BRPI0609479A2 - processo para a produção de tecidos elásticos e/ou degradáveis em água a partir de filamentos compósitos - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA A PRODUçãO DE TECIDOS ELáSTICOS E/OU DEGRADáVEIS EM áGUA A PARTIR DE FILAMENTOS COMPOSITOS. A presente invenção refere-se a um processo de fabricação de um tecido não-tecido a partir de filamentos compósitos virtualmente sem fim (1). Os filamentos usados em dito processo são dispostos em uma combinação de revestimento-núcleo em que o componente de revestimento (3) compreende um polímero termoplástico e o componente de núcleo (2, 2') é selecionado do grupo de um elastómero, um polímero solúvel em água e/ou um polímero biodegradável. O componente de revestimento constitui pelo menos 20 por cento em peso do filamento e que o componente de núcleo constitui pelo meflos 10 por cento em peso do filamento. O processo de acordo com a invenção fornece um processo simples e económico para a fabricação de tecidos não-tecidos solúveis em água e/ou elásticos de qualquer largura, usando filamentos virtualmente sem fim.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA A PRODUÇÃO DE TECIDOS ELÁSTICOS E/OU DEGRADÁVEISEM ÁGUA A PARTIR DE FILAMENTOS COMPÓSITOS".

A presente invenção refere-se a filamentos compósitos e a umprocesso para a produção de tecidos elásticos e/ou solúveis em água e/oudegradáveis em água de ditos filamentos. A invenção ainda se refere aostecidos obteníveis por dito processo e o uso de ditos tecidos não-tecidos.

Os tecidos não-tecidos são usados na fabricação de uma varie-dade de produtos tais como materiais de bandagem, artigos de vestuário,fraldas, produtos de incontinência, roupa de suporte, e produtos de higienepessoal. Estes artigos são normalmente designados para absorver e conterfluidos corporais e ao mesmo tempo fornecer uma barreira física de tais flui-dos. A fim de permitir mais liberdade do movimento corporal, os artigos po-dem vantajosamente ser elásticos.

Os produtos da espécie mencionada acima são convencional-mente dispostos como material inútil doméstico normal, e conseqüentemen-te ou colocados em aterros sanitários ou queimados. De qualquer jeito, omaterial inútil constitui um perigo ambiental potencial, e a demanda parareduzir a quantidade de lixo diário é crescente.

Os fabricantes do artigo estão no momento tentando resolverestes problemas mediante a produção de artigos autolimpantes.

Deve a este respeito ser observado que não existe nenhumadefinição comum do termo autolimpante. O termo é usado ao acaso quandoum produto se ajusta nas instalações sanitárias, não levando em considera-ção o que ocorre com o produto depois que ele entra no sistema de água deesgoto.

Embora exista vários tipos de artigos autolimpantes no mercadopara a limpeza de instalações sanitárias, cuidado com criança e higienepessoal, estes artigos não são completamente degradáveis e são, portanto,um perigo para os sistemas sépticos e de esgoto municipais nacionalmente.

Os tecidos não-tecidos são convencionalmente produzidos poruma variedade de métodos, mas apenas o processo "ligado por entrança-mento" bem-conhecido é capaz de utilizar filamentos longos de fibra.

No processo "ligado por entrançamento", os filamentos de umou mais polímeros fundidos são extrusados a partir de um grande númerode orifícios formados em uma placa de máquina de fiar. Os filamentos são imediatamente depois disso esticados ou puxados, e são depois aleatoria-mente depositados sobre uma superfície de coleta para formar um tecidonão-tecido. O estiramento ou adelgaçamento pode ser mecanicamente atra-vés do uso de rolos de estiramento, ou, como é mais amplamente praticado,pneumaticamente pela passagem dos filamentos através de um atenuador pneumático.

Os fabricantes de tecidos não-tecidos ligados por entrançamen-to têm por longo tempo buscado melhorar o processo de fabricação paraalcançar produtividade mais elevada e melhor qualidade e uniformidade dotecido não-tecido ligado por entrançamento. Manter a qualidade e uniformi-dade do tecido se torna um interesse particular em velocidades de produçãomais elevadas e quando se produz tecidos de peso de base baixo.

Embora materiais ligados por entrançamento com combinaçõesdesejáveis de propriedades físicas, especialmente combinações de maciez,resistência e durabilidade, tenham sido produzidos, problemas significativostambém foram encontrados.

Um problema principal é atribuído ao fato de que a largura dostecidos não-tecidos fabricados com o processo de ligação por entrançamen-to é limitada pela largura da placa de máquina de fiar, quando esta placadeve ser disposta através da largura total da linha de produção. A fabricação de tecidos não-tecidos amplos por tal processo portanto requer grandes fá-bricas de produção não lucrativas.

Conseqüentemente na prática, foi necessário obter uma acomo-dação onde uma fábrica é operada com largura relativamente pequena detecido, resultando em que a capacidade da fábrica é distante de ser comple- tamente utilizada.

Um outro problema com o processo ligado por entrançamentose refere à fabricação de, por exemplo, tecidos não-tecidos elásticos. Asfibras elásticas possuem uma característica "pegajosa" natural, como porexemplo estas fibras normalmente compreendem elastômeros. A ligação porentrançamento, que emprega perfilação por ar, pode ser particularmenteefetuada. Por exemplo, a turbulência no ar pode colocar os filamentos emcontato e estes filamentos "pegajosos" podem então aderir um ao outro. Es-ta viscosidade demonstra ser especialmente incômoda durante o enrola-mento dos tecidos em rolos. As camadas de tecido se aderem uma a outra,um fenômeno conhecido como "bloqueio".

Embora possa ser possível diminuir o efeito da viscosidade dosfilamentos elásticos, isto envolve outras etapas de processo, e portanto in-troduz uma complicação significativa no processo para a produção de umtecido não-tecido elástico. Tais complicações podem resultar em uma adi-ção significativa ab custo do tecido resultante.

Separadamente, esforços têm sido feitos para influenciar aspropriedades de tecidos mediante a modificação do conteúdo das fibras, porexemplo, mediante a combinação de polímeros nas fibras de bi- e multicom-ponentes.

Um exemplo de uma fibra elástica de bicomponente é conhecidoda Patente U.S. N° 5.352.518, e o uso de tais filamentos no processo deligação por entrançamento reduz algumas das desvantagens, mas a largurade produção limitada do tecido que usa o processo de ligação por entran-çamento ainda adiciona custos adicionais ao produto final.

Os filamentos de bicomponente conhecidos apenas possuemum revestimento muito fino que envolve o núcleo, e estes filamentos conhe-cidos portanto não foram capazes de produzir tecidos não-tecidos tendo ascombinações desejáveis de propriedades físicas, especialmente combina-ções de maciez, resistência e durabilidade, já que a maior parte das proprie-dades do tecido final são fornecidos pelo componente do núcleo.

Além disso, estes filamentos conhecidos também enfrentaramproblemas tais como rompimento ou deficiência elástica do filamento duran-te a extrusão e/ou perfilação. Os filamentos quebrados podem obstruir o flu-xo de filamentos e/ou emaranhar com outros filamentos, resultando na for-mação indesejada de uma matriz de filamentos desordenados no tecido.

Embora a técnica tenha procurado tratar os problemas prece-dentes, fica claro que os resultados têm, na melhor das hipóteses, sido mis-turados.

É, portanto, um primeiro aspecto de acordo com a presente in-venção, fornecer um processo simples e econômico para a fabricação detecidos não-tecidos de qualquer largura, usando filamentos virtualmente semfim.

É um segundo aspecto de acordo com a presente invenção for-necer um tecido não-tecido solúvel em água ou elástico produzido pelo pro-cesso de acordo com a invenção em custo baixo.

É um terceiro aspecto de acordo com a presente invenção for-necer um novo filamento elástico.

É um quarto aspecto de acordo com a presente invenção forne-cer um novo filamento solúvel em água e/ou biodegradável.

É um quinto aspecto da presente invenção fornecer um tecidonão-tecido que compreende os filamentos de acordo com a invenção, quefornece uma excelente sensação para os usuários.

É um sexto aspecto da presente invenção fornecer um tecido não-tecido, que é completamente degradável em água.

O novo e único meio em que a presente invenção realiza os as-pectos acima mencionados é que os filamentos compósitos são dispostosem uma combinação de revestimento e núcleo, em que o componente derevestimento compreende pelo menos um polímero termoplástico e o com-ponente de núcleo compreende pelo menos um elastômero e/ou pelo me-nos um polímero biodegradável, e que o componente de revestimento cons-titui pelo menos 20 por cento em peso do filamento e que o componente denúcleo constitui pelo menos 10 por cento em peso em peso do peso total dofilamento.

Os inventores têm surpreendentemente observado que quandoo componente de revestimento está presente em uma quantidade de pelomenos 20 por cento em peso, com base no peso total do filamento, os fila-mentos possuem a vantagem, comparado com os filamentos compósitosconvencionais, de que eles não quebrarão durante a sua preparação, isto é,durante a etapa de extrusão e/ou perfilação da fabricação. Estes filamentos,portanto, nunca obstruirão o fluxo de filamentos e/ou emaranharão com ou-tros filamentos, e o problema com os filamentos desordenados é, portanto,eliminado.

Além disso, a quantidade relativamente elevada do componentede revestimento em relação ao peso total do filamento também influencia aspropriedades do produto final, quando o componente tanto de revestimentoquanto de núcleo em um grau muito mais elevado do que até agora conhe-cido pode contribuir com as propriedades do tecido.

Dependendo da aplicação desejada do filamento, é vantajosoem uma modalidade de acordo com a invenção, que os conteúdos do com-ponente de revestimento sejam pelo menos 30 por cento em peso do pesototal do filamento, preferivelmente pelo menos 40 por cento em peso do pe-so total do filamento, mais preferivelmente pelo menos 50 por cento em pe-so do peso total do filamento, alternativamente pelo menos 60 por cento empeso do peso total do filamento, preferivelmente pelo menos 70 por centoem peso do peso total do filamento, alternativamente pelo menos 80 porcento em peso do peso total do filamento ou pelo menos 90 por cento empeso do peso total do filamento.

A quantidade do componente de revestimento do filamento totalé de acordo com a invenção selecionada em ordem a igualmente impedirque os filamentos obstruam o fluxo de filamentos e/ou malha com outrosfilamentos durante a fabricação dos filamentos e também que o tecido finalobtenha as propriedades desejadas. Os filamentos tendo a composiçãomencionada acima são capazes de fornecer um tecido não-tecido com com-binações desejáveis de propriedades físicas, especialmente combinaçõesde maciez, resistência e durabilidade.

Os filamentos de acordo com a invenção podem ser usados emum processo para a fabricação de um tecido não-tecido, dito processo com-preende as seguintes etapas, desfibração dos filamentos, transporte dosfilamentos desfibrados em pelo menos um cabeçote de modelar e formaçãode um tecido não-tecido em um arame formador sem fim.

Durante a etapa de desfibração inicial os filamentos virtualmentesem fim serão divididos em segmentos e/ou fibras menores, que possibili-tam estas fibras serem usadas em, por exemplo, um processo de camadade ar convencional. Desse modo não é apenas obtida a vantagem de que ostecidos elásticos e/ou tecidos solúveis em água podem ser formados em umprocesso mais simples e mais econômico do que até agora conhecido, mastambém, que os filamentos virtualmente sem fim podem ser usados nestes processos.

A este respeito deve ser mencionado, que os processos de ca-mada de ar convencionais em alguns exemplos incluem uma etapa de des-fibração, no entanto, esta etapa convencional é incluída no processo de mo-do a soltar e abrir a polpa de cotão, e não, como na presente invenção, des-fibrar os filamentos longos. A diferença pode especialmente ser observadaquando nenhuma massa informe de fibra enrolada, coletivamente conhecidocomo agregados fibrosos (nits), é formada durante a desfibração dos fila-mentos, que normalmente possuem um problema extremo durante a desfi-bração convencional de polpa de cotão.

No processo de acordo com a invenção os filamentos são desfi-brados antes que eles entrem nos cabeçotes de modelar.

Além disso, o processo de acordo com a invenção fornece asvantagens, em que a largura do tecido pode ser muito mais ampla, já que amáquina de fiar usada para fabricar os filamentos não possui nenhum efeitosobre as dimensões do tecido final, como no processo de ligação por en-trançamento convencional. A máquina de fiar usada para preparar os fila-mentos antes que eles estejam sendo desfibrados, pode conseqüentementeter uma dimensão menor, garantido que a máquina de fiar ocupe espaçosinferiores na fábrica.

Alternativamente, a máquina de fiar pode ser separada da fábri-ca de produção, quando os filamentos não tiverem que ser produzidos si-multaneamente com o tecido. Além disso, os filamentos de pesos e/ou pro-priedades físicas e/ou químicas diferentes podem em uma modalidade van-tajosa ser desfibrados no processo de acordo com a invenção simultanea-mente ou em estágios diferentes do processo. Desse modo, o processo deacordo com a invenção não é apenas muito flexível, quando os tecidos devárias camadas com diferentes propriedades ou pesos facilmente poderãoser produzidos com o processo de acordo com a invenção, o processo deacordo com a invenção é também, um processo mais simples e econômicodo que até agora conhecido.

Como um exemplo, pode ser mencionado, que os filamentos,por exemplo, podem ser produzidos com pesos de 0,3 dtex a 30 dtex, isto é,10.000 metros dos filamentos pesam de 0,3 a 30 g, respectivamente, e queos tecidos fabricados com estes filamentos fornecem tecidos com caracte-rísticas e qualidades não anteriormente conhecidas de tecidoscorrespondentes.

O processo de acordo com a invenção pode ainda incluir abertu-ra e alimentação de fibra básica de corte curto e superabsorventes de doseou outros pós a um ou mais cabeçotes de modelar. Estes materiais podemser colocados em suspensão no ar dentro de um sistema de formação edepositados em uma tela formadora de movimento ou cilindro perfurado ro-tativo.

Quando o componente de revestimento dos filamentos compre-ende um polímero termoplástico, este polímero será ativado durante umaetapa de ligação térmica subseqüente. Durante dita etapa, o tecido pode,por exemplo, passar através de um forno de ar direto, que ativa o compo-nente de revestimento termoplástico dos filamentos desfibrados, ligando oscomponentes de tecido entre si.

Quando o componente de revestimento estiver presente emuma quantidade de pelo menos 20 por cento em peso do peso total do fila-mento, isto é, a quantidade de componente de revestimento for muito maiselevado do que nas fibras de bicomponente convencionais, a etapa de liga-ção térmica garantirá que os filamentos desfibrados serão ligados muitomais eficientemente entre si do que até agora conhecido, e que ambas aspropriedades do componente de revestimento e núcleo podem ser utilizadasde forma ideal.

Após ativação o produto pode ser calandrado para a espessuracorreta e resfriado antes de ser enrolado em rolos grandes. A ligação térmi-ca e a calandragem podem vantajosamente ser aplicadas em uma etapa,por uma calandra aquecida.

Para ter um processo econômico o componente de revestimentodeve preferivelmente ter uma temperatura de fusão mais baixa do que ocomponente de núcleo, e em uma modalidade preferida o polímero termo-plástico é uma poliamida com um ponto de fusão muito baixo, por exemplo,um poliéster ou uma poliolefina.

O ponto de fusão específico dependerá do polímero selecionadoe do grau de, por exemplo, ramificação, mas a poliamida preferivelmenteserá selecionada para ter um ponto de fusão na faixa de cerca de 60°C a220°C. O poliéster vantajosamente terá um ponto de fusão na faixa de cercade 180°C a 220°C e a poliolefina um ponto de fusão na faixa de cerca de60°Cacerca de 115°C.

Durante a etapa de ligação térmica o polímero de revestimentofundirá e será concentrado nas junções entre as fibras, desse modo, pelomenos parcialmente, descobrindo o componente de núcleo. As propriedadesdo componente tanto de revestimento quanto de núcleo podem então serutilizadas de modo ideal, enquanto ao mesmo tempo se obtém um tecidoforte.

A pessoa versada na técnica entenderá que o processo de a-cordo com a presente invenção pode utilizar filamentos de bi- ou multicom-ponente. Além disso, o componente de núcleo não possui uma unidade úni-ca, mas pode ser preparado de vários elementos independentes, dando aofilamento uma construção tipo ilhas no mar (inlands-in-the sea). O elementodiferente pode em uma modalidade preferida ser composto dos mesmos oudiferentes polímero/elastômeros. Além disso, os elementos diferentes po-dem ser uniforme ou aleatoriamente distribuídos no componente de revesti-mento. Similar, o componente de revestimento pode ser composto de váriascamadas diferentes, ou podem ser uma mistura de diferentes polímerostermoplásticos.

A natureza do tecido final é determinada pela natureza dos fila-mentos, assim quando o componente de núcleo for um elastômero, o tecido final será um tecido elástico e quando o componente de núcleo for um polí-mero solúvel em água e/ou um polímero biodegradável, o tecido, por exem-plo, será capaz de dissolver em água.

O tecido resultante preferivelmente terá um peso final do tecidona faixa entre 2 e 500 g/m2, dependendo do uso final, e pode compreender várias camadas diferentes.

De acordo com uma modalidade da presente invenção o com-ponente de núcleo é um elastômero. Por elastômero significa um polímerosuperior reticuladô amorfo que se esticará rapidamente sob tensão, alcan-çando altos alongamentos (500 a 1000 %) com amortecimento baixo. Possuiresistência de tensão elevada e módulo elevado quando completamenteesticado. Na liberação de tensão, ele retrairá rapidamente, apresentando ofenômeno de estalo e ricochete, para recuperar suas dimensões originais.Os elastômeros são termoplásticos diferentes em que eles podem ser repe-tidamente amolecidos e endurecidos mediante o aquecimento e resfriamen- to sem mudança substancial nas propriedades.

Quando o componente de núcleo for um elastômero relativa-mente econômico, por exemplo, poliolefina - tal como polipropileno - ou umelastômero estirênico os tecidos resultantes podem vantajosamente ser u-sados como artigos descartáveis tais como fraldas, calças de treino ou arti-gos de vestuário de incontinência. O elastômero fornecerá os artigos comuma ajuste confortável preciso ao redor do usuário e conterá exsudatos cor-porais enquanto mantém a saúde da pele.

Em outros produtos mais duráveis, tais como elásticos de cintu-ra, elásticos de perna, forros elastificados, e coberturas externas elastifica-das, isto é, produtos elásticos com aplicações de múltiplos usos, os políme-ros de condensação elásticos tais como poliuretano e copoliéster, podemvantajosamente ser aplicados. Estes componentes elásticos são emprega-dos para auxiliar a produção e manter o ajuste dos artigos ao redor dos con-tornos do corpo do usuário desse modo levando a retenção e conforto me-lhorados.

O tecido elástico de uma modalidade da presente invenção podeser combinado com um ou mais tecidos para fornecer uma textura maciaque pode ser mais útil ou atraente em algumas aplicações. Tais tecidos po-dem ser fibrosos por natureza, exemplos sendo materiais não-tecidos e te-cidos. Uma modalidade da invenção inclui um material compósito que com-preende o tecido elástico descrito anteriormente e um tecido adicional. Omaterial compósito pode ser preparado mediante a laminação dos tecidosentre si, co-extrusão, ou qualquer outro método adequado para a produçãodo material compósito.

As modalidades da presente invenção fornecem materiais elás-ticos que contêm aberturas e são respiraveis quando esticados, e em parti-cular, respiraveis quando esticados por uma força de tensão que atua nadireção da força que o material deve experimentar em condições de uso fi-nal (por exemplo, em uma aba lateral de fralda que normalmente experimen-taria a tensão de aperto da faixa de cintura da fralda quando agarra a cinturado usuário). Um outro exemplo de tensão na direção da força que o materialexperimentaria em condições de uso final inclui a tensão que seria experi-mentada por uma bandagem que é enrolada ao redor de uma parte do cor-po, ou que seria esticada e depois aderida.

Em uma outra modalidade de acordo com a presente invenção ocomponente de núcleo é um polímero solúvel em água e/ou um polímerobiodegradável, garantindo que o tecido desintegrará quando entra em conta-to com a água. O componente de núcleo pode ser de qualquer material queseja adequadamente solúvel e que dará propriedades apropriadas ao produ-to final. Preferivelmente tem baixa permeabilidade ao oxigênio quando seco.Pode ser, por exemplo, um oxido de polietileno (PEO) ou um álcool poliviní-lico (PVOH).

O PVOH é geralmente produzido por hidrólise do acetato de po-livinila e o grau de hidrólise afeta a solubilidade. Assim o grau de hidrólisepode ser selecionado dependendo da aplicação do produto final.

Os PVOHs completamente hidrolisados (por exemplo, hidrolisa-do em uma extensão de pelo menos cerca de 98 %) tendem a ser facilmen-te solúveis apenas em água morna ou quente. Assim, se o produto final for usado como, por exemplo, papel de toalete solúvel em água é preferível uti-lizar graus de álcool polivinílico que não sejam de acordo completamentehidrolizados, já que os graus hidrolisados menores tendem a se dissolvermais facilmente em água fria e água com temperatura ambiente, por exem-plo, 10°C até 25°C. Portanto, o PVOH parcialmente hidrolisado é preferivel-mente usado, preferivelmente tendo um grau de hidrólise de acetato de poli-vinila de 70 a 95 %, mais preferivelmente de 73 a 93 %, quando o produtofor aplicado em necessidades diárias normais.

O PVOH usado isoladamente como um polímero de base para aformação de um tecido solúvel em água nas técnicas convencionais, sofrede várias desvantagens. Devido ao ponto de fusão elevado do PVOH e es-tabilidade térmica fraca, fica muito difícil processar termicamente. Um extru-sor, em vez de simplesmente um tanque de fusão, é requerido para proces-sar o PVOH em um tecido. Adicionalmente, assim que o tecido é formado,ele possui propriedades de vedação térmica fracas tais que precisaria servedado por calor em temperaturas que adversamente afetam a integridadedo substrato. Os problemas são resolvidos pela presente invenção, quandoo PVOH for revestido com o polímero termoplástico, garantindo que o PVOHfacilmente possa ser processado em um tecido termicamente estabilizado.

Os produtos compreendendo o polímero solúvel em água e/oudegradável produzidos de acordo com a presente invenção possuem umataxa modificada de solubilidade em água, isto é, eles podem tanto resistir aserem expostos aos requisitos de tensão extremamente variados no tecido eestados secos quanto ao mesmo tempo dissolver em água após um tempoespecífico. O componente de núcleo solúvel em água a saber estará emcontato direto com a água, quando o polímero de revestimento térmico tiverfundido durante a etapa de ligação térmica e concentrado nas ligações entreas fibras, por meio das quais o componente de núcleo é pelo menos parei-almente descoberto. Os aspectos do componente de núcleo podem depoisser utilizados de forma ideal enquanto ao mesmo tempo se obtém um tecidoforte.

Para garantir que os tecidos de acordo com a invenção retêmsua resistência pelo menos durante um período específico de tempo quandoexpostos em líquidos aquosos ou alimentos contendo umidade, a invençãopode vantajosamente compreender meios para retardar a desintegraçãoquando o artigo entra em contato com a água. Isto pode, por exemplo, serrelevante no caso de papel doméstico (toalhas de cozinha). Por outro lado, opapel de toalete deve se dissolver em água, algum tempo após o uso, demodo a impedir os sistemas de esgoto do entupimento. Ao mesmo tempo, opapel de toalete úmido não deve imediatamente soltar suas propriedades deresistência durante o uso por razões evidentes.

Correspondentemente, a técnica anterior faz uma distinção entreas propriedades de resistência seca e resistência úmida, a última mencio-nada sendo dividida em outras categorias tais como resistência úmida inici-al, resistência úmida temporária e resistência úmida permanente dependen-do do ponto de tempo de medição da resistência úmida após o reumedeci-mento de um papel tecido seco.

Em uma modalidade, os meios para retardar a desintegraçãoem água é um revestimento superficial fino, que é aplicado ao artigo finalatravés de técnicas convencionais. Isto garante que o artigo é tanto capazde manter as propriedades de resistência durante o uso quanto ao mesmotempo o artigo é capaz de se desintegrar em água. Um exemplo de tal su-perfície é um revestimento de látex, mas outros revestimentos que fornecemas mesmas propriedades ou similares podem igualmente ser bem utilizados.Os revestimentos deste tipo são bem conhecidos da pessoa versada natécnica.

Como uma alternativa para um revestimento superficial, o produ-to pode, por exemplo, ser pré-umedecido com uma solução de estabilizaçãoe/ou aditivos de resistência a umidade, que não são capazes de dissolver ocomponente de núcleo ou polímero de revestimento.Se o tecido compreende PVOH, o tecido pode vantajosamenteser pré-umedecido com uma solução estabilizante tendo uma concentraçãobaixa de sal, quando o sal estabilizará as ligações no tecido. Quando o teci-do for colocado em contato com a água tendo uma concentração baixa desal, o sal será removido por lavagem, e o artigo se desintegrará.

Alternativamente o artigo pode ser estabilizado com íons de cál-cio, que também estabilizará as ligações no tecido. Quando o artigo for i-merso em água com menos cálcio ou um excesso de íons de sódio, a solu-bilidade do artigo aumenta.

Se o polímero for PEO e/ou PVOH dito agente pode preferivel-

mente ser salina com uma concentração de sal relativamente baixa de, porexemplo, 1 M NaCI.

Na preparação do artigo pré-umedecido de acordo com a inven-ção, qualquer um de vários métodos adequados pode ser usado. Por exem- pio, o tecido pode ser saturado com a solução de estabilização e depois en-capsulado ou de outra maneira lacrado em uma embalagem impermeável alíquido hermética.

O artigo pré-umedecido da invenção é de maneira ideal ade-quado para ser carregado por uma pessoa em um pacote ou bolsa e, pela razão de ser pré-umedecido, é disponível imediatamente para uso própriode limpeza em uma operação de limpeza de uma etapa.

A resistência úmida é uma característica importante de produtosnão-tecidos. O uso de aditivos de resistência à umidade pode aumentar aresistência à umidade de tais produtos. Os aditivos com traço de umidade mais amplamente usados para a indústria de não-tecidos são melamina-formaldeído e uréia-formaldeído, no entanto, a pessoa versada na técnicacompreenderia que outros aditivos de resistência à umidade comercialmentedisponíveis também podem ser usados com efeito similar. As propriedadesde resistência seca e úmida podem, por exemplo, ser determinadas usandoo Hercules method for Paper Strength Testing.

Em uma modalidade da invenção um desinfetante e/ou desodo-rizante líquido é adicionado à solução de estabilização pré-umedecida, pormeio do qual o artigo funciona para eficazmente limpar, desinfetar e desodo-rizar.

Os filamentos de acordo com a invenção podem preferivelmenteser usados para produzir artigos designados para, por exemplo, absorver econter fluidos corpóreos e/ou fornecer uma barreira física a tais fluidos, porexemplo, fraldas, produtos de higiene pessoal ou toalhinhas sanitárias.

Os tecidos não-tecidos de acordo com a invenção podem aindaser usados na fabricação de materiais de bandagem, artigos de vestuário eroupa de suporte.

A invenção será explicada com maiores detalhes abaixo ondeoutras propriedades vantajosas e modalidades exemplares são descritascom referência aos exemplos e desenhos.Figuras

A figura 1A-B esquematicamente ilustra a estrutura de duas mo-dalidades diferentes do filamento de acordo com a invenção.

A figura 2 é uma fotografia de microscopia eletrônica de um te-cido elástico de acordo com a invenção.

A figura 3 é uma fotografia de microscopia eletrônica de um te-cido biodegradável de acordo com a invenção.

Abaixo, a invenção é descrita na suposição de que o componen-te de núcleo e componente de revestimento é circular, no entanto a inven-ção não é limitada a esta estrutura específica. Assim, o componente e/oucomponente de revestimento pode ter outras estruturas, tais como estrutu-ras hexagonais ou triangulares ou tipo ilhas no mar {islands-in-the-sea) comvantagens técnicas similares, ou em alguns casos melhores, dependendodo tecido resultante.

A figura 1A é uma vista esquemática de um filamento 1 de acor-do com a invenção. O filamento 1 é designado com um componente de nú-cleo 2 e um componente de revestimento circunferencial 3.

O componente de revestimento 3 compreende um polímero ter-moplástico e o componente de núcleo 2 pode ser um elastômero, um polí-mero solúvel em água e/ou um polímero biodegradável, dependendo dosaspectos desejados do produto final.

Na figura 1B é o componente de núcleo 2 dividido em vários e-lementos de núcleo 4, 5 uniformemente distribuídos no centro do componen-te de revestimento 3. No caso presente é parte dos elementos um elastôme-ro 4, e o resto dos elementos um polímero degradável em água 5. O com-ponente de revestimento 3 é disperso entre os elementos 4,5. Quando opolímero de revestimento se funde durante a etapa de ligação térmica, oselementos de núcleo diferentes 4,5 serão expostos, e o tecido resultanteserá tanto elástico quanto degradável em água.

A figura 2 e a figura 3 são respectivamente fotografias de mi-croscopia eletrônica de tecidos elásticos e biodegradáveis de acordo com ainvenção.

Como ilustrado pelas setas em ditas figuras, fica evidente que ocomponente de revestimento que foi fundido durante a etapa de ligaçãotérmica, possui fluxo em direção às junções entre as fibras onde ele foi con-centrado, desse modo descobrindo o componente de núcleo 2, pelo menosparcialmente. As propriedades do componente de núcleo depois será capazde ser utilizado de forma ideal, enquanto ao mesmo tempo se obtém umtecido forte.

Exemplos

Exemplo 1: Fabricação do filamento

O material de fibra tendo a configuração geral de uma disposi-ção revestimento-núcleo é preparado a partir de polímeros fundidos dosrespectivos polímeros de superfície-núcleo.

Os polímeros fundidos são formados em um processo de bate-lada onde eles são forçados através de um cabeçote de extrusão que formaum produto tipo espaguete, que é resfriado e passado através de um cuteloonde é cortado nas assim chamadas fatias.

De modo a fabricar o material de fibra de bicomponente as dife-rentes fatias são alimentadas em dois extrusores separados, um para ocomponente de superfície e um para o componente de núcleo. As zonaseletricamente aquecidas ao redor do cilindro no extrusor e as pressões ele-vadas causadas pela ação da hélice fundem as fatias e um líquido razoa-velmente espesso se origina. O sistema de aquecimento se mantém em umestado de fusão enquanto é alimentado em uma taxa controlada através debombas de rotação ou medição em fardos tecidos.

Os polímeros fundidos são forçados através dos orifícios da má-quina de fiar nos fardos tecidos em uma velocidade definida. Para obter aespessura de fibra correta uma força de tração constante é exercida poruma disposição de rolos, que puxam as fibras para baixo dos eixos de fiação.

As fibras formadas pela máquina de fiar estão ainda líquidas epodem de modo vantajoso ser rapidamente resfriadas de modo a solidificar.Para estes propósitos ar de extinção é soprado através do feixe de fibras.Exemplo 2: Camada de ar do tecido

Os filamentos resultantes são transformados em fibra em umaunidade de desfibração, e as fibras resultantes são depois disso fornecidosem um cabeçote de modelar na maquinaria de formação de camada de arpor uma ventoinha de transporte de fibras. A maquinaria pode ser um siste-ma de múltiplos cabeçotes de modelar. Quando cada cabeçote for alimen-tado com sua própria mistura exclusiva de matérias-primas, é possível pro-duzir produtos de múltiplas camadas, onde cada camada é projetada parauma função específica no produto, por exemplo, camada de aquisição-distribuição, camada de absorção, camada de barreira, etc.Exemplo 3: Tecidos não-tecidos elásticos e/ou solúveis em água

Um filamento de polietileno de bicomponente (PEO-1), compre-endendo 65 por cento em peso de poliolefina como um componente de re-vestimento e 35 por cento em peso de oxido de polietileno como o polímerode núcleo foi preparado como descrito no exemplo 1. O peso total do fila-mento era 15 dtex.

Um material de fibra de polipropileno de bicomponente (PP-1),compreendendo 65 por cento em peso de poliolefina como um componentede revestimento e 35 por cento em peso de polipropileno como o polímerode núcleo foi preparado como descrito no exemplo 1. O peso total do fila-mento era 30 dtex.

PEO-1 e PP-1 foi usado para produzir vários tecidos diferentes,isoladamente, em combinação ou em misturas com outros materiais e fibras,tais como SAP, fibras de celulose.

Todos os tecidos são fabricados de acordo com o processo des-crito nos exemplos 1 e 2, que resulta em tecidos com as seguintes caracte-rísticas:

Tecido 1

Lenços (120 g/m2) compreendendo entre 15 e 25 por cento empeso de PEO-1, de 0 a 15 por cento em peso de aglutinante líquido e de 60a 85 por cento em peso de fibra de celulose foram preparados. Estes lençostodos apresentaram uma resistência a umidade baixa significativa e foramcompletamente desintegrados em água da bica após somente poucos minu-tos. Estes tecidos podem portanto ser considerados completamente auto-limpantes.

Tecido 2

Lenços (220 g/m2) preparados de um tecido homogêneo quecompreende de 15 a 50 por cento em peso de PEO-1 e de 50 a 85 por cen-to em peso de fibra de celulose. Estes lenços não estavam apenas macios,mas também capazes de ser desintegrados em água da bica.

Tecido 3

No entanto, um tecido homogêneo (140 g/m2) com 100 por cen-to em peso de PEO-1, não foi apenas desintegrado em água após poucosminutos, ele era também muito elástico.

Tecido 4

Tecido homogêneo (80 g/m2) com 50 por cento em peso dePEO-1 e 50 por cento em peso de PP-1 elástico. Este tecido era tanto elás-tico quanto capaz de desintegrar na água.

Tecido 5

Tecido (360 g/m2) compreendendo de 35 a 65 por cento em pe-so de fibra de celulose, de 35 a 65 por cento em peso de camada absorven-te (SAP) e de 3 a 15 por cento em peso de PEO-1. Da mesma forma, quan-do o tecido compreendia SAP, o tecido foi capaz de ser desintegrado em água.

Tecido 7

Camada superior 100 por cento em peso de PEO-1 sintético (20 g/m2)

Camada intermediária 35 a 65 por cento em peso de fibra de celulose,(350 g/m2) de 35 a 65 por cento em peso de camada absorvente e de 3 a 15 por cento em peso dePEO-1.

Camada de fundo 100 por cento em peso de PEO-1 dtex muito (30 g/m2) fino.

Este tecido possui uma resistência a umidade baixa que garanteque ele seja completamente desintegrado em água da bica após algunsminutos.

Tecido 8

Camada superior 100 por cento em peso de PEO-1 sintético (40 g/m2)

Camada intermediária 35 a 65 por cento em peso de fibra de celulose,

(220 g/m2) de 35 a 65 por cento em peso de camadaabsorvente e de 3 a 15 por cento em peso de PEO-1.

Camada de fundo 50 por cento em peso de PEO-1 dtex muito(40 g/m2) fino e 50 por cento em peso de PP-1.

Este tecido apresentou uma resistência a umidade baixa e foicompletamente desintegrado em água da bica após apenas alguns minutos.

O tecido ainda apresentou excelentes propriedades elásticas.

Embora as modalidades particulares da presente invençãotenham sido ilustradas e descritas, ficará óbvio para aqueles versados natécnica que várias outras mudanças e modificações podem ser feitas semdivergir do escopo da invenção. Fica portanto planejado cobrir nasreivindicações anexas todas as tais mudanças e modificações que estejamdentro do escopo desta invenção.

Claims (11)

1. Filamento compósito disposto em uma combinação de reves-timento e núcleo, em que o componente de revestimento compreende pelomenos um polímero termoplástico e o componente de núcleo compreendepelo menos um elastômero e/ou pelo menos um polímero solúvel em águae/ou pelo menos um polímero biodegradável, caracterizado pelo fato de queo componente de revestimento constitui pelo menos 20 por cento em pesodo filamento e de que o componente de núcleo constitui pelo menos 10 porcento em peso do filamento.

2. Filamento compósito de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de que o componente de revestimento constitui pelo me-nos de 30 por cento em peso do filamento, alternativamente pelo menos 40por cento em peso do filamento, alternativamente pelo menos 50 por centoem peso do filamento, alternativamente pelo menos 60 por cento em pesodo filamento, alternativamente pelo menos 70 por cento em peso do filamen-to, alternativamente pelo menos 80 por cento em peso do filamento e alter-nativamente pelo menos 90 por cento em peso do filamento.

3. Filamento compósito de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o componente de revesti-mento possui uma temperatura de fusão mais baixa do que o componentede núcleo.

4. Filamento compósito de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um polímero ter-moplástico é uma poliamida.

5. Filamento compósito de acordo com a reivindicação 4, carac-terizado pelo fato de que a poliamida é um poliéster ou uma poliolefina.

6. Filamento compósito de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o elastômero é selecionadodo grupo compreendendo polipropileno, elastômero estirênico, poliuretano ecopoliéster.

7. Filamento compósito de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímerosolúvel em água e/ou o pelo menos um polímero biodegradável é seleciona-do de um oxido de polietileno ou um álcool polivinílico.

8. Processo para a fabricação de um tecido não-tecido usandoos filamentos compósitos como definidos em qualquer uma das reivindica-ções de 1 a 7, dito processo compreende as seguintes etapas,- desfibração dos filamentos,- transporte dos filamentos desfibrados em pelo menos um ca-beçote de modelar- distribuir os filamentos desfribrados em um arame formadorsem fim, colocado sob o pelo menos um cabeçote de modelar.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que os filamentos desfibrados possuem um comprimento de fibraentre cerca de 0,5 e cerca de 12 mm, preferivelmente entre cerca de 1 mm ecerca de 10 mm, e mais preferivelmente entre cerca de 3 e cerca de 9 mm.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8ou 9, caracterizado pelo fato de que o processo ainda compreende uma e-tapa de ligação térmica.

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que a temperatura da etapa de ligação térmica é mais elevadado que a temperatura de fusão do componente de revestimento e mais bai-xa do que a temperatura de fusão do componente de núcleo.