamento de pulverização de abrasivo: uma cabine de pulverização equipada com uma pistola de pulverização de ação alternada disponível pela Charvot of Grenoble, França; e uma cabine de pulverização equipada com quatro pistolas, disponível como Modelo 21 da Binks of Illinois, USA.

Exemplo 1 [0045] Uma folha contínua não tecida formada por suspensão em fluxo de ar de 30 cm de largura pesando 190 g/m2 foi formada a partir das fibras de sisal na máquina “Rando Webber” a uma velocidade de 2 m/min. Os fardos de fibra foram previamente pré-abertos usando o abridor de fibras Laroche. A folha contínua foi transferida em linha através da cabine de revestimento com pó na correia transferidora de malha aberta, onde pó de resina de copoliamida (misturada com 0,5% em peso de auxiliar de escoamento) foi direcionado para a folha contínua por duas pistolas de pulverização “Verspray II”, arranjadas uma depois da outra, que foram fixas 30 cm acima da folha contínua e inclinadas em lados opostos com a vertical em um ângulo na faixa de 20° - 30°. O pó de resina foi suprido às pistolas a partir da tremonha, na qual ele foi fluidizado até borbulhar suavemente usando ar a uma pressão de 1,5 bar. Os ajustes da pressão de ar para a pistola foram de 2 bar para o ar de fluxo e 1 bar para o ar de atomização, e a tensão máxima (100 kV) foi aplicada. Pó de resina foi depositado na folha contínua a um peso de cerca de 60 g/m2, e todo pó de resina que passou pela folha contínua foi coletado no tambor de recuperação, posicionado por baixo da correia transferidora de malha aberta. A folha contínua pulverizada foi então aquecida em linha, primeiramente no forno infravermelho a uma temperatura na faixa de 150 - 160°C com os aquecedores posicionados 3 cm acima da folha contínua para pré-curar o pó de resina e em seguida o forno elétrico a uma temperatura de 160°C usando um ajuste de baixa velocidade para recircular ar. O tempo de permanência total no forno foi de 1 minuto. [0046] A folha contínua foi então revirada e transferida novamente através da cabine de revestimento com pó e os fornos com a outra superfície da folha contínua para cima. [0047] Partículas de poli(cloreto de vinila) foram então aplicadas à folha contínua ligada da seguinte maneira. Uma pasta fluida de resina abrasiva foi preparada misturando completamente as partículas (25%) e a resina de látex (68,5%) com agentes de reticulação (1,2 % de (i) e 5,3 % de (ii)). A pasta fluida foi então transferida para o tanque de suprimento da cabine de pulverização com uma única pistola de pulverização. A folha contínua ligada passou através da cabine de pulverização a uma velocidade de 2 m/min, e foi pulverizada em um lado com a pasta fluida da pistola que foi alternada através da folha contínua para garantir cobertura uniforme da folha contínua com a pasta fluida a um peso de revestimento de cerca de 300 g/m2. A folha contínua passou então através do forno de gás no qual ela foi aquecida a 180°C durante 23 minutos. A folha contínua passou então através do forno de gás no qual ela foi aquecida a 180°C durante 2 minutos para curar a resina de látex. A folha contínua foi então revirada e transferida novamente através da cabine de pulverização, tal que ela foi pulverizada com pasta fluida no outro lado da mesma maneira. Ela passou então novamente através do forno de gás. [0048] A folha contínua para esfregar não tecida resultante continha 150 g/m2 de partículas de poli(cloreto de vinila) e foi cortada em esponjas com dimensões de cerca de 75 x 90 mm.

Exemplo 2 [0049] O exemplo 1 foi repetido, com as seguintes modificações: A folha contínua não tecida pesou 150- 170 g/m2 e foi formada de fibras de coqueiro na máquina “Rando Webber” a uma velocidade mais baixa (1 m/min) para permitir que o tempo de cura do pó de resina fosse aumentado (ver depois). Antes de entrar na revestidora de pó, a folha contínua foi umedecida para aumentar sua condutividade e, assim, sua captação de pó de resina. A folha contínua foi umedecida usando a cabeça de pulverização de água que foi suprida com água a uma pressão de 1 bar e ar de atomização a uma pressão de 2,5 bar. A revestidora de pó usou uma única pistola de pulverização “Verspray II” para direcionar o pó da resina de epóxi na folha contínua a partir de uma distância de 30 cm. O pó da resina foi fluidizado na tremonha da revestidora de pó usando ar a uma pressão de 1,8 bar.

Os ajustes da pressão de ar para as pistolas foram de 1 bar para o ar de escoamento e 0,8 bar para o ar de atomização. Pó de resina foi depositado na folha contínua a um peso de 250 g/m2. O aquecedor infravermelho foi omitido e a folha contínua pulverizada foi aquecida apenas no forno elétrico, a uma temperatura de 170°C durante 2 minutos, usando uma regulagem de baixa velocidade para o ar de recirculação. [0050] Partículas de coríndon foram então aplicadas à folha contínua ligada da seguinte maneira. Uma pasta fluida de resina abrasiva foi preparada misturando completamente as partículas (25%) e a resina fenólica (75%). A pasta fluida foi então transferida para o tanque de suprimento da cabine de pulverização com quatro pistolas de pulverização. A folha contínua ligada passou através da cabine de pulverização a uma velocidade de 2 m/min, e foi pulverizada em um lado com a pasta fluida das pistolas para fornecer cobertura uniforme da folha contínua com a pasta fluida a um peso de revestimento de cerca de 230 - 260 g/m2. A folha contínua passou então pelo forno de gás no qual ela foi aquecida a 180°C durante 2 minutos para curar a resina fenólica. A folha contínua foi então revirada e transferida novamente através da cabine de pulverização tal que ela foi pulverizada com pasta fluida no outro lado da mesma maneira. Ela passou então novamente através do forno a gás para render uma folha contínua para esfregar não tecida que foi cortada em esponjas para esfregar domésticas.

Resultados [0051] Amostras de esponjas para esfregar domésticas resultantes dos exemplos 1 e 2 foram usadas para limpar pratos sujos em um ambiente doméstico simulado e, com base em uma avaliação visual, observou-se que oferecem um desempenho compatível com o de esponjas para esfregar sintéticas convencionais e, em geral, melhor do que de esponjas para esfregar tradicionais feitas de fibras naturais. [0052] Uma vantagem dos processos descritos nos exemplos 1 e 2 é que nenhum composto orgânico volátil (VOC) é produzido na formação das folhas contínuas pré-ligadas 21. Além do mais, a energia exigida nesses processos para produzir as folhas contínuas pré-ligadas pode ser menor do que a exigida se uma resina de pré-ligação líquida fosse usada. Consequentemente, os efeitos ambientais dos processos podem ser substancialmente menos do que os convencionalmente usados para produzir materiais para esfregar sintéticos. [0053] As esponjas para esfregar produzidas pelos processos dos exemplos 1 e 2 oferecem a vantagem de que elas podem ser mais facilmente recicladas depois do uso, uma vez que elas são formadas usando fibras vegetais naturais. A despeito disso, a homogeneidade das esponjas para esfregar é alta, comparada com esfregões de fibra natural tradicionais, possibilitando oferecer ao consumidor um produto ambientalmente aprazível, porém relativamente padronizado. Além do mais, as esponjas para esfregar apresentam aberturas vantajosas tanto de esfregões de fibra naturais tradicionais como de esfregões sintéticos convencionais, juntamente com o desempenho abrasivo deste último. Essas vantagens são consideradas como uma consequência do fato de que as esponjas para esfregar compreendem uma folha contínua formada mecanicamente (por via seca) de fibras naturais que é pré- ligada de uma maneira que não envolve a folha contínua ser submetida a pressão (por exemplo, em decorrência do contato pelos rolos) que poderia comprimir irreversivelmente ou danificar as fibras da folha contínua. [0054] Percebe-se que, embora os exemplos apresentados descrevam a fabricação de esponjas para esfregar domésticas, outros materiais e artigos para esfregar poderiam ser produzidos de uma maneira similar com mudanças apropriadas, onde necessário, nos materiais e etapas de processo empregadas.

Claims (11)

1. Material para esfregar (1), caracterizado pelo fato de que compreende: uma folha contínua (13) não tecida tridimensional de fibras (3) entrelaçadas ligadas entre si nos seus pontos (5) de contato mútuos por meio de uma resina de pré-ligação (15), em que mais do que 50% em peso das fibras (3) compreende fibras naturais, e a folha contínua ligada (21) tem uma massa específica máxima de 50 kg/m3; e uma pluralidade de partículas abrasivas (7) se adere às fibras (3) da folha contínua ligada (21) por meio de uma resina de revestimento de constituição.

2. Material para esfregar (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a folha contínua ligada (21) tem uma massa específica máxima de 30 kg/m3.

3. Material para esfregar (1) de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a folha contínua ligada (21) tem uma espessura mínima de 5 mm.

4. Material para esfregar (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos 80% em peso das fibras (3) compreendem fibras naturais, preferivelmente fibras vegetais naturais.

5. Material para esfregar (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a resina de pré-ligação (15) é uma resina de termocura ou termoplástica.

6. Material para esfregar (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a resina de revestimento de constituição é um látex ou uma resina fenólica.

7. Material para esfregar (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as partículas abrasivas (7) compreendem um material inorgânico e têm um tamanho de partícula médio de 50 mícrons.

8. Método para fabricar um material para esfregar como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (i) formar uma folha contínua (13) não tecida tridimensional de fibras naturais em contato com material particulado (15) seco que inclui partículas aglutinantes fundíveis; (ii) expor a folha contínua (13) a condições que façam com que as partículas aglutinantes (15) formem um aglutinante líquido escoável, e em seguida solidificar o aglutinante líquido para formar ligações entre as fibras (3) da folha contínua (13) e prover assim uma folha contínua pré-ligada (21); e (iii) aplicar partículas abrasivas (7) à folha contínua pré-ligada (21), a ligação das partículas abrasivas (7) nas fibras (3) da folha contínua pré-ligada (21) por meio de pelo menos uma resina de revestimento de constituição para fornecer um material para esfregar (1).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as partículas aglutinantes (15) são aplicadas à folha contínua (13) sem aplicar uma força compressiva à folha contínua (13).

10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as partículas aglutinantes (15) são depositadas por toda a espessura da folha contínua (13) pela ação de uma força eletrostática.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a carga eletrostática é aplicada às partículas aglutinantes (15), que são então direcionadas para a folha contínua (13) enquanto a última está localizada em uma superfície de suporte eletricamente aterrada.