BRPI0609722A2 - método de fazer material fibroso - Google Patents

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BRPI0609722A2
BRPI0609722A2 BRPI0609722-7A BRPI0609722A BRPI0609722A2 BR PI0609722 A2 BRPI0609722 A2 BR PI0609722A2 BR PI0609722 A BRPI0609722 A BR PI0609722A BR PI0609722 A2 BRPI0609722 A2 BR PI0609722A2
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BR
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fibrous material
composite
fibrous
less
binder
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Marshall Medoff
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Abstract

MéTODO DE FAZER MATERIAL FIBROSO. A presente invenção refere-se a métodos de fazer materiais fibrosos que são descobertos que incluem cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro material fibroso (12) através de uma primeira tela (16). Tão, são descobertos compásitos que incluem um material fibroso, uma resina e uma tinta.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MATERIAISFIBROSOS E COMPÓSITOS".
REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS DE PATENTE RELACIONADOS
Este pedido de patente reivindica prioridade do Pedido de Paten-te U. S. Provisório Nos. 60/664.832, depositado em 24 de março de 2005;60/688.002, depositado em 7 de junho de 2005; 60/711.057, depositado em24 de agosto de 2005; 60/715.822, depositado em 9 de setembro de 2005;60/725.674, depositado em 12 de outubro de 2005; 60/726.102, depositadoem 12 de outubro de 2005; e 60/750.205, depositado em 13 de dezembro de2005. Os conteúdos inteiros de cada pedido de patente deste parágrafo sãopor este meio incorporados aqui por referência em sua totalidade.
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se aos materiais fibrosos e compósi-tos, e aos métodos de fazer os mesmos.
ANTECEDENTES
Materiais fibrosos, por exemplo, materiais celulósicos e lignoce-lulósicos, são produzidos, processados e usados em quantidades grandesem várias aplicações. Freqüentemente tais materiais fibrosos são usadosuma vez, e depois descartados como resíduos.
SUMÁRIO
Em geral, a invenção diz respeito a materiais fibrosos e compósi-tos, e aos métodos de fazer os mesmos.
Em geral, um primeiro aspecto da invenção caracteriza materiaisfibrosos e métodos de fazer materiais fibrosos.
Métodos de fazer materiais fibrosos que incluem cisalhar umafonte de fibra para fornecer um primeiro material fibroso, e passar o primeiromaterial fibroso através de uma primeira tela tendo um tamanho de aberturamédio de 1,59 mm ou menos (1/16 polegada, 0,0625 polegada) para forne-cer um segundo material fibroso.
Em algumas modalidades, o tamanho de abertura médio da pri-meira tela é menor que cerca de 0,79 mm (1/32 polegada, 0,03125 polega-da), por exemplo, menor que cerca de 0,40 mm (1/64 polegada, 0,015625polegada), menor que cerca de 0,20 mm (1/128 polegada, 0,0078125 pole-gada), ou até mesmo menor que cerca de 0,10 mm (1/256 polegada,0,00390625 polegada).
Em implementações específicas, o cisalhamento é executadocom um cortador de faca rotativo.
O segundo material fibroso pode, por exemplo, ser colhido emuma caixa tendo uma pressão abaixo da pressão atmosférica nominal, porexemplo, pelo menos 10 por cento abaixo da pressão atmosférica nominalou pelo menos 75 por cento abaixo da pressão atmosférica nominal.
O segundo material fibroso pode, por exemplo, ser cisalhadouma vez ou numerosas vezes, por exemplo, duas vezes, três vezes, ou atémesmo mais, por exemplo, dez vezes.
O segundo material fibroso pode, por exemplo, ser cisalhado e omaterial fibroso resultante passado pela primeira tela.
O segundo material fibroso pode ser cisalhado, e o material fi-broso resultante passado por uma segunda tela tendo um tamanho de aber-tura médio menor que a primeira tela, fornecendo um terceiro material fibroso.
Uma razão de uma razão de comprimento médio-para-diâmetrodo segundo material fibroso para uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do terceiro material fibroso pode ser, por exemplo, menor que cer-ca de 1,5, menor que cerca de 1,4, menor que cerca de 1,25, ou até mesmomenor que cerca de 1,1.
O segundo fibroso pode, por exemplo, ser passado através deuma segunda tela tendo um tamanho de abertura médio menor que a primeira tela.
O cisalhamento e passagem podem, por exemplo, ser executa-dos simultaneamente.
O segundo material fibroso pode ter uma razão de comprimentomédio-para-diâmetro de, por exemplo, maior que cerca de 10/1, maior quecerca de 25/1, ou até maior que cerca de 50/1.
Um comprimento médio do segundo material fibroso pode ser,por exemplo, entre cerca de 0,5 mm e cerca de 2,5 mm, por exemplo, entrecerca de 0,75 mm e cerca de 1,0 mm. Uma largura média do segundo mate-rial fibroso pode ser, por exemplo, entre cerca de 5 um e cerca de 50 um,por exemplo, entre cerca de 10 um e cerca de 30 um.
Um desvio-padrão de um comprimento do segundo material fi-broso pode ser menor que cerca de 60 por cento de um comprimento médiodo segundo material fibroso, por exemplo, menor que cerca de 50 por centode um comprimento médio do segundo material fibroso.
Em algumas modalidades, uma área de superfície de BET dosegundo material fibroso é maior que cerca de 0,5 m2/g, por exemplo, maiorque cerca de 1,0 m2/g, maior que cerca de 1,5 m2/g, maior que cerca de 1,75m2/g, ou até maior que cerca de 0,5 m2/g.
Em algumas modalidades, uma porosidade do segundo materialfibroso é maior que cerca de 70 por cento, por exemplo, maior que cerca de85 por cento, ou maior que cerca de 90 por cento.
Em algumas implementações, uma razão de uma razão de com-primento médio-para-diâmetro do primeiro material fibroso para uma razãode comprimento médio-para-diâmetro do segundo material fibroso é menorque cerca de 1,5, por exemplo, menor que cerca de 1,4, menor que cerca de1,25, ou menor que cerca de 1,1.
Em modalidades específicas, a tela é formada entrelaçando mo-nofilamentos.
A fonte de fibra pode incluir, por exemplo, um material celulósico,um material lignocelulósico. Por exemplo, a fonte de fibra pode ser serragem.
Em algumas modalidades, a fonte de fibra inclui uma mistura defibras, por exemplo, fibras derivadas de uma fonte de papel e fibras deriva-das de uma fonte têxtil, por exemplo, algodão.
Métodos de fazer materiais fibrosos são também descritos queincluem cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro material fibro-so; e passar o material fibroso através de uma primeira tela para fornecer umsegundo material fibroso. Uma razão de uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do primeiro material fibroso para um comprimento-para-diâmetro médio do segundo material fibroso é menor que cerca de 1,5.
Métodos de fazer materiais fibrosos são também descritos queincluem cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro material fibro-so; passar o material fibroso através de uma primeira tela para fornecer umsegundo material fibroso; e depois cisalhar novamente o segundo materialfibroso para fornecer um terceiro material fibroso.
Materiais fibrosos são descritos tendo uma razão de comprimen-to médio-para-diâmetro maior que cerca de 5, e tendo um desvio-padrão deum comprimento de fibra de menos que cerca de sessenta por cento de umcomprimento médio de fibra.
Por exemplo, a razão de comprimento médio-para-diâmetro po-de ser maior que cerca de 10/1, por exemplo, maior que cerca de 15/1, mai-or que cerca de 25/1, maior que cerca de 35/1, maior que cerca de 45/1, ouaté maior que cerca de 50/1.
Por exemplo, o comprimento médio pode ser entre cerca de 0,5mm e cerca de 2,5 mm.
Métodos de fazer materiais fibrosos são descritos que incluemcisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro material fibroso; colhero primeiro material fibroso; e depois cisalhar o primeiro fibroso para fornecerum segundo material fibroso.
Compósitos são descritos que incluem um material fibroso, umaresina e uma tintura. Por exemplo, a tintura pode auxiliar no mascaramentodo material fibroso no compósito.
Por exemplo, o material fibroso pode ter uma razão de compri-mento médio-para-diâmetro maior que cerca de 5, e um desvio-padrão deum comprimento de fibra de menos que cerca de sessenta por cento de umcomprimento médio de fibra.
Em algumas modalidades, o compósito adicionalmente inclui umpigmento.
Em algumas implementações, a tintura é intumescida ou passa-da na superfície das fibras.
Os compósitos podem incluir um cheiro ou uma fragrância.Métodos de fazer compósitos são também descritos que incluemtingir um material fibroso; combinar o material fibroso com uma resina; eformar um compósito da combinação.
Métodos de fazer compósitos são descritos que incluem adicio- nar uma tintura a uma resina para fornecer uma combinação de tintu-ra/resina; combinar a combinação de tintura/resina com um material fibroso;e formar um compósito da combinação de tintura/resina e material fibroso.
Qualquer compósito pode ser, por exemplo, na forma de umabanqueta, canos, painéis, materiais de cobertura, pranchas, invólucros, fo-lhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, portas, venezianas, toldos, cor-tinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela, espaldares, pavimento, azu-lejos, travas de via férrea, bandejas, cabos de ferramenta, barracas, filmes,envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras, compartimentos, aglutinantes,divisores, paredes, tapetes, estruturas, estantes de livros, esculturas, cadei-ras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos, paletas, desembarcadouros,cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéis automotivos, gabinetes decomputador, caixas elétricas acima e abaixo do solo, mobília, mesas de pi-quenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, travessas, esquifes, capas delivro, bengalas e muletas.
O primeiro aspecto e/ou modalidades do primeiro aspecto po-dem ter qualquer uma, ou combinações, das vantagens a seguir. Os materi-ais fibrosos são fáceis de dispersar, por exemplo, em uma resina termoplás-tica fundida. Os materiais fibrosos podem ter, por exemplo, uma distribuiçãode comprimento e/ou de razão de comprimento-para-diâmetro relativamenteestreita, de modo que suas propriedades sejam consistentemente definidas.Por exemplo, quando misturadas com uma resina fundida, as fibras dos ma-teriais fibrosos podem modificar a reologia da resina fundida em um modoconsistente e atribuível, resultando em combinações de materiais resino-sos/fibrosos que são, por exemplo, mais fáceis de moldar e extrusar. Porexemplo, os materiais fibrosos podem facilmente passar por aberturas oucanais pequenos, como aqueles encontrados ou associados aos moldes deinjeção, por exemplo, portas ou corredores quentes. Partes moldadas de taismateriais fibrosos podem exibir um acabamento de superfície bom, por e-xemplo, com poucas manchas visíveis de partículas grandes e/ou partículasaglomeradas, quando aquele for desejado.
Em geral, um segundo aspecto da invenção caracteriza materi-ais fibrosos densificados, métodos de fazer os materiais fibrosos densifica-dos, e compósitos feitos dos materiais fibrosos densificados.
Métodos de densificar materiais fibrosos são descritos que inclu-em adicionar, a um material fibroso, um aglutinante solúvel em água, umaglutinante intumescível em água, e/ou um aglutinante tendo uma tempera-tura de transição vítrea de menos que cerca de 25°C, para fornecer umacombinação de material fibroso-aglutinante. A combinação de material fibro-so-aglutinante é densificada para fornecer um material fibroso densificadotendo uma densidade aparente que é pelo menos cerca de duas vezes maisque a densidade aparente do material fibroso, por exemplo, três vezes, qua-tro vezes, cinco vezes, seis vezes, oito vezes, dez vezes, doze vezes, vintevezes ou mais, por exemplo, quarenta vezes mais. Preferivelmente, a densi-dade aparente do material densificado é pelo menos cerca de três vezes oucerca de quatro vezes mais que a densidade aparente do material fibroso.
Métodos de densificar materiais fibrosos são também descritosque incluem densificar um material fibroso derivado pelo menos em parte depapel polirrevestido para fornecer um material fibroso densificado tendo umadensidade aparente que é pelo menos cerca de duas vezes mais que a den-sidade aparente do material fibroso, por exemplo, três vezes, quatro vezes,cinco vezes, seis vezes, oito vezes, dez vezes, doze vezes, vinte vezes oumais, por exemplo, quarenta vezes mais. Densificação inclui aquecer o ma-terial fibroso para uma temperatura de pelo menos cerca de 50°C.
Métodos de densificar materiais fibrosos são descritos que inclu-em mover um material fibroso adiante em uma área de aplicação de agluti-nante na qual um aglutinante é aplicado para fornecer uma combinação dematerial fibroso-aglutinante. A combinação de material fibroso-aglutinante édensificada para fornecer um material fibroso densificado tendo uma densi-dade aparente de pelo menos cerca de duas vezes a densidade aparente domaterial fibroso, por exemplo, três vezes, quatro vezes, cinco vezes, seisvezes, oito vezes, dez vezes, doze vezes, vinte vezes ou mais, por exemplo,quarenta vezes mais.
Métodos de densificar materiais fibrosos são descritos que inclu-em evacuar ar de um material fibroso para aumentar a densidade aparentedo material fibroso pelo menos cerca de duas vezes. Por exemplo, o métodopode incluir vedar o material fibroso em um recipiente e evacuar ar do recipiente.
Péletes ou fatias são descritos que incluem um material fibrosodensifiçado. Os péletes ou fatias têm uma densidade aparente de pelo me-nos 0,3 g/cm3. O material fibroso densificado inclui um material celulósico oulignocelulósico e um aglutinante solúvel em água, um aglutinante intumescí-vel em água, e/ou aglutinantes tendo uma temperatura de transição vítrea demenos que cerca de 25°C. Os péletes ou fatias têm, por exemplo, uma es-pessura média entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm, uma largura médiade entre cerca de 2 mm e cerca de 40 mm e um comprimento médio de en-tre cerca de 5 mm e cerca de 40 mm.
Em algumas modalidades, os péletes definem uma porção inter-na oca, ou uma estrutura multilobal.
Materiais fibrosos densificados semelhantes à placa são descri-tos que têm uma densidade aparente pelo menos 0,3 g/cm3. Os materiaisfibrosos densificados incluem um material celulósico ou lignocelulósico. Osmateriais fibrosos densificados semelhantes à placa têm, por exemplo, umaespessura média entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm, uma largura médiade entre cerca de 2 mm e cerca de 40 mm e um comprimento médio de en-tre cerca de 5 mm e cerca de 40 mm.
Métodos de densificar materiais fibrosos são também descritosque incluem adicionar, a um material fibroso, um aglutinante solúvel em á-guâ, um aglutinante intumescível em água e/ou uns aglutinantes tendo umatemperatura de transição vítrea de menos que cerca de 25°C, para forneceruma combinação de material fibroso-aglutinante. A combinação de fibroso-aglutinante inclui menos que cerca de 25 por cento em peso de aglutinante,por exemplo, 15 por cento em peso, 10 por cento em peso, 5 por cento empeso ou menos que cerca de 1 por cento em peso. A combinação de materi-al fibroso-aglutinante é densificada para fornecer um material fibroso densifi-cado tendo uma densidade aparente que é pelo menos cerca de duas vezesmais que a densidade aparente do material fibroso, por exemplo, três vezes,quatro vezes, cinco vezes, seis vezes, oito vezes, dez vezes, doze vezes,vinte vezes ou mais, por exemplo, cerca de quarenta vezes mais.
Métodos de comprimir materiais fibrosos são descritos que ca-racterizam posicionar um material fibroso incluindo um aglutinante com res-peito a um membro, por exemplo, entre um primeiro membro e um segundomembro, para fornecer um compósito descompactado, e comprimir o com-pósito descompactado para fornecer um compósito comprimido.
Em algumas modalidades, a compressão é executada usandoum membro simples e um suporte.
Qualquer material fibroso densificado pode ser usado para for-mar qualquer artigo descrito aqui.
Os materiais fibrosos densificados podem incluir um cheiro ouuma fragrância.
Os materiais fibrosos densificados podem, por exemplo, ser u-sados para fazer compósitos, ou eles podem ser usados como se encontramou juntos com aditivos, por exemplo, como matrizes de liberação controlada.
Métodos de densificar materiais fibrosos, por exemplo, um mate-rial celulósico ou lignocelulósico, são também descritos que não utilizam umaglutinante. Péletes ou fatias de materiais fibrosos densificados são descri-tos que têm uma densidade aparente de pelo menos cerca de 0,3 g/cm3. Osmateriais fibrosos densificados incluem um material fibroso diferente de ummaterial celulósico ou celulósico e um aglutinante. Os péletes ou fatias têmuma espessura média entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm, uma larguramédia de entre cerca de 2 mm e cerca de 40 mm e um comprimento médiode entre cerca de 5 mm e cerca de 40 mm.
Materiais fibrosos densificados semelhantes à placa são descri-tos que têm uma densidade aparente de pelo menos cerca de 0,3 g/cm3. Osmateriais fibrosos densificados incluem um material fibroso diferente de ummaterial celulósico ou lignocelulósico e um aglutinante. Os materiais fibrososdensificados semelhantes à placa têm uma espessura média entre cerca de2 mm e cerca de 20 mm, uma largura média de entre cerca de 2 mm e cercade 40 mm e um comprimento médio de entre cerca de 5 mm e cerca de 40mm.
O segundo aspecto e/ou modalidades do segundo aspecto po-dem ter qualquer uma, ou combinações, das vantagens a seguir. Os materi-ais fibrosos densificados, por exemplo, em forma de pélete ou fatia, são maisfáceis de manipular, alimentar na maquinaria, transportar e misturar comoutros materiais, por exemplo, resinas, por exemplo, resina termoplástica.
Em geral, um terceiro aspecto da invenção caracteriza compósi-tos reticulados, e compósitos que incluem agentes de enchimento de escalade nanometro. Os compósitos que incluem os agentes de enchimento deescala de nanometro são opcionalmente reticulados quando for desejado.
Métodos de fazer compósitos são descritos que incluem combi-nar um material fibroso com uma resina reticulável por radiação, por exem-plo, uma resina termoplástica, para fornecer uma combinação de materialfibroso/resina reticulável. O material fibroso tem uma razão de comprimentomédio-para-diâmetro maior que cerca de 5, e um desvio-padrão de um com-primento de fibra é menor que cerca de oitenta e cinco por cento de umcomprimento médio de fibra. O material fibroso/resina reticulável é irradiado,por exemplo, com uma radiação ionizante, para pelo menos parcialmentereticular a resina reticulável. Em algumas modalidades, antes da etapa deirradiação, a combinação de material fibroso/resina reticulável é formada emuma forma desejada.
A resina reticulável por radiação pode ser, por exemplo, um ter-moplástico ou uma termocura, por exemplo, uma termocura por fundição.Por exemplo, a resina reticulável por radiação pode ser uma poliolefina, porexemplo, um polietileno (por exemplo, um copolímero de polietileno), umpolipropileno (por exemplo, um copolímero de polipropileno), um poliéster(por exemplo, tereftalato de polietileno), uma poliamida (por exemplo, náilon6, 6/12 ou 6/10), uma polietilenoimina, copolímeros estirênicos elastoméricos(por exemplo, copolímeros de estireno-etileno-butileno-estireno), um elastô-mero de poliamida (por exemplo, copolímero de poliéter-poliamida), copolí-mero de etileno-acetato de vinila, ou misturas compatíveis destas resinas.
Em algumas modalidades específicas, a resina é uma poliolefinatendo uma polidispersabilidade maior que cerca de 2, por exemplo, maiorque cerca de 3, maior que cerca de 3,5, maior que cerca de 4,0, maior quecerca de 4,5, maior que cerca de 5,0, maior que cerca de 7,5 ou até maiorque cerca de 10. Uma polidispersabilidade alta pode melhorar a resistênciaao impacto no compósito reticulado. Em algumas modalidades, a poliolefinatem uma taxa de fluxo de fundição maior que cerca de 10, por exemplo,maior que 15, maior que 20, maior que 25, maior que 30, ou até maior quecerca de 50. Um fluxo de fundição alto pode auxiliar na produção do compó-sito, por exemplo, reduzindo aquecimento de cisalhamento durante a forma-ção do compósito.
Em modalidades específicas, o material fibroso é fornecido cisa-Ihando uma fonte de fibra, por exemplo, serragem de moer uma madeiradura ou macia (por exemplo, carvalho, cedro ou madeira vermelha ("redwood")).
A razão de comprimento médio-para-diâmetro das fibras dosmateriais fibrosos pode ser, por exemplo, maior que cerca de 10/1, por e-xemplo, maior que 15/1, maior que 25/1, ou até maior que cerca de 50/1.Uma L/D alta pode melhorar as propriedades mecânicas, por exemplo, resis-tência à tração e módulo flexionai do compósito. Em algumas modalidades,o desvio-padrão do comprimento de fibra é menor que cerca de setenta ecinco por cento do comprimento médio de fibra, por exemplo, menor quecinqüenta por cento, menor que 35 por cento, menor que 25 por cento, me-nor que 15 por cento, menor que 10 por cento, menor que 5 por cento, ouaté mesmo menor que cerca de 2,5 por cento. Um desvio-padrão baixo pode,por exemplo, melhorar a processabilidade da mistura de material fibro-so/resina. Um comprimento médio do material fibroso pode ser, por exemplo,entre cerca de 0,5 mm e cerca de 2,5 mm, por exemplo, entre cerca de 0,75mm e cerca de 1,0 mm. Uma largura média do material fibroso é entre cercade 5 um e cerca de 50 um, por exemplo, entre cerca de 10 um e cerca de 30um.
O material fibroso pode ser, por exemplo, derivado de um têxtil,por exemplo, refugos ou sobras algodão, uma fonte de papel, uma planta ouuma árvore. Em algumas modalidades, o material fibroso inclui uma misturade fibras, por exemplo, fibras derivadas de uma fonte de papel e fibras deri-vadas de uma fonte têxtil, por exemplo, algodão.
Em modalidades específicas, a irradiação da combinação dematerial fibroso/resina reticulável é executada com raios gama ou um feixede elétrons. Em algumas modalidades, o compósito é na forma de uma es-trutura, bens ornamentais e artigos, banqueta, canos, painéis, materiais decobertura, pranchas, invólucros, folhas, blocos, tijolos, postes, cerca, mem-bros, portas, venezianas, toldos, cortinas, tendas, estruturas, esquadrias dejanela, espaldares, pavimento, azulejos, travas de via férrea, bandejas, ca-bos de ferramenta, barracas, filmes, envolturas, fitas, caixas, cestas, prate-leiras, compartimentos, aglutinantes, divisores, paredes, tapetes, estruturas,estantes de livros, esculturas, cadeiras, mesas, escrivaninhas, brinquedos,jogos, paletas, desembarcadouros, cais, barcos, mastros, tanques sépticos,painéis automotivos, gabinetes de computador, caixas elétricas acima e a-baixo do solo, mobília, mesas de piquenique, bancos, abrigos, bandejas,cabides, travessas, esquifes, capas de livro, bengalas e muletas.
Em algumas modalidades, o material fibroso é preparado cisa-Ihando uma fonte de fibra para fornecer um primeiro material fibroso, e pas-sando o primeiro material fibroso através de uma primeira tela tendo um ta-manho de abertura médio de cerca de 1,59 mm ou menos (1/16 polegada,0,0625 polegada) para fornecer um segundo material. Em algumas modali-dades, o tamanho de abertura médio da primeira tela é menor que 0,79 mm(1/32 polegada, 0,03125 polegada), por exemplo, menor que cerca de 0,40mm (1/64 polegada, 0,015625 polegada).
Em algumas modalidades, a irradiação é executada com radia-ção eletromagnética tendo uma energia por fóton (em volts de elétron) maiorque cerca de 102 eV/fóton, por exemplo, maior que 103, 104, 105, 106, ou atémaior que cerca de 107 eV/fóton. Em algumas modalidades, a radiação ele-tromagnética tem energia por fóton de entre cerca de 104 e cerca de 107, porexemplo, entre cerca de 105 e cerca de 106 eV/fóton.
Em algumas modalidades, a irradiação é executada com radia-ção eletromagnética tendo uma freqüência maior que cerca de 1016 hz, mai-or que cerca de 1017 hz, 1018, 1019, 1020, ou até maior que cerca de 1021 hz.A radiação eletromagnética tem uma freqüência de entre cerca de 1018 ecerca de 1022 em algumas modalidades, por exemplo, entre cerca de 1019 acerca de 1021 hz.
Em algumas modalidades, a irradiação é executada até que acombinação de material fibroso/resina reticulável receba uma dose de pelomenos cerca de 0,25 Mrad, por exemplo, pelo menos 1,0 Mrad, pelo menos2,5 Mrad, pelo menos 5,0 Mrad, ou pelo menos cerca de 10 Mrad.
Em algumas modalidades, a irradiação é executada até a com-binação material fibroso/resina reticulável receba uma dose de entre cercade 1,0 Mrad e cerca de 6,0 Mrad, por exemplo, entre cerca de 1,5 Mrad ecerca de 4,0 Mrad.
Em algumas modalidades, a irradiação é executada a uma taxade dose de entre cerca de 5 e cerca de 1500 quilorads/hora, por exemplo,entre cerca de 10 e cerca de 750 quilorads/hora ou entre cerca de 50 e cer-ca de 350 quilorads/horas.
Em algumas modalidades, a irradiação é executada com radia-ção eletromagnética gerada de uma fonte de 60Co.
Compósitos são descritos que incluem uma resina reticulada eum material fibroso tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetromaior que cerca de 5 e um desvio-padrão de um comprimento de fibra émenor que cerca de oitenta e cinco por cento de um comprimento médio defibra.
Em algumas modalidades, a razão de comprimento médio-para-diâmetro é maior que cerca de 10/1, por exemplo, maior que cerca de 15/1,maior que cerca de 25/1, ou até maior que 5 a cerca de 0/I.Em algumas modalidades, o desvio-padrão o comprimento defibra é menor que cerca de setenta e cinco por cento do comprimento médiode fibra, por exemplo, menor que cinqüenta por cento, menor que 35 porcento, menor que 25 por cento, menor que 15 por cento, menor que 10 porcento, menor que 5 por cento, ou até mesmo menor que cerca de 2,5 porcento. Em algumas modalidades, um comprimento médio do material fibrosoé entre cerca de 5 mm e cerca de 2,5 mm, por exemplo, entre cerca de 5 ume cerca de 50 um.
Métodos de fazer compositos são também descritos que incluemcisalhar uma fonte de fibra para fornecer um material fibroso; combinar omaterial fibroso com uma resina reticulavel para fornecer uma combinaçãode material fibroso/resina; e irradiar com radiação gama para pelo menosparcialmente reticular a resina reticulavel.
Em algumas modalidades, o cisalhamento é executado com umcortador de faca rotativo.
Métodos de fazer compositos são descritos que incluem combi-nar um material fibroso com uma resina reticulavel por radiação para forne-cer uma combinação de material fibroso/resina reticulavel. O material fibrosotem uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que cerca de 5,e um desvio-padrão de um comprimento de fibra é menor que cerca de oi-tenta e cinco por cento de um comprimento médio de fibra. O material fibro-so/resina reticulavel é formado em uma forma desejada e irradiado pelo me-nos parcialmente para reticular a resina reticulavel.
Métodos de fazer compositos são descritos que incluem combi-nar um agente de enchimento, por exemplo, um material fibroso, com umaresina reticulavel por radiação para fornecer uma combinação de agente deenchimento/resina reticulavel e irradiar a combinação de agente de enchi-mento/resina reticulavel para pelo menos parcialmente reticular a resina reti-culavel.
Métodos de reduzir crescimento biológico excessivo, por exem-plo, de leveduras e/ou bactérias, em compositos são descritos que incluemirradiar um compósito com uma radiação ionizante antes do uso. Em algu-mas modalidades, o compósito é na forma de uma prancha, por exemplo,material de cobertura.
Compósitos são descritos que incluem uma resina, um agentede enchimento tendo uma dimensão transversal de menos que cerca de1000 nm, e um material fibroso. Em algumas implementações, a dimensãotransversal é menos que 500 nm.
Em algumas modalidades, a resina é reticulada, por exemplo,usando um agente de reticulação química ou radiação.
Em algumas modalidades, o material fibroso inclui um materialcelulósico ou lignocelulósico.
Em modalidades específicas, o material fibroso tem uma razãode comprimento médio-para-diâmetro maior que cerca de 5 e um desvio-padrão de um comprimento de fibra é menos que cerca de oitenta e cincopor cento de um comprimento médio de fibra.
Métodos de fazer compósitos são descritos que incluem combi-nar um agente de enchimento tendo uma dimensão transversal de menosque cerca de 1000 nm e um material fibroso com uma resina. Os métodospodem também incluir formar a combinação do agente de enchimen-to/material fibroso/resina em uma forma desejada. A forma desejada podeser, por exemplo, irradiada pelo menos parcialmente para reticular a resina.
Métodos de fazer compósitos são descritos que incluem combi-nar um agente de enchimento tendo uma dimensão transversal de menosque cerca de 1000 nm e um material fibroso com uma resina reticulavel porradiação para fornecer uma combinação de agente de enchimento/materialfibroso/resina reticulavel; e irradiar a combinação de agente de enchimen-to/material fibroso/resina reticulavel para pelo menos parcialmente reticular aresina reticulavel.
Compósitos são também descritos que incluem uma resina eserragem tendo fibras tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que cerca de 5 e um desvio-padrão de um comprimento defibra é menor que cerca de oitenta e cinco por cento de um comprimentomédio de fibras dispersas. Em algumas modalidades, a serragem é derivadade uma madeira dura, por exemplo, carvalho, ou de uma madeira macia, porexemplo, cedro, madeira vermelha ("redwood") ou pinheiro.
Métodos de fazer compósitos são também descritos que incluemcisalhar a serragem para fornecer um material fibroso, e combinar o materialfibroso com uma resina para fornecer uma combinação de material fibro-so/resina. Em algumas modalidades, os métodos podem também incluir irra-diar a combinação de material fibroso/resina com radiação gama para pelomenos parcialmente reticular a resina.
O terceiro aspecto e/ou modalidades do terceiro aspecto podeter qualquer uma, ou combinações, das vantagens a seguir. Os compósitospodem ter propriedades mecânicas excelentes, por exemplo, resistência àabrasão, resistência à compressão, resistência à fratura, resistência ao im-pacto, resistência à flexão, módulo elástico, módulo flexionai e alongamentoà fratura. Os compósitos podem ter excelente desempenho em temperaturasbaixas, por exemplo, tendo uma tendência reduzida de quebrar e/ou racharem baixas temperaturas, por exemplo, temperaturas abaixo de 0°C, por e-xemplo, abaixo de -10°C, -20°C, -40°C, -50°C, -60°C ou até mesmo abaixo -100°C. Além disso, os compósitos podem ter desempenho excelente emtemperaturas altas, por exemplo, manter suas propriedades mecânicas van-tajosas em temperatura relativamente alta, por exemplo, em temperaturaacima de 100°C, por exemplo, acima de 125°C, 150°C, 200°C, 250°C, 300°C,400°C, ou mesmo acima de 500°C. Os compósitos podem ter resistênciaquímica excelente, por exemplo, resistência à inchação em um solvente, porexemplo, um solvente de hidrocarboneto, resistência ao ataque químico, porexemplo, através de ácidos fortes, bases fortes, oxidantes fortes (por exem-plo, cloro ou alvejante) ou agentes redutores (por exemplo, metais ativoscomo sódio e potássio). Os compósitos podem ter uma putrefação de ten-dência reduzida e decadência uma vez que tratamento dos compósitos comradiação tende a matar qualquer micróbio, por exemplo, fungo, bactérias ouinsetos.
Em geral, um quarto aspecto da invenção caracteriza compósi-tos com fragrância, e métodos de fazer os mesmos. Os compósitos com fra-grância podem ser reticulados se for desejado.
Fontes de fibra, materiais fibrosos ou materiais fibrosos densifi-cados são descritos em combinação com uma fragrancia. Exemplos de fra-grâncias incluem madeira de cedro, sempre-viva ou madeira vermelha("redwood"). Em algumas modalidades, a fonte de fibra, o material fibroso ouo material fibroso densificado em combinação com a fragrancia incluem umcorante e/ou um biocida. Em algumas modalidades, a fragrancia inclui umafragrancia de árvore, por exemplo, fragrancia de madeira vermelha ("redwo-od") natural, e a cor, por exemplo, vermelha, equipara à árvore da qual afragrancia é derivada.
Fontes de fibra, materiais fibrosos ou materiais fibrosos densifi-cados são também descritos em combinação com uma fragrancia e umaresina, por exemplo, uma resina termoplástica. Em algumas modalidades,um corante e/ou um biocida é/são também utilizado(s). Em algumas modali-dades, a fragrancia inclui uma fragrancia de árvore, por exemplo, fragranciade madeira vermelha ("redwood") natural, e a cor, por exemplo, vermelha,equiparando à árvore da qual a fragrancia é derivada.
Métodos de fazer compósitos são descritos que incluem adicio-nar a um material fibroso uma fragrancia para fornecer uma combinação dematerial fibroso-fragrância, e comprimir a combinação de material fibroso-fragrância para fornecer um compósito. A fragrancia pode ser, por exemplo,em uma resina que é adicionada ao material fibroso.
Compósito é também descrito que inclui um material fibroso euma fragrancia. Em algumas modalidades, os compósitos também incluemuma resina, por exemplo, uma resina termoplástica ou de termocura. As fi-bras do material fibroso podem ter, por exemplo, uma razão de comprimen-to-para-diâmetro maior que cerca de 5, por exemplo, maior que 10, maiorque 25, maior que 50 ou maior que cerca de 100.
O quarto aspecto e/ou modalidades do quarto aspecto pode terqualquer uma, ou combinações, das vantagens a seguir. Os compósitos per-fumados descritos, por exemplo, materiais fibrosos densificados e compósi-tos substituídos de madeira, podem alvoroçar interesse em um ponto decompra, e pode permitir oportunidades de marca e comercialização inco-muns.
Em geral, um quinto aspecto da invenção caracteriza compósitostendo propriedades visuais únicas, agradáveis ou até mesmo admiráveis, emétodos de fazer os mesmos.
Compósito é descrito que inclui uma resina e um material fibroso,e que tem uma superfície externa. Algum do material fibroso é visível.
O material fibroso pode ser visível na superfície externa, na su-perfície externa, ou sob a superfície externa, por exemplo, sob a superfícieuma distância de menos que cerca de 0,100 polegada (0,254 cm), por e-xemplo, menos que 0,050 polegada (0,127 cm), menos que 0,025 polegada(0,064 cm), menos que 0,010 polegada (0,025 cm) ou menor que cerca de0,005 polegada (0,013 cm).
Compósito é também descrito que inclui uma resina transparente,por exemplo, náilon transparente ou polipropileno clarificado, e um materialfibroso.
Método de fazer compósitos é também descrito que inclui com-binar uma resina e um material fibroso para fornecer uma combinação deresina/material fibroso; e comprimir a combinação de resina/material fibrosopara fornecer um compósito tendo uma superfície externa em que algum domaterial fibroso é visível.
Métodos de fazer compósitos são descritos que incluem combi-nar uma resina transparente e um material fibroso para fornecer uma combi-nação de resina/material fibroso transparente; e comprimir a combinação deresina/material fibroso transparente para fornecer um compósito.
O quinto aspecto e/ou modalidades do quinto aspecto pode terqualquer uma, ou combinações, das vantagens a seguir. Os compósitos po-dem ter propriedades visuais únicas, agradáveis e até mesmo admiráveis, eao mesmo tempo podem ter propriedades mecânicas desejáveis, por exem-plo, resistência à abrasão alta, resistência à compressão alta, resistência àfratura, resistência ao impacto alta, resistência à flexão alta, módulo elásticoalto, módulo flexionai alto e alongamento à fratura alto. Tais compósitos po-dem, por exemplo, intensificar o reconhecimento da marca e lealdade damarca.
O termo "material fibroso", como aqui usado, é um material queinclui numerosas fibras soltas, distintas e separáveis. Por exemplo, um mate-rial fibroso pode ser preparado de um papel polirrevestido ou uma fonte defibra alvejada de papel Kraft cisalhando, por exemplo, com um cortador defaca rotativo.
O termo "tela", como aqui usado, significa um membro capaz depeneirar o material de acordo com tamanho, por exemplo, uma placa perfu-rada, cilindro ou outros, ou uma malha de fio ou tecido de pano.
Um agente de enchimento de escala de nanometro é um tendouma dimensão transversal de menos que cerca de 1000 nm. A dimensãotransversal de um agente de enchimento de escala de nanometro é seu di-âmetro se for uma partícula esférica ou uma fibra fina relativamente longa,ou um tamanho máximo de uma partícula irregularmente configurada.
Um material fibroso é visível ou em um compósito se o materialfibroso puder ser visto por um ser humano de visão média sob condições deluz do dia quando o compósito for retido a uma distância de três pés (91,44cm) do ser humano.
Todas as publicações, pedidos de patente, patentes, e outrasreferências mencionadas aqui são aqui incorporados por referência em suatotalidade.
Outras características e vantagens da invenção serão evidentesda descrição detalhada a seguir, e das reivindicações.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é diagrama de blocos que ilustra conversão de umafonte de fibra em um primeiro e segundo material fibroso.
A Figura 2 é uma vista de corte transversal de um cortador defaca rotativo.
A Figuras 3-8 são vistas do topo de uma variedade de telas fei-tas de monofilamentos.
A Figura 9 são diagrama de blocos que ilustram conversão deuma fonte de fibra em um primeiro, segundo e terceiro material fibroso.
A Figuras 10A e 10B são fotografias de fontes de fibra; a Figura10A é uma fotografia de um recipiente de papel polirrevestido, e a Figura10B é uma fotografia de rolos de papel Kraft não-alvejado.
As Figuras 11 e 12 são micrógrafos de elétron de varredura deum material fibroso produzido de papel polirrevestido em ampliação de 25 Xe ampliação de 1000 X, respectivamente. O material fibroso foi produzido emum cortador de faca rotativo utilizando uma tela com aberturas de 1/8 pole-gada (0,318 cm).
As Figuras 13 e 14 são micrógrafos de elétron de varredura deum material fibroso produzido de papelão Kraft alvejado em ampliação de 25X e ampliação de 1000 X, respectivamente. O material fibroso foi produzidoem um cortador de faca rotativo que utiliza uma tela com abertura de 1/8polegada (0,318 cm).
As Figuras 15 e 16 são micrógrafos de elétron de varredura deum material fibroso produzido de papelão Kraft alvejado em ampliação de 25X e ampliação de 1000 X, respectivamente. O material fibroso foi cisalhadoduas vezes em um cortador de faca rotativo que utiliza uma tela com abertu-ras de 1/16 polegada (0,159 cm) durante cada cisalhamento.
As Figuras 17 e 18 são micrógrafos de elétron de varredura deum material fibroso produzidos de papelão Kraft alvejado em ampliação de25 X e ampliação de 1000 X, respectivamente. O material fibroso foi muitocisalhado em um cortador de faca rotativo. Durante o primeiro cisalhamento,uma tela de 1/8 polegada (0,318 cm) foi usada; durante o segundo cisalha-mento, uma tela de 1/16 polegada (0,159 cm) foi usada, e durante o terceirocisalhamento uma tela 1/32 polegada (0,07938 cm) foi usada.
A Figura 19 é diagrama de blocos que ilustra conversão de umafonte de fibra em um material fibroso, e depois densificação do material fibroso.
A Figura 20 é um material fibroso densificado em forma de pélete.
A Figura 20A é um corte transversal de um pélete oco em queum centro da parte oca está alinhado com um centro do pélete.
A Figura 20B é um corte transversal de um pélete oco em queum centro da parte oca está desalinhado com o centro do pélete.
A Figura 20C é um corte transversal de um pélete trilobal.
A Figura 21 é um diagrama de blocos que ilustra densificaçãoaparente revertível.
A Figura 22 é vista lateral esquemática de um processo pararevestir um material fibroso com um aglutinante e/ou adicionar aditivos aomaterial fibroso.
A Figura 23 é uma vista lateral esquemática de um processo pa-ra formar um material fibroso densificado.
A Figura 24 é uma vista de perspectiva em corte diagramático deum moinho de pélete.
A Figura 25 é uma vista lateral esquemática de um processo pa-ra fabricação um material fibroso densificado.
A Figura 25A é uma vista aumentada da área 25A da Figura 25.
A Figura 26 é um diagrama de blocos que ilustra conversão deuma combinação de material fibroso/resina reticulável em uma forma dese-jada, e irradiando a forma desejada para formar um compósito reticulado.
A Figura 27 é uma vista de perspectiva diagramática de um irra-diador gama.
A Figura 28 é uma vista de perspectiva aumentada da região 28da Figura 27.
A Figura 29 é uma fotografia de um compósito de resina/materialfibroso na forma de uma banqueta em que algum do material fibroso docompósito é visível.
A Figura 30 é uma vista aumentada da região de caixa da Figura 29.
As Figuras 31 A, 31B e 31C esquematicamente ilustram fabri-cando um compósito de um molde tendo uma superfície de molde.
A Figura 32 é uma vista de corte transversal do compósito deresina/material fibroso tendo uma porção interna substancialmente não ten-do nenhum material fibroso e uma porção externa circundando a porção in-terna que inclui o material fibroso.
A Figura 33 é uma vista de corte transversal de um compósito deresina/material fibroso transparente tendo uma porção interna tendo subs-tancialmente todo do material fibroso e uma porção externa não tendo subs-tancialmente nenhum material fibroso circundando a porção interna.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Em geral, materiais fibrosos, materiais fibrosos densificados ecompósitos feitos destes materiais e combinações destes materiais são des-critos.
Alguns dos materiais fibrosos descritos aqui são fácil de disper-sar em uma resina, como uma resina termoplástica, e podem vantajosamen-te modificar a reologia da resina em um modo consistente e atribuível, resul-tando em combinações de resina/materiais fibrosos que podem ser, por e-xemplo, mais fáceis de moldar e extrusar. Muitos dos materiais fibrosos den-sificados descritos aqui, como aqueles em forma de pélete ou de fatia, po-dem ser mais fáceis de manipular, alimentar na maquinaria, transportar, emisturar com outros materiais. Muitos dos compósitos descritos aqui têmpropriedades mecânicas excelentes, como resistência à abrasão, resistênciaà compressão, resistência à fratura, resistência ao impacto, resistência àflexão, módulo elástico, módulo flexionai e alongamento à fratura. Muitos doscompósitos, e especialmente muitos dos compósitos reticulados, têm umatendência reduzida de quebrar e/ou rachar em baixas temperaturas e estabi-lidade intensificada em temperaturas altas e resistência química. Alguns doscompósitos perfumados, como compósitos substituídos de madeira, podemalvoroçar interesse em um ponto de compra, e pode permitir oportunidadesincomuns de marca e comercialização. Muitos compósitos descritos têmpropriedades visuais únicas, agradáveis e até mesmo admiráveis.
MATERIAIS FIBROSOS
Em geral, materiais fibrosos são derivados de uma ou mais fon-tes de fibra, por exemplo, cisalhando uma fonte de fibra para liberar o mate-rial fibroso.Referindo à Figura 1, uma fonte de fibra 10 é cisalhada, por e-xemplo, em um cortador de faca rotativo, para fornecer um primeiro materialfibroso 12. Este material fibroso pode ser usado como fornecido, por exem-plo, para fazer materiais fibrosos densificados e/ou compósitos, ou o primei-ro material fibroso 12 pode ser passado através de uma primeira tela 16 ten-do um tamanho de abertura médio de 1,59 mm ou menos (1/16 polegada,0,0625 polegada) para fornecer um segundo material fibroso 14. Se deseja-do, fonte de fibra 10 pode ser cortada antes do cisalhamento, por exemplo,com um desfibrador. Por exemplo, quando um papel for usado como a fontede fibra 10, o papel pode ser cortado primeiro em tiras que são, por exemplo,0,64 a 1,27 cm (1/4 - 1/2 polegada) de largura, usando um desfibrador, porexemplo, um desfibrador de parafuso contragiratório, como aqueles fabrica-dos por Munson (Utica, N. Y.).
Em algumas modalidades, o cisalhamento da fonte de fibras 10e a passagem do primeiro material fibroso 12 através de primeira tela 16 sãoexecutados simultaneamente. O cisalhamento e a passagem podem tam-bém ser executadas em um processo do tipo batelada.
Por exemplo, um cortador de faca rotativo pode ser usado parasimultaneamente cisalhar a fonte de fibra 10 e peneirar o primeiro materialfibroso 12. Referindo à Figura 2, um cortador de faca rotativo 20 inclui umdepósito-alimentador 22 que pode ser carregado com uma fonte de fibrasrasgadas 10' preparada rasgando a fonte de fibra 10. Fonte de fibras rasga-das 10' é cisalhada entre as lâminas estacionárias 24 e lâminas giratórias 26para fornecer um primeiro material fibroso 12. Primeiro material fibroso 12passa através da tela 16 tendo as dimensões descritas acima, e o segundomaterial fibroso resultante 14 é capturado na caixa 30. Para auxiliar na cole-ta do segundo material fibroso 14, caixa 30 pode ter uma pressão abaixo dapressão atmosférica nominal, por exemplo, pelo menos 10 por cento abaixoda pressão atmosférica nominal, por exemplo, pelo menos 25 por cento a-baixo da pressão atmosférica nominal, pelo menos 50 por cento abaixo dapressão atmosférica nominal, ou pelo menos 75 por cento abaixo da pressãoatmosférica nominal. Em algumas modalidades, uma fonte de vácuo 50 éutilizada para manter a caixa abaixo da pressão atmosférica nominal.
Referindo às Figuras 3-8, em algumas modalidades, o tamanhode abertura médio da primeira tela 16 é menor que 0,79 mm (1/32 polegada,0,03125 polegada), por exemplo, menor que 0,51 mm (1/50 polegada,0,02000 polegada), menor que 0,40 mm (1/64 polegada, 0,015625 polegada),menor que 0,23 mm (0,009 polegada), menor que 0,20 mm (1/128 polegada,0,0078125 polegada), menor que 0,18 mm (0,007 polegada), menor que0,13 mm (0,005 polegada), ou até mesmo menor que menor que 0,10 mm(1/256 polegada, 0,00390625 polegada). Tela 16 é preparada entrelaçandomonofilamentos 52 tendo um diâmetro apropriado para dar o tamanho deabertura desejado. Por exemplo, os monofilamentos podem ser feitos de ummetal, por exemplo, aço inoxidável. À medida que os tamanhos de aberturaficam menores, demandas estruturais nos monofilamentos podem ficar maio-res. Por exemplo, para tamanhos de abertura menores que 0,40 mm, podeser vantajoso fazer as telas de monofilamentos feitas de um material diferen-te de aço inoxidável, por exemplo, titânio, liga de titânio, metais amorfos,níquel, tungstênio, ródio, rênio, cerâmicas, ou vidro. Em algumas modalida-des, a tela é feita de uma placa, por exemplo uma placa de metal, tendo a-berturas, por exemplo, corte na placa usando um laser.
Em algumas modalidades, o segundo fibroso 14 é cisalhado epassado pela primeira tela 16, ou uma tela de tamanho diferente. Em algu-mas modalidades, o segundo material fibroso 14 é passado através de umasegunda tela tendo um tamanho de abertura médio igual ou menor que o daprimeira tela 16.
Referindo à Figura 9, um terceiro material fibroso 62 pode serpreparado do segundo material fibroso 14 cisalhando o segundo materialfibroso 14 e passando o material resultante através de uma segunda tela 60tendo um tamanho de abertura médio menor que a primeira tela 16.
Fontes de fibra adequadas incluem fontes de fibra celulósicas,incluindo papel e produtos de papel como aqueles mostrados nas Figuras10A (papel polirrevestido) e 10B (papel Kraft), e fontes de fibra lignocelulósi-ca, incluindo madeira, e materiais relacionados à madeira, por exemplo,prancha de partícula. Outras fontes de fibra adequadas incluem fontes defibra naturais, por exemplo, gramas, cascas de arroz, bagaço, algodão, juta,cânhamo, linho, bambu, sisal, abacá, palha, milho, espigas de milho, cascasde arroz, cabelo de coco; fontes de fibra altas em teor de celulose, por e-xemplo, algodão; fontes de fibra sintéticas, por exemplo, estame extrusado(estame orientado ou estame não-orientado) ou fontes de fibra de carbono;fontes de fibra inorgânica; e fontes de fibra de metal. Fontes de fibra naturaisou sintéticas podem ser obtidas de materiais têxteis residuais virgens, porexemplo, sobras ou elas podem ser restos de pós-consumidor, por exemplo,trapos. Quando produtos de papel forem usados como fontes de fibra, elespodem ser materiais virgens, por exemplo, materiais virgens residuais, oueles podem ser restos de pós-consumidor. Fontes de fibra adicionais foramdescritas nas patentes U. S. Nos. 6.448.307, 6.258.876, 6.207.729, 5.973.035 e 5.952.105.
Em modalidades específicas, a fonte de fibra inclui serragem,por exemplo, de moagem, usinagem ou lixação de madeiras duras ou maci-as. Exemplos de madeiras duras incluem carvalho, bordo, cereja (por exem-plo, Cereja brasileira), noz, caoba, cipreste ou pau-rosa. Exemplos de ma-deiras macias incluem cedro (por exemplo, cedro vermelho e branco), pi-nheiro, abeto vermelho, abeto (por exemplo, pseudotsuga menzilsii) e ma-deira vermelha ("redwood"). Em algumas modalidades é vantajoso usar umamadeira fragrante, como cedro ou madeira vermelha ("redwood"), porquepode dar uma fragrância ao compósito. Em algumas modalidades, a fragrân-cia é adicionada à serragem. Em algumas modalidades, é vantajoso cisalhara serragem, por exemplo, usando cortador de faca rotativo, para desaglome-rar a serragem.
Misturas de qualquer uma das fontes de fibra ou materiais fibro-sos acima podem ser utilizadas, por exemplo, para fazer os compósitos oumateriais fibrosos densificados.
Em geral, as fibras dos materiais fibrosos podem ter uma razãode comprimento médio-para-diâmetro relativamente grande (por exemplo,maior que 20-para-1), até mesmo se elas forem cisalhadas mais de uma vez.Além disso, as fibras dos materiais fibrosos descritas aqui podem ter umadistribuição de comprimento e/ou de razão de comprimento-para-diâmetrorelativamente estreita. Sem estar preso a qualquer teoria particular, acredita-se correntemente que a razão de comprimento médio-para-diâmetro relati-vamente grande e a distribuição de comprimento e/ou de razão de compri-mento-para-diâmetro relativamente estreita são, pelo menos em parte, res-ponsáveis pela facilidade na qual os materiais fibrosos são dispersos emuma resina, por exemplo, uma resina termoplástica fundida. É também acre-ditado que a razão de comprimento médio-para-diâmetro relativamentegrande e a distribuição de comprimento e/ou de razão de comprimento-para-diâmetro relativamente estreita são, pelo menos em parte, responsáveis pe-las propriedades consistentes dos materiais fibrosos, a modificação de reo-logia previsível que os materiais fibrosos dão em uma resina, a facilidade naqual as combinações dos materiais fibrosos e resinas são fundidas, extrusa-das e moldadas por injeção, a facilidade em que os materiais fibrosos atra-vessam os canais e aberturas pequenas, freqüentemente tortuosas, e osacabamentos de superfície excelentes possíveis com partes moldadas, porexemplo, acabamentos lustrosos e/ou acabamentos substancialmente desti-tuídos de manchas visíveis.
Como aqui usado, larguras médias de fibra (isto é, diâmetros)são aquelas determinadas opticamente selecionando fortuitamente aproxi-madamente 5.000 fibras. Comprimentos médios de fibra são corrigidos paracomprimentos ponderados de comprimento. Áreas de superfície de BET(Brunauer, Emmet e Teller) são áreas de superfície multipontos, e porosida-des são aquelas determinadas através de porosimetria de mercúrio.
A razão de comprimento médio-para-diâmetro do segundo mate-rial fibroso 14 pode ser, por exemplo maior que 10/1, por exemplo, maior que25/1 ou maior que 50/1. Um comprimento médio do segundo material fibroso14 pode ser, por exemplo, entre cerca de 0,5 mm e 2,5 mm, por exemplo,entre cerca de 0,75 mm e 1,0 mm, e uma largura média (isto é, diâmetro) dosegundo pode ser material fibroso 14, por exemplo, entre cerca de 5 um e50 um, por exemplo, entre cerca de 10 um e 30 um.Em algumas modalidades, um desvio-padrão do comprimento dosegundo material fibroso 14 é menor que 60 por cento de um comprimentomédio do segundo material fibroso 14, por exemplo, menor que 50 por centodo comprimento médio, menor que 40 por cento do comprimento médio,menor que 25 por cento do comprimento médio, menor que 10 por cento docomprimento médio, menor que 5 por cento do comprimento médio, ou atémesmo menor que 1 por cento do comprimento médio.
Em algumas modalidades, uma área de superfície de BET dosegundo material fibroso 14 é maior que 0,5 m2/g, por exemplo, maior que1,0 m2/g, maior que 1,5 m2/g, maior que 1,75 m2/g ou até maior que 5,0 m2/g.Uma porosidade do segundo material fibroso 14 pode ser, por exemplo,maior que 70 por cento, por exemplo, maior que 80 por cento, maior que 85por cento ou maior que 90 por cento.
Em algumas modalidades, uma razão da razão de comprimentomédio-para-diâmetro do primeiro material fibroso 12 para a razão de com-primento médio-para-diâmetro do segundo material fibroso 14 é, por exem-plo, menor que 1,5, por exemplo, menor que 1,4, menor que 1,25, ou atémesmo menor que 1,1.
Em modalidades particulares, o segundo material fibroso 14 énovamente cisalhado e o material fibroso resultante passado por uma se-gunda tela tendo um tamanho de abertura médio menor que a primeira telapara fornecer um terceiro material fibroso 62. Em tais circunstâncias, umarazão da razão de comprimento médio-para-diâmetro do segundo materialfibroso 14 para a razão de comprimento médio-para-diâmetro do terceiromaterial fibroso 62 pode ser, por exemplo, menor que 1,5, por exemplo, me-nor que 1,4, menor que 1,25, ou até mesmo menor que 1,1.
Em algumas modalidades, o terceiro material fibroso 62 é pas-sado através de uma terceira tela para produzir um quarto material fibroso. Oquarto material fibroso pode ser, por exemplo, passado em uma quarta telapara produzir um quinto material. Processos de peneiração similares podemser repetidos tantas vezes quanto desejado para produzir o material fibrosodesejado tendo as propriedades desejadas.Em algumas modalidades, o material fibroso desejado inclui fi-bras tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5 etendo um desvio-padrão do comprimento de fibra que é menor que sessentapor cento do comprimento médio. Por exemplo, a razão de comprimentomédio-para-diâmetro pode ser maior que 10/1, por exemplo, maior que 25/1,ou maior que 50/1, e o comprimento médio pode ser entre cerca de 0,5 mme 2,5 mm, por exemplo, entre cerca de 0,75 mm e 1,0 mm. Uma largura mé-dia do material fibroso pode ser entre cerca de 5 um e 50 um, por exemplo,entre cerca de 10 um e 30 um. Por exemplo, o desvio-padrão pode ser me-nor que 50 por cento do comprimento médio, por exemplo, menor que 40 porcento, menor que 30 por cento, menor que 25 por cento, menor que 20 porcento, menor que 10 por cento, menor que 5 por cento, ou até mesmo menorque 1 por cento do comprimento médio. Um material fibroso desejável podeter, por exemplo, uma área de superfície de BET maior que 0,5 m2/g, porexemplo, maior que 1,0 m2/g, maior que 1,5 m2/g, maior que 1,75 m2/g.,maior que 5 m2/g, ou até maior que 10 m2/g. Um material desejado pode ter,por exemplo, uma porosidade maior que 70 por cento, por exemplo, maiorque 80 por cento, maior que 87,5 por cento, maior que 90 por cento, ou atémaior que 95 por cento.
Embora algumas modalidades tenham sido descritas que usamtelas para fornecer um material fibroso desejado, em outras modalidades,nenhuma tela é usada para fazer o fibroso desejado. Por exemplo, uma fon-te de fibras pode ser cisalhada entre um primeiro par de lâminas que defi-nem um primeiro intervalo, resultando em um primeiro material fibroso. Oprimeiro material fibroso pode depois ser cisalhado entre um segundo par delâminas que define um segundo intervalo que é menor que o primeiro inter-valo, resultando em um segundo material fibroso.
EXEMPLOS DE MATERIAIS FIBROSOS
Micrógrafos de elétron de varredura foram obtidos em um mi-croscópio de elétron de varredura de emissão de campo JEOL 65000. Com-primentos e larguras das fibras (isto é, diâmetros) foram determinados porIntegrated Paper Service, Inc., Appleton, Wl, usando um analisador automa-tizado (TAPPI T271). Área de superfície de BET é determinada por Microme-ritics Analytics Services, como foram a porosidade e densidade aparente.
EXEMPLO 1 - PREPARAÇÃO DE MATERIAL FIBROSO DE PAPEL POLIRREVESTIDO
Uma pilha de 680,38 kg (1500 libras) de caixas de papelão desuco de meio-galão virgens feitas de papelão Kraft branco polirrevestidonão-impresso tendo uma densidade aparente de 9,1 kg/0,028 m3 (20 lb/ft3)foi obtido de International Paper. Cada caixa de papelão foi dobrada achata-da, e depois alimentada em um desfibrador de Flinch Baugh de 3 hp a umataxa de aproximadamente 6,80 a 9,07 kg por hora (15 a 20 libras por hora).O desfibrador foi equipado com duas lâminas rotativas de 30,48 cm (12 po-legadas), duas lâminas fixas e uma tela de descarga de 0,76 cm (0,30 pole-gada). O intervalo entre as lâminas rotativas e fixas foi ajustado em 0,254mm (0,10 polegada). A saída do desfibrador se assemelhou a confete tendouma largura de entre 0,25 cm (0,1 polegada) e 1,27 cm (0,5 polegada), umcomprimento de entre 0,63 cm (0,25 polegada) e 2,54 cm (1 polegada) euma espessura equivalente à do material de partida (cerca de 0,191 cm(0,075 polegada)). O material parecido com confete foi alimentado em umcortador de faca rotativo Munson, Modelo SC30. Modelo SC30 é equipadocom quatro lâminas rotativas, quatro lâminas fixas, e uma tela de descargatendo abertura de 0,318 cm (1/8 polegada). O intervalo entre as lâminas ro-tativas e fixas foi ajustado para aproximadamente 0,051 cm (0,020 polegada).O de cortador de faca rotativo cisalhou os pedaços parecidos com confeteao longo dos gumes, rasgando os pedaços e liberando um material fibroso auma taxa de cerca de 453,59 g por hora (uma libra por hora). O material fi-broso tinha uma área de superfície de BET de 0,9748 m2/g + / - 0,0167 m2/g,uma porosidade de 89,0437 por cento e uma densidade aparente (@0,037kg/cm2 (0,53 psia)) de 0,1260 g/ml. Um comprimento médio das fibras foi1,141 mm e uma largura média das fibras foi 0,027 mm, dando um L/D mé-dio de 42:1. Micrógrafos de elétron de varredura do material fibroso sãomostrados nas Figuras 11 e 12 em ampliação de 25 X e ampliação de 1000X, respectivamente.EXEMPLO 2 - PREPARAÇÃO DE MATERIAL FIBROSO DE PAPELÃOKRAFT ALVEJADO
Uma pilha de 680,38 kg (1500 libras) de Kraft branco alvejadovirgem tendo uma densidade aparente de 480,55 kg/m3 (30 lb/ft3) foi obtidode International Paper. O material foi dobrado achatado, e depois alimentadoem um desfibrador de Flinch Baugh de 3 hp a uma taxa de aproximadamen-te 6,80 a 9,07 kg por hora (15 a 20 libras por hora). O desfibrador foi equipa-do com duas lâminas rotativas de 30,48 cm (12 polegadas), duas lâminasfixas e uma tela de descarga de 0,76 cm (0,30 polegada). O intervalo entreas lâminas rotativas e fixas foi ajustado em 0,254 mm (0,10 polegada). Asaída do desfibrador se assemelhou a confete tendo uma largura de entre0,25 cm (0,1 polegada) e 1,27 cm (0,5 polegada), um comprimento de entre0,63 cm (0,25 polegada) e 2,54 cm (1 polegada) e uma espessura equivalen-te à do material de partida (aproximadamente 0,191 cm (0,075 polegada)). Omaterial parecido com confete foi alimentado em um cortador de faca rotati-vo Munson, Modelo SC30. A tela de descarga tinha abertura de 0,318 cm(1/8 polegada). O intervalo entre as lâminas rotativas e fixas foi ajustado emaproximadamente 0,051 cm (0,020 polegada). O cortador de faca rotativocisalhou os pedaços parecidos com confete, liberando um material fibroso auma taxa de cerca de 453,59 g por hora (uma libra por hora). O material fi-broso tinha uma área de superfície de BET de 1,1316 m2/g + / - 0,0103 m2/g,uma porosidade de 88,3285 por cento e uma densidade aparente (@0,037kg/cm2 (0,53 psia)) de 0,1497 g/ml. Um comprimento médio das fibras foi1,063 mm e uma largura média das fibras foi 0,0245 mm, dando um L/D mé-dio de 43: 1. Micrógrafos de elétron de varredura são mostrados do materialfibroso nas Figuras 13 e 14 em ampliação de 25 X e ampliação de 1000 X,respectivamente.
EXEMPLO 3 - PREPARAÇÃO DE MATERIAL FIBROSO CISALHADO DUAS VEZES DE PAPELÃO KRAFT ALVEJADO
Uma pilha de 680,39 kg (1500 libras) de Kraft branco alvejadovirgem tendo uma densidade aparente de 480,55 kg/m3 (30 lb/ft3) foi obtidade International Paper. O material foi dobrado achatado, e depois alimentadoem um desfibrador de Flinch Baugh de 3 hp a uma taxa de aproximadamen-te 6,80 a 9,07 kg por hora (15 a 20 libras por hora). O desfibrador foi equipa-do com duas lâminas rotativas de 30,48 cm (12 polegadas), duas lâminasfixas e uma tela de descarga de 0,76 cm (0,30 polegada). O intervalo entreas lâminas rotativas e fixas foi ajustado em 0,254 mm (0,10 polegada). Asaída do desfibrador se assemelhou a confete (como acima). O material pa-recido com confete foi alimentado em um cortador de faca rotativo Munson,Modelo SC30. A tela de descarga tinha aberturas de 0,159 cm (1/16 polega-da). O intervalo entre as lâminas rotativas e fixas foi ajustado em aproxima-damente 0,051 cm (0,020 polegada). O cortador de faca rotativo cisalhou ospedaços parecidos com confete, liberando um material fibroso a uma taxa decerca de 453,59 g por hora (uma libra por hora). O material que é o resultadodo primeiro cisalhamento foi alimentado de volta na mesma organizaçãodescrita acima e cisalhado novamente. O material fibroso resultante tinhauma área de superfície de BET de 1,4408 m2/g + / - 0,0156 m2/g, uma poro-sidade de 90,8998 por cento e uma densidade aparente (@0,037 kg/cm2(0,53 psia)) de 0,1298 g/ml. Um comprimento médio das fibras foi 0,891 mme uma largura média das fibras foi 0,026 mm, dando um L/D médio de 34:1.Micrógrafos de elétron de varredura são mostrados do material fibroso nasFiguras 15 e 16 em ampliação de 25 X e ampliação de 1000 X, respectiva-mente.
EXEMPLO 4 - PREPARAÇÃO DE MATERIAL FIBROSO DE PAPELÃOKRAFT ALVEJADO CISALHADO TRÊS VEZES
Uma pilha de 680,38 kg (1500 libras) de Kraft branco alvejadovirgem tendo uma densidade aparente de 480,55 kg/m3 (30 lb/ft3) foi obtidade International Paper. O material foi dobrado achatado, e depois alimentadoem um desfibrador de Flinch Baugh de 3 hp a uma taxa de aproximadamen-te 6,80 a 9,07 kg por hora (15 a 20 libras por hora). O desfibrador foi equipa-do com duas lâminas rotativas de 30,48 cm (12 polegadas), duas lâminasfixas e uma tela de descarga de 0,76 cm (0,30 polegada). O intervalo entreas lâminas rotativas e fixas foi ajustado em 0,254 mm (0,10 polegada). Asaída do desfibrador se assemelhou a confete (como acima). O material pa-recido com confete foi alimentado em um cortador de faca rotativo Munson,Modelo SC30. A tela de descarga tinha aberturas de 0,318 cm (1/8 polega-da). O intervalo entre as lâminas rotativas e fixas foi ajustado em aproxima-damente 0,051 cm (0,020 polegada). O cortador de faca rotativo cisalhou ospedaços parecidos com confete ao longo dos gumes. O material que é o re-sultado do primeiro cisalhamento foi alimentado de volta na mesma organi-zação e a tela foi substituída com uma tela de 0,159 cm (1/16 polegada).Este material foi cisalhado. O material que é o resultado do segundo cisa-lhamento foi alimentado de volta na mesma organização e a tela foi substitu-ída com uma tela de 0,079 cm (1/32 polegada). Este material foi cisalhado.O material fibroso resultante tinha uma área de superfície de BET de 1,6897m2/g + / - 0,0155 m2/g, uma porosidade de 87,7163 por cento e uma densi-dade aparente (@0,037 kg/cm2 (0,53 psia)) de 0,1448 g/ml. Um comprimen-to médio das fibras foi 0,824 mm e uma largura média das fibras foi 0,0262mm, dando um LVD médio de 32:1. Micrógrafos de elétron de varredura domaterial fibroso são mostrados nas Figuras 17 e 18 em ampliação de 25 X eampliação de 1000 X, respectivamente.
DENSIFICACÃO DOS MATERIAIS FIBROSOS
Referindo à Figura 19, uma fonte de fibra é convertida em ummaterial fibroso. O material fibroso é subseqüentemente densificado. Umaglutinante e, opcionalmente, outros aditivos, como agentes de enchimentoe materiais antiestáticos, são adicionados ao material fibroso antes da densi-ficação. O material fibroso com aglutinante e qualquer aditivo desejado ouagentes de enchimento são densificados por aplicação de pressão, por e-xemplo, passando o material fibroso através de uma garra definida entre osrolos de pressão contragiratórios passando o material fibroso através de ummoinho de pélete, ou compondo o material fibroso e aglutinante em uma ex-trusora (por exemplo, uma extrusora de parafuso simples ou de parafusoduplo). Durante a aplicação de pressão, o calor pode opcionalmente ser a-plicado para auxiliar na densificação do material fibroso.
A fonte de fibra pode ser convertida no material fibroso, por e-xemplo, através de dispositivos mecânicos, por exemplo, cortando ou cisa-lhando a fonte de fibra, como debatido acima.
Quaisquer dos materiais fibrosos debatidos acima e outros po-dem ser densificados. Por exemplo, as fibras do material fibroso podem ter,por exemplo, uma razão de comprimento médio-para-diâmetro (L/D) maiorque 3, por exemplo, 5, 6, 7, 8, 10, 10, 25, 50, ou mais, por exemplo.
Em algumas modalidades, as fibras do material fibroso têm umcomprimento médio, por exemplo, de 0,25 mm ou mais, por exemplo, 0,3mm, 0,5 mm, 0,75 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm ou mais, por e-xemplo, 10 mm, e uma dimensão transversal máxima maior que 0,05 mm,por exemplo, 0,075 mm, 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm ou mais,por exemplo, 1 mm. Se desejado, as fibras do material fibroso podem serseparadas, por exemplo, peneirando, em frações tendo razões de L/D dife-rentes.
Em algumas modalidades, o material fibroso antes da densifica-ção tem uma densidade aparente de menos que 0,25 g/cm3, por exemplo,0,20 g/cm3, 0,15 g/cm3, 0,10 g/cm3, 0,05 g/cm3 ou menos, por exemplo,0,025 g/cm3. Densidade aparente é determinada usando ASTM D1895B.Brevemente, o método envolve encher um cilindro medidor de volume co-nhecido com uma amostra e obter um peso da amostra. A densidade apa-rente é calculada dividindo o peso da amostra em gramas pelo volume co-nhecido do cilindro em centímetros cúbicos.
O material fibroso pode ser opcionalmente tratado, por exemplo,quimicamente tratado ou tratado a vapor, para transmitir as fibras do materialfibroso lipofílico, lipofóbico, mais aderente, e/ou mais dispersáveis ou pro-cessáveis. Por exemplo, o material fibroso pode ser tratado com plasma ouquimicamente tratado com, por exemplo, silanos.
Os aglutinantes preferidos incluem aglutinantes que são solúveisem água, inchados por água, ou que tem uma temperatura de transição ví-trea de menos 25°C, como determinado por calorimetria diferencial de varre-dura. Por aglutinantes solúveis em água, quer-se dizer aglutinantes tendouma solubilidade de pelo menos cerca de 0,05 por cento em peso em água.Por aglutinantes intumescíveis em água, quer-se dizer aglutinantes que au-mentam em volume por mais que 0,5 por cento em exposição à água.
Em algumas modalidades, os aglutinantes que são solúveis ouinchados em água incluem um grupo funcional que é capaz de formar umaligação, por exemplo, uma ligação de hidrogênio, com as fibras do materialfibroso, por exemplo, material fibroso celulósico. Por exemplo, o grupo fun-cional pode ser um grupo ácido carboxílico, um grupo carboxilato, um grupocarbonila, por exemplo, de um aldeído ou uma cetona, um grupo ácido sul-fônico, um grupo sulfonato, um grupo ácido fosfórico, um grupo fosfato, umgrupo amida, um grupo amina, um grupo hidroxila, por exemplo, de um álco-ol, e combinações destes grupos, por exemplo, um grupo ácido carboxílico eum grupo hidroxila. Exemplos monomélicos específicos incluem glicerina,glioxal, ácido ascórbico, uréia, glicina, pentaeritritol, um monossacarídeo ouum dissacarídeo, ácido cítrico e ácido tartárico. Sacarídeos adequados in-cluem glicose, sacarose, lactose, ribose, frutose, manose, arabinose e entro-se. Exemplos poliméricos incluem poliglicóis, oxido de polietileno, ácidospolicarboxílicos, poliamidas, poliaminas e polissulfonatos de ácidos polissul-fônicos. Exemplos poliméricos específicos incluem polipropileno glicol (PPG),polietileno glicol (PEG), oxido de polietileno, por exemplo, POLYOX®, copo-límeros de oxido de etileno e oxido de propileno, ácido poliacrílico (PAA),poliacrilamida, polipeptídeos, polietilenimina, polivinilpiridina, poli(sódio-4-estirenossulfonato) e poli(ácido 2-acrilamido-metil-1-propanossulfônico).
Em algumas modalidades, o aglutinante inclui um polímero ten-do uma temperatura de transição vítrea de menos que 25°C. Exemplos detais polímeros incluem elastômeros termoplásticos (TPEs). Exemplos deTPEs incluem amidas de bloco de poliéster, como aquelas disponíveis sob onome comercial PEBAX, elastômeros de poliéster, como aqueles disponíveissob o nome comercial HYTREL®, e copolímeros estirênicos de bloco, comoaqueles disponíveis sob o nome comercial KRATON®. Outros polímerosadequados tendo uma temperatura de transição vítrea de menos que 25°Cincluem copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA), poliolefinas, por e-xemplo, polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno e copolí-meros de etileno e alfa olefinas, por exemplo, 1-octeno, como aqueles dis-poníveis sob o nome comercial ENGAGE®. Em algumas modalidades, porexemplo quando a fonte de fibra usada para fazer o material fibroso incluirpapel polirrevestido, o material fibroso é densificado sem a adição de umpolímero de temperatura de transição vítrea baixa separado. Por exemplo,material fibroso feito de papel polirrevestido pode ser densificado aquecendopara acima de cerca de 50°C, por exemplo, 75°C, 80°C, 90°C, 100°C oumais alto, por exemplo, 125°C, e aplicando pressão durante o aquecimento,por exemplo, pressão maior que cerca de 22,67 kg/6,45 cm2 (50 lb/pol2), porexemplo, 45,35 kg/6,45 cm2 (100 lb/pol2), 113,39 kg/6,45 cm2 (250 lb/pol2),226,79 kg/6,45 cm2 (500 lb/pol2), 453,59 kg/6,45 cm2 (1000 lb/pol2) ou maisalta, por exemplo, 1.133,98 kg/6,45 cm2 (2500 lb/pol2).
Em uma modalidade particular, o aglutinante é uma lignina, porexemplo, uma lignina natural ou sinteticamente modificada.
Em algumas modalidades, a fonte de fibra usada para fazer omaterial fibroso já inclui um aglutinante de forma que nenhum aglutinanteadicional necessita ser adicionado para realizar densificação.
O aglutinante pode servir para outras funções além de ligar omaterial fibroso. Por exemplo, quando o material fibroso densificado for usa-do para fazer compósitos, o aglutinante pode agir como um auxiliar de com-patibilidade ou acoplamento, ajudando a compatibilizar a resina do compósi-to e do material fibroso. Exemplos específicos de tais aglutinantes incluempolímeros modificados que foram funcionalizados, por exemplo, com anidri-do maléico. Polímeros enxertados com anidrido maléico estão disponíveis deDuPont® sob o nome comercial FUSABOND®. Outros exemplos específicosincluem terpolímeros de acrilato de etileno monóxido de carbono modifica-dos e acetatos de vinila de etileno (EVAs), também disponíveis de DuPont®.Se desejado, o aglutinante pode incluir uma fragrância ou um cheiro.
Uma quantidade adequada de aglutinante adicionada ao materi-al fibroso, calculado em uma base de peso seco, é, por exemplo, de cercade 0,01 por cento a cerca de 50 por cento, por exemplo, 0,03 por cento, 0,05por cento, 0,1 por cento, 0,25 por cento, 0,5 por cento, 1,0 por cento, 5 porcento, 10 por cento ou mais, por exemplo, 25 por cento, com base em umpeso total do material fibroso densificado. O aglutinante pode ser adicionadoao material fibroso como um puro, líquido puro, como um líquido tendo neledissolvido o aglutinante, como um pó seco do aglutinante, ou como péletesdo aglutinante.
Em outras modalidades, a quantidade de aglutinante adicionadaao material fibroso é maior que 50 por cento (calculada em uma base de pe-so seco), por exemplo, maior que 55 por cento, maior que 60 por cento, mai-or que 65 por cento, maior que 75 por cento, ou até maior que 85 por cento.Estas modalidades podem ter, por exemplo, menos que 90 por cento políme-ro (por exemplo, um polímero termoplástico).
O material fibroso, após densificação, pode estar na forma depéletes (Figura 20) ou fatias tendo uma variedade de formas, a forma dese-jada é, em parte, dependente da aplicação. Por exemplo, quando os péletesou fatias forem misturadas a seco com uma resina, e depois a mistura plasti-cizada e moldada para formar partes de compósito, é freqüentemente con-veniente para os péletes ou fatias ser cilíndricos em forma, por exemplo,tendo uma dimensão transversal máxima de, por exemplo, 1 mm ou mais,por exemplo, 2 mm, 3 mm, 5 mm, 8 mm, 10 mm, 15 mm ou mais, por exem-plo, 25 mm. Outra forma conveniente por fazer compósitos inclui péletes oufatias que são forma semelhante à placa, por exemplo, tendo uma espessurade 1 mm ou mais, por exemplo, 2 mm, 3 mm, 5 mm, 8 mm, 10 mm ou mais,por exemplo, 25 mm; uma largura de, por exemplo, 5 mm ou mais, por e-xemplo, 10 mm, 15 mm, 25 mm, 30 mm ou mais, por exemplo, 50 mm; e umcomprimento de 5 mm ou mais, por exemplo, 10 mm, 15 mm, 25 mm, 30 mmou mais, por exemplo, 50 mm.
Referindo agora às Figuras 20A e 20B, os péletes podem serfeitos mediante extrusão através de uma matriz tendo uma porção centralsólida de modo que o pélete correspondente tenha uma parte oca dentro.Como mostrado, a parte oca pode ser em geral alinhada com o centro dapélete (Figura 20A), ou desalinhada com o centro do pélete (Figura 20B).Fazendo o pélete oco por dentro pode diminuir o tempo de refrigeração ne-cessário para completamente compor o pélete, e pode, portanto, aumentar avelocidade da formação de pélete. Cada pélete pode ser o mesmo ou dife-rente corte transversal.
Referindo agora à Figura 20C, o pélete pode ter, por exemplo,uma forma transversal que é multilobal, por exemplo, trilobal como mostrado,ou tetralobal, pentalobal, hexalobal ou decalobal. Fazendo as péletes em taisformas transversais pode diminuir o tempo de refrigeração.
Como debatido acima, os péletes podem ser usados, por exem-plo, para formar compósitos. Os péletes ou fatias podem também ser usadoscomo se encontram, por exemplo, como absorventes ou matrizes de libera-ção controlada. Como matrizes de liberação controlada, os péletes ou fatiaspodem ser usadas, por exemplo, para fertilizar grama, liberar fármacos oubiocidas, ou liberar fragrâncias. Como absorventes, os péletes ou fatias po-dem ser usados, por exemplo, como roupa de cama de animal de estimação,material de empacotamento ou em sistemas de controle da poluição. Emmodalidades onde os péletes ou fatias são usados como matrizes de libera-ção controlada, os péletes ou fatias podem incluir um polímero, por exemplo,um material degradante. Polímeros degradantes representativos incluemácidos polihidroxi, por exemplo, polilactídeos, poliglicolídeos e copolímerosde ácido láctico e ácido glicólico, ácido poli(hidroxibutírico), ácido po-li(hidroxivalérico), poli[lactídeo-co-(e-caprolactona)], poli[glicolídeo-co-(E-caprolactona)], policarbonatos, poli(aminoácidos), poli(hidroxialcanoatos),polianidridos, poliortoésteres e misturas destes polímeros.
O material fibroso densificado, junto com uma resina, pode serusado para formar artigos como canos, painéis, materiais de cobertura,pranchas, invólucros, folhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, portas,venezianas, toldos, cortinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela, espal-dares, pavimento, azulejos, travas de via férrea, bandejas, cabos de ferra-menta, barracas, filmes, envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras, compar-timentos, aglutinantes, divisores, paredes, tapetes, estruturas, estantes delivros, esculturas, cadeiras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos, paletas,desembarcadouros, cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéis auto-motivos, gabinetes de computador, caixas elétricas acima e abaixo do solo,mobília, mesas de piquenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, traves-sas, esquifes, capas de livro, bengalas e muletas.
Os péletes ou fatias têm uma variedade de densidades, a densi-dade desejada, em parte, dependendo da aplicação. Por exemplo, quandoos péletes ou fatias forem usados para fazer compósitos, os péletes ou fatiaspodem ter, por exemplo, uma densidade de cerca de 0,11 g/cm3, 0,15 g/cm3,0,20 g/cm3, 0,25 g/cm3, 0,3 g/cm3, 0,4 g/cm3, 0,5 g/cm3, 0,6 g/cm3, ou mais,por exemplo, 0,8 g/cm3. Quando usados para fazer compósitos, é freqüen-temente vantajoso selecionar uma densidade de modo que os péletes sedesprendam sob cisalhamento e/ou calor para liberar o material fibroso doqual o pélete ou fatia é formado. Para muitas aplicações, o material fibrosodensificado pode ser substituído por material fibroso uma vez que o materialfibroso densificado é convertido de volta em um material fibroso dentro deum dispositivo de processamento, por exemplo, uma extrusora ou uma má-quina de moldagem por injeção.
Referindo à Figura 21, um material fibroso tendo uma baixa den-sidade aparente pode ser densificado de modo revertível sem usar um aglu-tinante para um material fibroso tendo uma densidade aparente mais alta.Por exemplo, um material fibroso tendo uma densidade aparente de 0,05g/cm3 pode ser densificado vedando o material fibroso em um saco imper-meável a ar, e depois evacuando o ar do saco. Após evacuação relativamen-te do ar do saco, o material fibroso pode ter, por exemplo, uma densidadeaparente maior que 0,3 g/cm3, por exemplo, 0,5 g/cm3, 0,6 g/cm3, 0,7 g/cm3ou mais, por exemplo, 0,85 g / cm3. Isto pode ser vantajoso quando for dese-jável transportar o material fibroso para outra localização, por exemplo, umainstalação de fabricação remota, antes da densificação do material fibrosocom um aglutinante. Após perfurar o saco impermeável a ar, o material fibro-so densificado reverte para quase sua densidade aparente inicial, por exem-plo, maior que 60 por cento de sua densidade aparente inicial, por exemplo,70 por cento, 80 por cento, 85 por cento ou mais, por exemplo, 95 por centode sua densidade aparente inicial. Para reduzir eletricidade estática no mate-rial fibroso, um agente antiestático pode ser adicionado ao material fibroso.Por exemplo, um composto antiestático químico, por exemplo, um compostocatiônico, por exemplo, composto de amônio quaternário, pode ser adiciona-do ao material fibroso. Estático no material fibroso pode também ser reduzi-do, por exemplo, através de indução, trituração ou ionização.
A Figura 22 explica a operação de gerar um material fibroso etratar o dispositivo 70. Folha de papel 73, por exemplo, folha de papel kraftalvejado residual, é provida de um rolo 72 e liberada para um aparelho defibrilação 74, como um cisalhador rotativo. A folha 73 é convertida em mate-rial fibroso 12' e é liberada para uma zona de carregamento de fibra 80 atra-vés do transportador 78. Se desejado, as fibras podem ser separadas domaterial fibroso, por exemplo, peneirando, em frações tendo razões de L/Ddiferentes. Em algumas modalidades, o material fibroso 12' é liberado conti-nuamente para a zona 80, e em outras modalidades, o material fibroso éliberado em bateladas. Soprador 82 na alça 84 é posicionado adjacente àzona de carregamento de fibra 80 e é capaz de mudar um meio gasoso, porexemplo, ar, em uma velocidade e volume suficientes para circular o materialfibroso 12' em uma direção indicada pela seta 88 através da alça 84.
Em algumas modalidades, a velocidade de ar que percorre naalça é suficiente para uniformemente dispersar e transportar o material fibro-so ao redor da alça 84 inteira. Em algumas modalidades, a velocidade defluxo é maior que 762 m (2.500 pés)/minuto, por exemplo, 1.524 m (5.000pés)/minuto, 1.828,8 m (6.000 pés)/minuto ou mais, por exemplo, 2.286 m(7.500 pés)/minuto.
O material fibroso 12' capturado atravessando a alça passa atra-vés da zona de aplicação de aglutinante 90, que faz parte da alça 84, onde oaglutinante é aplicado. Em operação, zona de aplicação de aglutinante 90aplica uma solução de aglutinante líquido 96 ao material fibroso circulantepor meio de bicos 98, 99 e 100. Os bicos produzem uma pulverização atomi-zada ou névoa de material de aglutinante que causa impacto e reveste asfibras à medida que as fibras passam na proximidade dos bicos. Válvula 102é operada para controlar o fluxo de material de aglutinante líquido para osrespectivos bicos 98, 99, e 100). Após uma quantidade desejada de materialde aglutinante ser aplicada, a válvula 102 é fechada.
Em algumas modalidades, a zona de aplicação de aglutinante 90é 60,96 a 3.048 cm (dois a cem pés) de comprimento ou mais, por exemplo,38,1 m (125 pés), 42,72 m (150 pés), 76,20 m (250 pés) de comprimento oumais, por exemplo, 152,4 m (500 pés) de comprimento. Zonas de aplicaçãode aglutinante mais longas permitem aplicação de aglutinante em um perío-do mais longo de tempo durante a passagem do material fibroso 12' atravésda zona de aplicação 90. Em algumas modalidades, os bicos são espaçadosum do outro cerca de 91,44 a cerca de 121,92 cm (cerca de três a cerca dequatro pés) ao longo do comprimento de alça 84.
Em algumas modalidades, o aglutinante fornece um revestimen-to em uma parte substancial maior da área de superfície de cada fibra domaterial fibroso 12', por exemplo, cinqüenta por cento ou mais, por exemplo,sessenta por cento, setenta por cento, setenta cinco por cento ou mais, porexemplo, oitenta por cento. Em algumas modalidades, o aglutinante formaum revestimento que é cerca de 1 mícron de espessura ou menos, por e-xemplo, 0,5, 0,3 mícron ou menos, por exemplo, 0,1 mícron.
Quaisquer dos aditivos e/ou agentes de enchimento descritosaqui podem opcionalmente ser adicionados à alça 84 de uma provisão 106durante a circulação do material fibroso 12' para formar uma mistura de fi-bras e aditivos.
Em algumas modalidades, seguindo a aplicação do material deaglutinante líquido ao material fibroso 12', o material 110 fibroso revestido éremovido da alça 84 por meio de um separador 112 que é seletivamente co-nectado à alça 84 pela seção 114 e válvula de passagem 116. Quando vál-vula 116 é aberta, outra válvula 120 é também aberta para permitir ar entrarna alça 84 para compensar o ar que sai através do separador 112. Com oseparador 112 na alça, o material fibroso revestido é colhido no separador112, e depois removido do separador através da saída 122.
Em algumas modalidades, o material fibroso é secado com umaquecedor 130 opcional antes do material ser removido da alça 84. Por e-xemplo, ar aquecido pode ser misturado com o ar que flui através do conduí-te para acelerar a secagem do líquido, por exemplo, água em que o agluti-nante é incorporado.
O material fibroso revestido é transferido livremente da saída122 sobre um transportador 132 onde é transferido para a estação de densi-ficação 150 mostrada na Figura 23 ou estação de densificação 200 mostradana Figura 24.
Referindo à Figura23, o material fibroso revestido 110 do acimaé liberado de uma caixa superior 152 através de uma fenda 154 e sobre umatela 156, por exemplo, uma tela de Fourdrinier. Água de excesso é tirada domaterial fibroso revestido 110 depositado na tela 156 por um sistema de vá-cuo convencional sob a tela (não mostrado), deixando o material fibroso não-densificado depositado 160 que inclui o aglutinante. O material fibroso não-densificado 160 é depois transferido para dois conjuntos de rolos calandra-dos 162, 164, cada um definindo uma respectiva garra através da que osmateriais fibrosos passam. Após atravessar as garras, o material densifiçadonão-secado 170 entra em uma seção de secagem 180 onde é secado, e de-pois é cortado em pélete ou forma de fatia.
Em uma modalidade alternativa, o material fibroso densificadopode ser feito em um moinho de pélete. Referindo à Figura 24, um moinhode pélete 200 tem um depósito-alimentador 201 para reter o material fibrosonão-densificado 110. O depósito-alimentador 201 comunica com uma verru-ma 204 que é acionada por motor de velocidade variável 206 de forma quematerial fibroso não-densificado 110 pode ser transportado para um condi-cionador 210 que agita o material não-densificado 110 com pás 212 que sãogiradas através de motor condicionador 214. Outros ingredientes, por exem-plo, quaisquer dos aditivos e/ou agentes de enchimento descritos aqui, po-dem ser adicionados na entrada 220. Se desejado, calor pode ser adiciona-do enquanto o material fibroso estiver no condicionador 210.
Após condicionado, os materiais fibrosos passam do condicio-nador 210 através de uma canaleta de descarga 222, e para outra verruma224. A canaleta de descarga 222, como controlada pelo atuador 223, permi-te passagem desobstruída do material fibroso do condicionador 210 para averruma 224. Verruma 224 é girada através do motor 230, e controla a ali-mentação do material fibroso para o conjunto de matriz e laminador 232. Es-pecificamente, o material fibroso é introduzido em uma parte oca, matriz ci-líndrica 240 que gira em volta de um eixo geométrico horizontal e tendo orifí-cios de matriz radialmente se estendendo 250. Matriz 240 é girado em voltado eixo geométrico pelo motor 242 que inclui uma medida de cavalo-vapor,indicando potência total consumida pelo motor 242.
Um conjunto de laminadores 256 rola em volta da circunferênciainterna da matriz 240, ao redor do eixo geométrico paralelo àquele da matriz240, para comprimir o material fibroso através dos orifícios de matriz 250,formando péletes 300 que caem da calha 301 e que são capturadas e encaixotadas.
O material fibroso debatido acima pode ser densificado usandooutros métodos. Por exemplo, referindo à Figuras 25 e 25A, um aparelho310 pode ser usado para formar um material fibroso densificado 311, porexemplo, um compósito, por exemplo, um papelão prensado. Como mostra-do, o material fibroso densificado 311 é formado de uma combinação de ma-terial fibroso-aglutinante 313 laminando a combinação de material fibroso-aglutinante 313 entre os membros 312 e 314. Laminação é realizada, porexemplo, aplicando pressão sozinha ou aplicando calor e pressão a umcompósito descompactado 322. A combinação de material fibroso-aglutinante 313 pode opcionalmente incluir quaisquer dos aditivos debatidosacima.
Aparelho 310 inclui primeiro e segundo membros 312 e 314 pro-vidos de rolos 321 e 323, respectivamente, e um depósito-alimentador 320para reter o material fibroso, aglutinante e qualquer aditivo. O material fibro-so, aglutinante e qualquer aditivo são liberados entre os membros 312 e 314para formar um compósito descompactado 322. O compósito descompacta-do 322 é depois passado através de uma série de rolos aquecidos 330, 332,334, 336, 338, 340 e 342 que definem uma via serpentina, e depois atravésde rolos de pressão 350, 352 e 354, 356 para produzir o compósito 311. Osagitadores podem ser fornecidos dentro de depósito-alimentador 320 paraassegurar que o material fibroso, aglutinante e qualquer aditivo não entupaou suje a operação de alimentação. O compósito descompactado 322 é par-cialmente densificado atravessando a via serpentina definida pelos rolos a-quecidos 330, 332, 334, 336, 338 e 340, e depois é completamente densifi-cado para formar o compósito 311 atravessando os rolos de pressão 350,352 e 354, 356.
Em algumas modalidades, a fonte de fibra usada para fazer omaterial fibroso já inclui um aglutinante. Em um tal caso, nenhum aglutinanteadicional necessita ser adicionado para realizar densificação. Por exemplo,quando a fonte de fibra usada para fazer o material fibrosoincluir papel polir-revestido, o material fibroso é densificado sem a adição de um aglutinanteseparado, por exemplo, um polímero de temperatura de transição vítrea bai-xa.
Rolos de pressão 354, 356 podem ser girados de forma que ca-da tem uma velocidade de superfície maior que cada rolo de pressão 350,352. Em uma tal configuração, o material fibroso densificado é esticado entreos rolos de pressão 350, 352 e rolos de pressão 354, 356. Em algumas im-plementações, estirar o material fibroso densificado é desejável porque esti-ramento pode melhorar muitas propriedades mecânicas do compósito, porexemplo, módulo flexionai, resistência à flexão e resistência à tração.
Os membros, por exemplo, redes, podem ser feitos, por exemplo,de papel polirrevestido, filme de plástico, matéria-prima de plástico ou ummaterial de forro têxtil, por exemplo, um material de forro têxtil tecido ou não-tecido. Quando for desejável minimizar a quantidade de material de membrono material fibroso densificado, uma espessura T1 e T2 de membros 312 e314, respectivamente, pode ser, por exemplo, menos que 0,127 cm (0,050polegada), por exemplo, 0,102 cm (0,040 polegada), 0,064 cm (0,025 pole-gada), 0,051 cm (0,020 polegada), 0,025 cm (0,010 polegada), 0,013 cm(0,005 polegada) ou menos, por exemplo, 0,064 cm (0,0025 polegada).Quando for desejável maximizar as propriedades mecânicas do material fi-broso densificado, a espessura T1 e T2 dos membros 312 e 314, respecti-vamente, podem ser maiores que 0,127 cm (0,050 polegada), por exemplo,0,152 cm (0,060 polegada), 0,165 cm (0,065 polegada), 0,191 cm (0,075polegada), 0,216 cm (0,085 polegada), 0,254 cm (0,100 polegada), 0,381 cm(0,150 polegada), 0,635 cm (0,250 polegada), 1,90 cm (0,75 polegada) oumais, por exemplo, 5,08 cm (2,00 polegadas).
Em algumas implementações, os rolos 330, 332, 334, 336, 338 e340 são aquecidos para entre 148,88°C (300°F) a cerca de 260°C (500°F).Em modalidades em que o filme de plástico é usado como um material demembro, estas temperaturas agem para rapidamente amaciar o material po-limérico do filme.
Em algumas implementações, rolos aquecidos 330, 332, 334,336, 338 e 340 são entre cerca de 12,7 cm (5 polegadas) em diâmetro acerca de 106,68 cm (42 polegadas) em diâmetro, por exemplo, 254 mm (10polegadas), 38,1 cm (15 polegadas), 50,8 cm (20 polegadas), 63,5 cm (25polegadas) ou maior, por exemplo, 91,44 cm (36 polegadas).
A taxa de alimentação do membro pode ser, por exemplo, entrecerca de 106,7 cm (3,5 pés) por minuto a cerca de 76,2 m (250 pés) por mi-nuto, por exemplo, 7,6 m (25 pés) por minuto, 15,2 m (50 pés) por minuto,30,48 metros (100 pés) por minuto ou mais alto, por exemplo, 53,3 m (175pés) por minuto.
Rolos de pressão 350, 352 e 354, 356 podem ser aquecidos ounão-aquecidos. Quando aquecidos, eles são tipicamente aquecidos a umatemperatura menor que os rolos aquecidos 330, 332, 334, 336, 338 e 340para permitir os materiais que formarão o material fibroso densificado come-çar a esfriar e endurecer. Por exemplo, os rolos de pressão 350, 352 e 354,356 são aquecidos para entre 37,8°C (100°F) a cerca de 148,9°C (300°F).Pressão entre os rolos de pressão é, por exemplo, pelo menos cerca de226,8 kg (500 libras) por 2,54 centímetros lineares (polegada linear), por e-xemplo, 453,6 kg (1.000 libras) por 2,54 centímetros lineares (polegada line-ar), 1.134 kg (2.500 libras) por 2,54 centímetros lineares (polegada linear),2,268 kg (5.000 libras) por 2,54 centímetros lineares (polegada linear) oumais, por exemplo, 11,339,8 kg (25.000 libras) por 2,54 centímetros lineares(polegada linear).Em algumas implementações, uma espessura T do material fi-broso densificado 311 é pelo menos cerca de duas vezes menor que umaespessura T do compósito descompactado 322, por exemplo, três vezes,quatro vezes, cinco vezes ou menos, por exemplo, dez vezes menor. Con-seqüentemente, a densidade aparente do material fibroso densificado é mai-or que o compósito descompactado. Por exemplo, a densidade do compósitodescompactado pode ser, por exemplo, menos que 0,25 g/cm3, por exemplo,0,20 g/cm3, 0,15 g/cm3, 0,10 g/cm3, 0,05 g/cm3 ou menos, por exemplo,0,025 g/cm3, e a densidade aparente do material fibroso densificado podeser, por exemplo, maior que cerca de 0,3 g/cm3, por exemplo, 0,4 g/cm3, 0,5g/cm3, 0,6 g/cm3, ou mais, por exemplo, 0,8 g/cm3.
Material fibroso esfriado densificado 311 pode ser enrolado oucortado em folhas. Densificar um material fibroso entre os membros pode servantajoso quando for desejável transportar o material fibroso para outra loca-lização, por exemplo, uma instalação de fabricação remota. Após alcançar aoutra localização, o material fibroso densificado pode ser reconvertido emum material fibroso por quaisquer dos métodos debatidos aqui.
Alternativamente, material fibroso densificado esfriado pode serusado em uma variedade de aplicações. Por exemplo, pode ser usado paraacústica, isolamento, membros estruturais, caixas de resistência alta, e pa-redes de partição.
Embora as modalidades tenham sido descritas em que um aglu-tinante é aplicado a um material fibroso pulverizando uma solução de agluti-nante, por exemplo, uma solução de aglutinante que contém o aglutinantedissolvido em água, sobre o material fibroso, em algumas modalidades, oaglutinante é aplicado ao material fibroso como líquido puro do aglutinanteou como um pó seco. O aglutinante pode também ser aplicado como ummaterial gasoso.
Embora as modalidades tenham sido mostradas em que um ma-terial fibroso é convertido em uma rede fibrosa densificada, e depois o mate-rial fibroso densificado é imediatamente cortado em péletes ou fatias, emalgumas modalidades, o material fibroso densificado é colhido primeiro emum rolo. A rede fibrosa densificada pode ser usada, por exemplo, como ummaterial de tapete absorvente, ou pode ser transportado para um sítio defabricação remoto onde é convertido em péletes ou fatias. O material de re-de fibrosa densificada pode ser uma forma conveniente em que na qual paratransportar o material fibroso por causa de sua densidade aparente mais alta.
Embora as modalidades tenham sido descritas em que os mem-bros de camada simples 312 e 314 são usados para formar um material fi-broso densificado 311, por exemplo, um compósito, em algumas modalida-des, os membros de multi-camadas são usados. Por exemplo, os membrospodem cada um ter, por exemplo, duas camadas, três camadas, cinco ca-madas ou mais, por exemplo, sete camadas. Além disso, embora materiaisfibrosos densificados tenham sido descritos em que o material fibroso é in-tercalado entre dois membros, em algumas modalidades, um material fibrosodensificado é feito comprimindo um material fibroso que está sob um mem-bro simples.
EXEMPLOS DE MATERIAIS FIBROSOS DENSIFICADOS
EXEMPLO 5 - PREPARAÇÃO MATERIAL FIBROSO DENSIFICADO DE
PAPEL KRAFT ALVEJADO SEM AGLUTINANTE ADICIONADO
Material fibroso foi preparado de acordo com o Exemplo 2. Apro-ximadamente 453,6 g (1 Ib) de água foi pulverizada sobre cada 4,5 kg (10 Ib)de material fibroso. O material fibroso foi densificado usando um CalifórniaPellet Mill 1100 operando a 75°C. Os péletes foram obtidos tendo uma den-sidade aparente variando de cerca de 3,2 kg/0,028 m3 (7 lb/ft3) a cerca de6,8 kg/0,028 m3 (15 lb/ft3).
EXEMPLO 6 - PREPARAÇÃO DE MATERIAL FIBROSO DENSIFICADO DEPAPEL KRAFT ALVEJADO COM AGLUTINANTE
Material fibroso foi preparado de acordo com o Exemplo 2.
Uma solução de matéria-prima de 2 por cento em peso de POL-YOX® WSR N10 (oxido de polietileno) foi preparada em água.
Aproximadamente 1 Ib (453,6 g) da solução de matéria-prima foipulverizada sobre cada 4,5 kg (10 Ib) de material fibroso. O material fibrosofoi densificado usando uma Califórnia Pellet Mill 1100 operando a 75°C. Pé-letes foram obtidos tendo uma densidade aparente variando de cerca de 6,8kg/0,028 m3 (15 lb/ft3) a cerca de 18,1 kg/0,028 m3 (40 lb/ft3).
COMPÓSITOS DE MATERIAL FIBROSO/RESINA
Compósitos incluindo quaisquer dos materiais fibrosos acimadebatidos (incluindo os materiais fibrosos densificados) ou misturas de qual-quer um dos materiais fibrosos acima, por exemplo, o primeiro 12 ou segun-do material fibroso 14, e uma resina, por exemplo, uma resina termoplásticaou uma resina de termocura, pode ser preparado combinando o material fi-broso desejado e a resina desejada. O material fibroso desejado pode sercombinado com a resina desejada, por exemplo, misturando o material fibro-so e a resina em uma extrusora ou outro misturador. Para formar o compósi-to, o material fibroso pode ser combinado com a resina como o próprio mate-rial fibroso ou como um material fibroso densificado que pode ser reabertodurante a combinação.
Exemplos de resinas termoplásticas incluem termoplásticos rígi-dos e elastoméricos. Termoplásticos rígidos incluem poliolefinas (por exem-plo, copolímeros de polietileno, polipropileno ou poliolefina), poliésteres (porexemplo, tereftalato de polietileno), poliamidas (por exemplo, náilon 6, 6/12ou 6/10), e polietilenoiminas. Exemplos de resinas termoplásticas elastomé-ricas incluem copolímeros estirênicos elastoméricos (por exemplo, copolíme-ros de estireno-etileno-butileno-estireno), elastômeros de poliamida (por e-xemplo, copolímeros de poliéter-poliamida) e copolímero de etileno-acetato de vinila.
Em algumas modalidades, a resina termoplástica tem uma taxade fluxo de fundição de entre 10 g/10 minutos a 60 g/10 minutos por exem-plo, entre 20 g/10 minutos a 50 g/10 minutos, ou entre 30 g/10 minutos a 45g/10 minutos, como medido usando ASTM 1238.
Em algumas modalidades, misturas compatíveis de qualqueruma das resinas termoplásticas do acima podem ser usadas.
Em algumas modalidades, a resina termoplástica tem um índicede polidispersabilidade (PDI), isto é, uma razão do peso molecular médio empeso para o peso molecular médio em número, maior que 1,5, por exemplo,maior que 2,0, maior que 2,5, maior que 5,0, maior que 7,5, ou até maior que10,0.
Em modalidades específicas, poliolefinas ou misturas de poliole-finas são utilizadas como a resina termoplástica.
Exemplos de resinas de termocura incluem borracha natural,butadieno-borracha e poliuretano.
Em geral, as fibras dos materiais fibrosos podem ter uma razãode comprimento médio-para-diâmetro relativamente grande (por exemplo,maior que 20-para-1), até mesmo se elas forem mais de uma vez cisalhadas.Além disso, as fibras dos materiais fibrosos descritos aqui podem ter umadistribuição de comprimento e/ou de razão de comprimento-para-diâmetrorelativamente estreita. Não querendo estar preso por qualquer teoria particu-lar, acredita-se correntemente que a razão de comprimento médio-para-diâmetro relativamente grande e a distribuição de comprimento e/ou de ra-zão de comprimento-para-diâmetro relativamente estreita são, pelo menosem parte, responsáveis pela facilidade na qual os materiais fibrosos são dis-persos em uma resina, por exemplo, uma resina termoplástica fundida. Étambém acreditado que a razão de comprimento médio-para-diâmetro relati-vamente grande e a distribuição de comprimento e/ou de razão de compri-mento-para-diâmetro relativamente estreita são, pelo menos em parte, res-ponsáveis pelas propriedades consistentes dos materiais fibrosos, a modifi-cação de reologia previsível que os materiais fibrosos dão em uma resina, afacilidade na qual as combinações dos materiais fibrosos e resinas são fun-didas, extrusadas e moldadas por injeção, a facilidade em que os materiaisfibrosos atravessam os canais e aberturas pequenos, freqüentemente tortu-osos, e os acabamentos de superfície excelentes possíveis com partes mol-dadas, por exemplo, acabamentos lustrosos e/ou acabamentos substancial-mente destituídos de manchas visíveis, quando estes forem desejados.
Durante a formação do compósito, um agente espumante quími-co, por exemplo, um agente espumante endotermico ou exotermico, podeser usado, e/ou um gás, por exemplo, nitrogênio ou dióxido de carbono, po-de ser injetado na mistura. Isto pode ser vantajoso quando artigos de cortetransversal grandes forem formados, por exemplo, para impedir afundamen-to, reduzir densidade parcial e/ou reduzir tempo de refrigeração. Agente es-pumante químico está disponível de Clariant Corporation, por exemplo, sobo nome comercial HYDROCEROL®.
ADITIVOS
Quaisquer dos aditivos a seguir podem ser adicionados aos ma-teriais fibrosos, materiais fibrosos densificados e compósitos descritos aqui.Aditivos, por exemplo, na forma de um sólido, um líquido ou um gás, podemser adicionados, por exemplo, à combinação de um material fibroso e resina.Aditivos incluem agentes de enchimento como carbonato de cálcio, grafita,wolastonita, mica, vidro, vidro de fibra, sílica, e talco; retardantes de fogoinorgânicos como triidrato de alumina ou hidróxido de magnésio; retardantesde fogo orgânico como compostos orgânicos clorados ou bromados; resíduode construção moído; borracha de pneu moída; fibras de carbono; ou fibrasde metal ou pós (por exemplo, alumínio, aço inoxidável). Estes aditivos po-dem reforçar, estender ou alterar as propriedades elétricas, mecânicas ou decompatibilidade. Outros aditivos incluem lignina, fragrâncias, agentes de a-coplamento, compatibilizantes, por exemplo, polipropileno maleado, auxilia-res de processamento, lubrificantes, por exemplo, polietileno fluorado, plasti-cizantes, antioxidantes, opacificadores, estabilizantes de calor, corantes,agentes espumantes, modificadores de impacto, polímeros, por exemplo,polímeros degradantes, fotoestabilizadores, biocidas, agentes antiestáticos,por exemplo, estearatos ou aminas de ácido graxo etoxilado. Compostosantiestáticos adequados incluem negros-de-fumo condutivos, fibras de car-bono, agentes de enchimento de metal, compostos catiônicos, por exemplo,compostos de amônio quaternário, por exemplo, Cloreto de N-(3-cloro-2-hidroxipropil)-trimetilamônio, alcanolamidas, e aminas. Polímeros degradan-tes representativos incluem ácidos de poliidróxi, por exemplo, polilactídeos,poliglicolídeos e copolímeros de ácido láctico e ácido glicólico, ácido po-li(hidroxibutírico), ácido poli(hidroxivalérico), poli[lactídeo-co-(e-caprolactona)],poli[glicolídeo-co-(e-caprolactona)], policarbonatos, poli(aminoácidos), po-li(hidroxialcanoatos), polianidridos, poliortoésteres e misturas destes políme-ros.
Quando os aditivos descritos forem incluídos, eles podem estarpresentes em quantidades, calculadas em uma base de peso seco, de abai-xo de 1 por cento a tão alto quanto 80 por cento, com base em peso total domaterial fibroso. Mais tipicamente, quantidades variam de entre cerca de 0,5por cento a cerca de 50 por cento em peso, por exemplo, 5 por cento, 10 porcento, 20 por cento, 30 por cento ou mais, por exemplo, 40 por cento.
Qualquer aditivo descrito aqui pode ser encapsulado, por exem-plo, secado por pulverização ou microencapsulado, por exemplo, para prote-ger os aditivos de calor ou umidade durante a manipulação.
Os materiais fibrosos, materiais fibrosos densificados, resinas ouaditivos podem ser tingidos. Por exemplo, o material fibroso pode ser tingidoantes de combinar com a resina e compor para formar os compósitos. Emalgumas modalidades, este tingimento pode ser útil em mascarar ou escon-der o material fibroso, aglomerações especialmente grandes do material fi-broso, em partes moldadas ou extrusadas, quando estes forem desejados.Tais aglomerações grandes, quando presentes em concentrações relativa-mente altas, podem aparecer como manchas nas superfícies das partesmoldadas ou extrusadas.
Por exemplo, o material fibroso desejado pode ser tingido usan-do uma tintura de ácido, tintura direta ou uma tintura reativa. Tais tinturasestão disponíveis de Spectra Dyes, Kearny, NJ ou Keystpme Aniline Corpo-ration, Chicago, IL. Exemplos específicos de tinturas incluem SPECTRA®LIGHT YELLOW 2G, SPECTRACID® YELLOW 4GL CONC 200, SPEC-TRANYL® RHODAMINE 8, SPECTRANYL® NEUTRAL RED B, SPECTRA-MINE® BENZOPERPURINE, SPECTRADIAZO® BLACK OB, SPECTRAMI-NE® TURQUOISE G, e SPECTRAMINE® GREY LVL 200%, cada uma es-tando disponível de Spectra Dyes
Em algumas modalidades, concentrados de cor de resina con-tendo pigmentos são misturados com tinturas. Quando tais misturas são de-pois compostas com o material fibroso desejado, o material fibroso pode sertingido in situ durante a composição. Concentrados de cor estão disponíveisde Clariant.
Pode ser vantajoso adicionar um cheiro ou fragrância aos mate-riais fibrosos, fibrosos densificados ou compósitos. Por exemplo, pode servantajoso para os compósitos cheirarem e/ou parecerem como madeira na-tural, por exemplo, cedro. Por exemplo, a fragrância, por exemplo, fragrânciade madeira natural, pode ser composta na resina usada para fazer o compó-sito. Em algumas implementações, a fragrância é diretamente composta naresina como um óleo. Por exemplo, o óleo pode ser composto na resina u-sando um moinho de rolo, por exemplo, um misturador de Banbury® ou umaextrusora, por exemplo, uma extrusora de parafuso duplo com parafusoscontragiratórios. Um exemplo de um misturador de Banbury® é o misturadorde Banbury® série F, fabricado por Farrel. Um exemplo de uma extrusora deparafuso duplo é o WP ZSK 50 MEGAcompunder®, fabricado por KruppWerner & Pfleiderer. Após compor, a resina perfumada pode ser adicionadaao material fibroso e extrusada ou moldada. Alternativamente, bateladasprincipais das resinas enchidas com fragrância estão comercialmente dispo-níveis de International Flavors and Fragrances, sob o nome comercial Pol-ylff® ou da RTP Company. Em algumas modalidades, a quantidade de fra-grância no compósito é entre cerca de 0,005% em peso e cerca de 10% empeso, por exemplo, entre cerca de 0,1 % e cerca de 5% ou 0,25% e cerca de2,5%.
Outras fragrâncias de madeira natural incluem sempreviva oumadeira vermelha ("redwood"). Outras fragrâncias incluem hortelã, cereja,morango, pêssego, lima, hortelã, canela, erva-doce, manjericão, bergamota,pimenta-do-reino, cânfora, camomila, citronela, eucalipto, pinheiro, abeto,gerânio, gengibre, toronja, jasmim, baga de junípero, lavanda, limão, manda-rim, manjerona, almíscar, mirra, laranja, patchouli, rosa, alecrim, salva, sân-dalo, árvore de chá, tomilho, gaultéria, flor da flores, baunilha, carro novo oumisturas destas fragrâncias. Em algumas modalidades, a quantidade de fra-grância na combinação de material fibroso-fragrância é entre cerca de0,005% em peso e cerca de 20% em peso, por exemplo, entre cerca de0,1% e cerca de 5% ou 0,25% e cerca de 2,5%.Embora materiais fibrosos tenham sido descritos, como materi-ais fibrosos celulósicos e lignocelulósicos, outros agentes de enchimentopodem ser usados para fazer os compósitos. Por exemplo, agentes de en-chimento inorgânicos como carbonato de cálcio (por exemplo, carbonato decálcio precipitado ou carbonato de cálcio natural), argila de aragonita, argilaortorrômbica, argila de calcita, argila romboédrica, caulim, argila, argila debentonita, fosfato de dicálcio, fosfato de tricálcio, pirofosfato de cálcio, meta-fosfato de sódio insolúvel, carbonato de cálcio precipitado, ortofosfato demagnésio, fosfato de trimagnésio, hidroxiapatitas, apatitas sintéticas, alumi-na, sílica-xerogel, complexos de aluminossilicato de metal, silicatos de alu-mínio de sódio, silicato de zircônio, dióxido de silício ou combinações dosaditivos inorgânicos podem ser usados. Os agentes de enchimento podemter, por exemplo, um tamanho de partícula maior que 1 mícron, por exemplo,maior que 2 mícrons, 5 mícrons, 10 mícrons, 25 mícrons ou até maior que 35mícrons.
Agentes de enchimento de escala de nanometro podem tambémser usados sozinhos, ou em combinação com materiais fibrosos. Os agentesde enchimento podem ser na forma de, por exemplo, uma partícula, umaplaca ou uma fibra. Por exemplo, argila dimensionadas em nanometro, nano-tubos de silício e carbono, e nanofios de silício e carbono podem ser usados.O agente de enchimento pode ter uma dimensão transversal menos que1000 nim, por exemplo, menos que 900 nm, 800 nm, 750 nm, 600 nm, 500nm, 350 nm, 300 nm, 250 nm, 200 nm, menos que 100 nm, ou até mesmomenos que 50 nm.
Em algumas modalidades, a nanoargila é uma montmorilonita.Tais argilas estão disponíveis de Nanocor, Inc. e produtos de Sourthern Clay,e foi descrito nas patentes U. S. Nos. 6.849.680 e 6.737.464. As argilas po-dem ser tratadas na superfície antes de misturar, por exemplo, em uma resi-na ou um material fibroso. Por exemplo, a argila pode ser tratada na superfí-cie de forma que sua superfície seja iônico em natureza, por exemplo, catiô-nica ou aniônica.
Se agentes de enchimento de escala de nanometro agregadosou aglomerados, ou agentes de enchimento de escala de nanometro foremmontados em estruturas supramoleculares, por exemplo, estruturas supra-moleculares automontadas podem também ser usadas. Os agentes de en-chimento agregados ou supramoleculares podem ser abertos ou fechados5 em estrutura, e podem ter uma variedade de formas, por exemplo, gaiola,tubo ou esférica.
ESTRUTURAS
Qualquer compósito descrito aqui pode estar na forma de artigoscomo banqueta, canos, painéis, materiais de cobertura, pranchas, invólucros,folhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, portas, venezianas, toldos,cortinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela, espaldares, pavimento,azulejos, travas de via férrea, bandejas, cabos de ferramenta, barracas, fil-mes, envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras, compartimentos, aglutinan-tes, divisores, paredes, tapetes, estruturas, estantes de livros, esculturas,cadeiras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos, paletas, desembarcadou-ros, cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéis automotivos, gabinetesde computador, caixas elétricas acima e abaixo do solo, mobília, mesas depiquenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, travessas, esquifes, capasde livro, bengalas, muletas, utensílios domésticos e estruturas.
COMPÓSITOS RETICULADOS POR RADIAÇÃO
Referindo à Figura 26, compósitos reticulados por radiação po-dem ser feitos, por exemplo, combinando um material fibroso que inclui fi-bras distintas com uma resina reticulável por radiação, por exemplo, umaresina termoplástica (por exemplo, uma taxa de fluxo de fundição de polipro-pileno alta) para fornecer uma combinação de material fibroso/resina reticu-lável. O material fibroso pode ter, por exemplo, uma razão de comprimentomédio-para-diâmetro maior que 5, e um desvio-padrão de um comprimentode fibra que é, por exemplo, menor que oitenta e cinco por cento de umcomprimento médio de fibra. O material fibroso/resina reticulável é formado,por exemplo, usando extrusão ou moldagem por injeção, em uma forma de-sejada, por exemplo, um material de cobertura, e é irradiado, por exemplo,com uma radiação ionizante (por exemplo, um feixe de elétron, radiação deraio X ou radiação gama) para pelo menos parcialmente reticular a resinareticulável.
Em modalidades específicas, radiação gama é empregada parareticular a resina reticulável. Referindo às Figuras 27 e 28, um irradiadorgama 400 inclui fontes de radiação gama 408, por exemplo, péletes de 60Co,uma mesa de trabalho 410 para reter o compósito a ser irradiado e armaze-namento 412, por exemplo, feito de uma pluralidade de placas de ferro, to-das estas são alojadas em uma câmara de retenção de concreto 402 queinclui uma entrada de labirinto 404 além de uma porta forrada com chumbo406. Armazenamento 412 inclui uma pluralidade de canais 420, por exemplo,dezesseis ou mais canais, permitindo as fontes de radiação gama 408 atra-vessar pelo armazenamento 412 em sua trajetória próxima da mesa de tra-balho 410.
Em operação, o compósito a ser irradiado é colocado na mesade trabalho 410. O irradiador é configurado para liberar a taxa de dose dese-jada e equipamento de~ monitoramento é conectado ao bloco experimental440. O operador depois deixa a câmara de retenção 402, atravessa a entra-da de labirinto 404 e através da porta forrada com chumbo 406. O operadoropera um painel de controle 442, instruindo um computador para erguer asfontes de radiação 408 na posição de trabalho usando cilindro 441 ligado auma bomba hidráulica 444.
Em modalidades em que a irradiação é executada com radiaçãoeletromagnética (por exemplo, como acima), a radiação eletromagnética po-de ter, por exemplo, energia por fóton (em volts de elétron) maior que 102 eV,por exemplo, maior que 103, 104, 105, 106, ou até maior que 1-0- eV. Em al-gumas modalidades, a radiação eletromagnética tem energia por fóton deentre 104 e 107 por exemplo, entre 105 e 106 eV. A radiação eletromagnéticapode ter uma freqüência, por exemplo, de maior que 1016 hz, maior que 1017hz, 1018, 1019, 1020, ou até maior que 1021 hz. Em algumas modalidades, aradiação eletromagnética tem uma freqüência de entre 1018 e 1022 hz, porexemplo, entre 1019 a 1021 hz.
Em algumas modalidades, um feixe de elétrons é usado como afonte de radiação. Feixes de elétron podem ser gerados, por exemplo, atra-vés de geradores eletrostáticos, geradores de cascata, geradores de trans-formador, aceleradores de energia baixa com um sistema de varredura, ace-leradores de energia baixa com um cátodo linear, aceleradores lineares, eaceleradores pulsados.
Elétrons como uma fonte de radiação ionizante podem ser úteis,por exemplo, para compósitos tendo cortes transversais relativamente finos,por exemplo, menos que 1,27 cm (0,5 polegada), por exemplo, menos que0,1 cm (0,4 polegada), 0,8 cm (0,3 polegada), 0,5 cm (0,2 polegada), ou me-nos que 0,25 cm (0,1 polegada). Em algumas modalidades, a energia decada elétron do feixe de elétron é de cerca de 0,3 MeV a cerca de 2,0 MeV(milhões de volts de elétron), por exemplo, de cerca de 0,5 MeV a cerca de1,5 MeV, ou de cerca de 0,7 MeV a cerca de 1,25 MeV.
Em algumas modalidades, a irradiação (com qualquer fonte deradiação) é executada até que a combinação de material fibroso/resina reti-culávehreceba uma dose de pelo menos 0,25 Mrad, por exemplo, pelo me-nos 1,0 Mrad, pelo menos 2,5 Mrad, pelo menos 5,0 Mrad, ou pelo menos10,0 Mrad. Em algumas modalidades, a irradiação é executado até que acombinação de material fibroso/resina reticulável receba uma dose de entre1 ;0 Mrad e 6,0 Mrad, por exemplo, entre 1,5 Mrad e 4,0 Mrad.
Em algumas modalidades, a irradiação é executada a uma taxade dose de entre 5,0 e 1500,0 quilorads/hora, por exemplo, entre 10,0 e750,0 quilorads/hora ou entre 50,0 e 350,0 quilorads/horas.
A resina reticulável por radiação pode ser, por exemplo, um ter-moplástico ou um termocura (por exemplo, um termocura por fundição). Porexemplo, a resina reticulável por radiação pode ser uma poliolefina, por e-xemplo, um polietileno (por exemplo, um copolímero de polietileno), um poli-propileno (por exemplo, um copolímero de polipropileno), um poliéster (porexemplo, tereftalato de polietileno), uma poliamida (por exemplo, náilon 6,6/12 ou 6/10), uma polietilenoimina, copolímeros estirênicos elastoméricos(por exemplo, copolímeros de estireno-etileno-butileno-estireno), um elastô-mero de poliamida (por exemplo, copolímero de poliéter-poliamida), copolí-mero de etileno-acetato de vinila, poliuretano de fundição, silicone de fundi-ção, ou misturas compatíveis destas resinas.
Em algumas modalidades específicas, a resina é uma poliolefinatendo uma polidispersabilidade maior que 2,0, por exemplo, maior que 3,0,maior que 3,5, maior que 4,0, maior que 4,5, maior que 5,0, maior que 7,5 ouaté maior que 10,0 (medido usando cromatografia de permeação em gel detemperatura alta contra padrões de poliestireno; ver, por exemplo, ASTMD6474-99). Uma polidispersabilidade alta pode melhorar a resistência aoimpacto no compósito reticulado. Em algumas modalidades, a poliolefina temuma taxa de fluxo de fundição maior que 10,0 g/10 minutos, por exemplo,maior que 15,0, maior que 20,0, maior que 25,0, maior que 30,0, ou até mai-or que 50,0 g/10 minutos (medida usando ASTM D1238, 230°C/2,16 kg). Umfluxo de fundição alto pode auxiliar na produção do compósito, por exemplo,reduzindo o aquecimento do cisalhamento durante a formação do compósito.
Em uma modalidade específica, a resina é uma mistura de 50:50por cento em peso de polipropileno de taxa de fluxo de fundição 20 (MFR) epolipropileno de MFR de 50. Polipropilenos estão disponíveis de SunocoChemical.
Os compósitos reticulados podem incluir qualquer um ou qual-quer combinação dos agentes de enchimento e/ou aditivo descritos aqui.
Embora a modalidade da Figura 27 ilustre um sistema de reten-ção "seco", sistemas de retenção de água são possíveis. Embora a modali-dade da Figura 27 ilustre irradiação de um compósito sob condições ambien-tes, o compósito pode ser esfriado durante a irradiação. Embora a modalida-de da Figura 27 ilustre irradiação em ar atmosférico normal, irradiação podeocorrer em uma atmosfera inerte, por exemplo, atmosfera de nitrogênio ouargônio.
Química de radiação é descrita por Ivanov em "Radiation Che-mistry of Polymers (translação de russo)", VSP Press BV, Ultrech, PaísesBaixos, (ISBN 90-6764-137-5), 1992.
COMPÓSITOS TENDO CERTOS ATRIBUTOS VISUAIS
Referindo às Figuras 29 e 30, um compósito 500, por exemplo,na forma de uma banqueta (como mostrada), inclui uma resina e um materialfibroso 504 e tem uma superfície externa 505. Algum do material fibroso évisível sobre, dentro, ou logo abaixo da superfície externa do compósito.Tais compósitos podem ter propriedades visuais únicas, agradáveis e atémesmo admiráveis, e ao mesmo tempo podem ter propriedades mecânicasdesejáveis, por exemplo, resistência flexionai e resistência ao impacto.
O compósito pode ser feito, por exemplo, combinando uma resi-na e um material fibroso 14 para fornecer uma combinação de resi-na/material fibroso, e comprimir a combinação de resina/material fibroso pa-ra fornecer o compósito tendo a superfície externa. Em geral, a resina, o ma-terial fibroso e as condições para formar o compósito são escolhidas de mo-do que o material fibroso é visível sobre, dentro ou logo abaixo da superfícieexterna, ao invés de ser enterrado profundamente abaixo da superfície ondenão seria visível. Por exemplo, para um material opaco ou-translúcido, mate-rial fibroso é visível em baixo da superfície exterior do compósito quando omaterial fibroso está~sob a superfície exterior, por exemplo, uma distância demenos que 0,254 cm (0,100 polegada), por exemplo, menos que 0,127 cm(0,050 polegada), menos que 0,064 cm (0,025 polegada), menos que 0,025cm (0,010 polegada), menos que 0,013 cm (0,005 polegada), menos que0,0064 cm (0,0025 polegada), ou uma distância de menos que 0,002 cm(0,001 polegada).
Os compósitos podem ser feitos usando qualquer maquinaria deprocesso de plástico, por exemplo, equipamento de moldagem por injeção eequipamento de moldagem por compressão ou equipamento de extrusão.
A resina pode ser um termoplástico ou uma termocura. Quandoa resina for um termoplástico, pode ser, por exemplo, uma poliolefina, comoum polietileno (por exemplo, um copolímero de polietileno), ou um polipropi-leno (por exemplo, um copolímero de polipropileno); um poliéster, como te-reftalato de polietileno (PET); uma poliamida, como náilon 6, 6/12 ou 6/10;um copolímero estirênico elastomérico, como um copolímero de estireno-etileno-butileno-estireno; uns elastômeros de poliamida, como copolímero depoliéter-poliamida; um copolímero de etileno-acetato de vinila; ou misturasdestas resinas.
Para fornecer os compósitos exclusivos, é freqüentemente dese-jável usar uma resina relativamente viscosa que pode intensificar a visibili-dade da fibra impedindo o material fibroso de "deslizar" para abaixo da su-perfície externa onde ficaria escondido de vista.
Em algumas implementações, a resina é uma poliolefina, porexemplo, um polipropileno, tendo uma taxa de fluxo de fundição de menosque 50 g/10 minutos, por exemplo, menos que 25 gramas/10 minutos, me-nos que 20 gramas/10 minutos, menos que 17 g/10 minutos, menos que 15gramas/10 minutos, menos que 10 g/10 minutos, menos que 7,5 gramas/10minutos, menos que 5 g/10 minutos, menos que 2,5 gramas/10 minutos, ouaté mesmo menos que 1 g/10 minutos. O limite inferior do fluxo de fundiçãodependerá da técnica de processamento usada para formar o composito, porexemplo, moldagem por injeção ou extrusão. Para moldagem por injeção,pode ser desejável que a taxa de fluxo de fundição seja maior que 0,5 gra-ma/10 minutos. Para moldagem por compressão e extrusão, pode ser dese-jável que a taxa de fluxo de fundição seja maior que 0,1 grama/10 minutos.Taxas de fluxo de fundição são medidas usando ASTM D1238 a 230°C e2,16 kg, a descrição desta é por este meio incorporada por referência aquiem sua totalidade.
O material fibroso usado pode ser, por exemplo, um material fi-broso densificado feito por aplicação de pressão a um material fibroso (op-cionalmente tendo um aglutinante), por exemplo, passando o material fibrosoatravés de um pressão definida entre rolos de pressão contragiratórios oupassando o material fibroso através de um moinho de pélete, como debatidoacima. O material fibroso densificado pode ser, por exemplo, na forma depéletes ou fatias ou outras geometrias tendo uma variedade de formas. Adensidade do material fibroso densificado pode ser, por exemplo, maior que0,11 g/cm3, por exemplo, maior que 0,15 g/cm3, maior que 0,20 g/cm3, maiorque 0,25 g/cm3, maior que 0,3 g/cm3, maior que 0,4 g/cm3, maior que 0,5g/cm3, ou até maior que 0,6 g/cm3. É desejável selecionar uma densidade demodo que o material densificado "se desprenda" sob cisalhamento e/ou calorpara liberar o material fibroso ou material fibroso aglomerado. Em geral, édesejável que o material fibroso densificado tenha uma densidade de menosque 0,9 g/cm3.
As fibras dos materiais fibrosos podem ter uma razão de com-primento médio-para-diâmetro relativamente grande (por exemplo, maior que20-para-1). A razão de comprimento médio-para-diâmetro do segundo mate-rial fibroso 14 pode ser, por exemplo maior que 10/1, por exemplo, maior que25/1 ou maior que 50/1. Um comprimento médio do segundo material fibroso14 pode ser, por exemplo, entre cerca de 0,5 mm e 2,5 mm, por exemplo,entre cerca de 0,75 mm e 1,0 mm, e uma largura média (isto é, diâmetro) dosegundo pode ser material fibroso 14, por exemplo, entre cerca de 5 pm e50 pm, por exemplo, entre cerca de 10 pm e 30 pm.
Para intensificar a aparência "salpicada" dos compósitos, é fre-qüentemente desejável que os materiais fibrosos tenham uma porcentagemrelativamente grande de fibras maior que 2,5 mm em comprimento. Por e-xemplo, pelo menos 2,5 por cento em peso do material fibroso são fibrastendo um comprimento maior que 2,5 mm, por exemplo, pelo menos 5,0 porcento em peso do material fibroso são fibras tendo um comprimento maiorque 2,5 mm, pelo menos 7,5 por cento em peso do material fibroso são fi-bras tendo um comprimento maior que 2,5 mm, ou pelo menos 10,0 por cen-to em peso do fibroso são fibras tendo comprimento maior que 2,5 mm. Emqualquer destas situações, por exemplo, para não adversamente afetar aprocessabilidade, menos que 25 por cento em peso do material fibroso sãofibras tendo um comprimento maior que 2,5 mm.
Para um material de resina opaca ou translúcida, o compósitopode ter, por exemplo, maior que 20 por cento em peso de material fibroso,por exemplo, maior que 30 por cento, maior que 40 por cento, maior que 50por cento, maior que 55 por cento ou até maior que 60 em peso de materialfibroso. Para quaisquer das implementações deste parágrafo, os compósitosem geral têm menos que 70 por cento em peso de material fibroso.
Se desejado, o material fibroso pode ser colorido, por exemplo,para intensificar a resistência do efeito visual. O material fibroso pode sercolorido, por exemplo, mediante tingimento, antes de combinar com a resinae formar os compósitos. Em algumas implementações, este tingimento pode,por exemplo, intensificar a visibilidade do material fibroso na superfície ex-terna, especialmente aglomerações grandes de material fibroso.
Em algumas implementações, a resina pode ser colorida, porexemplo, com um pigmento ou tintura, para intensificar o contraste entre omaterial fibroso (colorido ou natural) e a resina, por exemplo, para intensifi-car a resistência geral do efeito visual. Concentrados de cor estão disponí-veis de Clariant.
Qualquer um destes compósitos tendo certos atributos visuaispodem incluir quaisquer dos aditivos descritos aqui, incluindo fragrâncias.
O compósito pode ser formado em uma variedade de formas,como aqueles descritos acima.
Quando os compósitos forem moldados por injeção, é freqüen-temente desejável "gelar" a resina fundida rapidamente, por exemplo, for-mando o compósito contra uma superfície de molde relativamente fresca, deforma que as fibras não têm tempo para "afundar" abaixo da superfície daresina onde eles ficariam escondidos de visão. Referindo-se às Figuras 31A-31C, compósitos "salpicados" podem ser preparados para formar um com-pósito 600 comprimindo uma resina fundida contra um molde 602 tendo umasuperfície esfriada 604, e depois desmoldando o compósito formado 600.Em algumas implementações, a compressão é executada contra uma super-fície de molde tendo uma temperatura de menos que 100°C, por exemplo,menor que 75°C, menor que 50°C, menor que 25°C, ou menos que 15 °C.
Ainda outros compósitos tendo propriedades visuais e proprie-dades mecânicas desejáveis únicas, agradáveis ou até mesmo admiráveisincluem uma resina transparente e um material fibroso. Em algumas imple-mentações, o material fibroso pode ser visto dentro do compósito. Em geral,para fazer para tais compósitos uma resina transparente e um material fibro-so são combinados para fornecer uma combinação de resina/material fibrosotransparente e a combinação de resina/material fibroso transparente é com-primida, por exemplo, em uma extrusora ou em um molde, para fornecer ocompósito.
A resina pode ser um termoplástico ou um termocura. Quando aresina for um termoplástico, pode ser, por exemplo, uma poliolefina clarifica-da, como um polipropileno clarificado (por exemplo, um copolímero de poli-propileno); um poliéster, como tereftalato de polietileno (PET); uma poliami-da amorfa; um policarbonato; um polímero sirênico, como copolímero de es-tireno-acrilonitrila (SAN); um poliacrilato, como polimetilmetacrilato (PMMA).
Agentes clarificantes para poliolefinas estão disponíveis de Milli-ken Chemical sob o nome comercial MILLAD®, por exemplo, MILLAD® 3988.
Corantes de poliolefina clarificados estão também disponíveis de MillikenChemical sob o nome comercial CLEARTINT®.
Para intensificar o efeito com uma resina transparente, é fre-qüentemente desejável que a resina tenha uma transmissão espectral maiorque 60 por cento, por exemplo, maior que 65 por cento, maior que 70 porcento, maior que 75 por cento, maior que 80 por cento, maior que 85 porcento, ou até maior que 90 por cento. Além disso, é também freqüentementedesejável para a resina ter uma turvação menor que 40 por cento, por e-xemplo, menor que 35 por cento, menor que 30 por cento, menor que 25 porcento, menor que 20 por cento, menor que 15 por cento, ou até mesmo me-nor que 10 por cento. Transmissão espectral e turvação são medidas usan-do ASTM D 1003-92 que são por este meio incorporadas por referência aquiem sua totalidade.
Para intensificar o efeito com uma resina transparente, é fre-qüentemente desejável que o compósito tenha um teor relativamente baixode material fibroso, por exemplo, menor que cerca de 20 por cento em pesode material fibroso, menor que 17,5 por cento, menor que 15 por cento, me-nor que 12,5 por cento, menor que 10 por cento, menor que 7,5 por cento,menor que 5 por cento, menor que 2,5 por cento, ou até mesmo menor que1 por cento em peso de material fibroso. Um teor relativamente baixo de fi-bra permite luz atravessar o compósito de forma que as massas de materialfibroso podem ser vistas dentro do compósito.
Referindo-se à Figura 32, um compósito de resina/material fibro-so pode ter uma porção interna 610 que inclui uma primeira resina que subs-tancialmente não tem nenhum material fibroso e uma porção externa 612que substancialmente inclui uma segunda resina circundando a porção in-terna e que inclui todo do material fibroso. Um tal compósito pode ser feito,por exemplo, co-moldagem ou co-extrusão. Quaisquer dos materiais fibrososou aditivos acima descritos podem ser usados na preparação de um talcompósito. Tais compósitos podem ser formados em quaisquer das formasdescritas acima. Os primeiro e segundo materiais podem ser os mesmos oudiferentes, e podem ser, por exemplo, quaisquer das resinas descritas acima.
Referindo-se à Figura 33, um compósito de resina/material fibro-so transparente pode ter uma porção interna 620 tendo uma primeira resinae substancialmente todo do material fibroso e uma porção externa 622 cir-cundando a porção interna tendo uma segunda resina e não tendo substan-cialmente nenhum material fibroso. Quaisquer dos materiais fibrosos ou adi-tivos acima descritos podem ser usados na preparação de tal compósito.Tais compósitos podem ser formados em quaisquer das formas descritasacima. Os primeiro e segundo materiais podem ser os mesmos ou diferentes,e podem ser, por exemplo, quaisquer das resinas descritas acima.
Várias modalidades foram descritas. Não obstante, será enten-dido que várias modificações podem ser feitas sem divergir do espírito e es-copo da invenção. Conseqüentemente, outras modalidades estão dentro doescopo das reivindicações a seguir.

Claims (272)

1. Método de fazer material fibroso, o método compreendendo:cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro materialfibroso; epassar o primeiro material fibroso através de uma primeira telatendo um tamanho de abertura médio de 1,59 mm ou menos (1/16 polegada, 0,0625 polegada) para fornecer um segundo material fibroso.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo cortar a fonte de fibra antes de cisalhar a fonte de fibra.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o tamanhode abertura médio da primeira tela é menor que 0,79 mm (1/32 polegada, 0,03125 polegada).
4. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o tamanhode abertura médio da primeira tela é menor que 0,40 mm (1/64 polegada, 0,015625 polegada).
5. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o tamanhode abertura médio da primeira tela é menor que 0,20 mm (1/128 polegada, 0,0078125 polegada).
6. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o tamanhode abertura médio da primeira tela é menor que 0,10 mm (1/256 polegada, 0,00390625 polegada).
7. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o cisalhamento é executado com um cortador de faca rotativo.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o segundomaterial fibroso é colhido em uma caixa tendo uma pressão abaixo da pres-são atmosférica nominal.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, em que a pressão épelo menos 10 por cento abaixo da pressão atmosférica nominal.
10. Método de acordo com a reivindicação 8, em que a pressãoé pelo menos 50 por cento abaixo da pressão atmosférica nominal.
11. Método de acordo com a reivindicação 8, em que a pressãoé pelo menos 75 por cento abaixo da pressão atmosférica nominal.
12. Método de acordo com a reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo cisalhar o segundo material fibroso.
13. Método de acordo com a reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo cisalhar o segundo material fibroso, e passar o material fi-broso resultante através da primeira tela.
14. Método de acordo com a reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo cisalhar o segundo material fibroso, e passar o material fi-broso resultante através de uma segunda tela tendo um tamanho de abertu-ra médio menor que a primeira tela para fornecer um terceiro material fibroso.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, em que uma ra-zão de uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do segundo materi-al fibroso para uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do terceiromaterial fibroso é menor que 1,5.
16. Método de acordo com a reivindicação 15, em que a razão émenor que 1,4.
17. Método de acordo com a reivindicação 16, em que a razão émenor que 1,25.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, em que a razão émenor que 1,1.
19. Método de acordo com a reivindicação 1, adicionalmentecompreendendo passar o segundo material fibroso através de uma segundatela tendo um tamanho de abertura médio menor que a primeira tela.
20. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o cisalha-mento e passagem são executados simultaneamente.
21. Método de acordo com a reivindicação 1, em que uma razãode comprimento médio-para-diâmetro do segundo material fibroso é maiorque 10/1.
22. Método de acordo com a reivindicação 21, em que a razão émaior que 25/1.
23. Método de acordo com a reivindicação 22, em que a razão émaior que 50/1.
24. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o um com-primento médio do segundo material fibroso é entre 0,5 mm e 2,5 mm.
25. Método de acordo com a reivindicação 24, em que o com-primento médio é entre 0,75 mm e 1,0 mm.
26. Método de acordo com a reivindicação 1, em que uma largu-ra média do segundo material fibroso é entre 5 um e 50 um.
27. Método de acordo com a reivindicação 26, em que a larguramédia é entre 10 um e 30 um.
28. Método de acordo com a reivindicação 1, em que um desvio-padrão de um comprimento do segundo material fibroso é menor que 60 porcento de um comprimento médio do segundo material fibroso.
29. Método de acordo com a reivindicação 28, em que o desvio-padrão é menor que 50 por cento.
30. Método de acordo com a reivindicação 1, em que uma áreade superfície de BET do segundo material fibroso é maior que 0,5 m2/g.
31. Método de acordo com a reivindicação 30, em que a área desuperfície é maior que 1,0 m2/g.
32. Método de acordo com a reivindicação 31, em que a área desuperfície é maior que 1,5 m2/g.
33. Método de acordo com a reivindicação 32, em que a área desuperfície é maior que 1,75 m2/g.
34. Método de acordo com a reivindicação 1, em que uma poro-sidade do segundo material fibroso é maior que 70 por cento.
35. Método de acordo com a reivindicação 34, em que a porosi-dade é maior que 85 por cento.
36. Método de acordo com a reivindicação 35, em que a porosidade é maior que 90 por cento.
37. Método de acordo com a reivindicação 1, em que uma razãode uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do primeiro materialfibroso para uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do segundomaterial fibroso é menor que 1,5.
38. Método de acordo com a reivindicação 37, em que a razão émenor que 1,4.
39. Método de acordo com a reivindicação 38, em que a razão émenor que 1,25.
40. Método de acordo com a reivindicação 39, em que a razão émenor que 1,1.
41. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a tela éformada entrelaçando monofilamentos.
42. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a fonte defibra compreende um material celulósico ou um material lignocelulósico.
43. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a fonte defibra compreende uma mistura de fibras, por exemplo, fibras derivadas deuma fonte de papel e fibras derivadas de uma fonte têxtil, por exemplo, algodão.
44. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a fonte defibra é derivada de uma fonte de papel.
45. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a fonte defibra compreende uma fibra têxtil.
46. Método de acordo com a reivindicação 45, em que a fibratêxtil compreende algodão.
47. Método de fazer material fibroso, o método compreendendo:cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro materialfibroso; epassar o material fibroso através de uma primeira tela para for-necer um segundo material fibroso,em que uma razão de uma razão de comprimento médio-para-diâmetro do primeiro material fibroso para um comprimento-para-diâmetromédio do segundo material fibroso é menor que 1,5.
48. Método de fazer um material fibroso, o método compreendendo:cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro materialfibroso; epassar o material fibroso através de uma primeira tela para for-necer um segundo material fibroso; e depoiscisalhar novamente o segundo material fibroso para fornecer umterceiro material fibroso.
49. Artigo feito, pelo menos em parte, pelo método como defini-do na reivindicação 1, 47 ou 49.
50. Artigo de acordo com a reivindicação 49 na forma de umabanqueta, canos, painéis, materiais de cobertura, pranchas, invólucros, fo-lhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, portas, venezianas, toldos, cor-tinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela, espaldares, pavimento, azu-lejos, travas de via férrea, bandejas, cabos de ferramenta, barracas, filmes,envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras, compartimentos, aglutinantes,divisores, paredes, tapetes, estruturas, estantes de livros, esculturas, cadei-ras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos, paletas, desembarcadouros,cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéis automotivos, gabinetes decomputador, caixas elétricas acima e abaixo do solo, mobília, mesas de pi-quenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, travessas, esquifes, capas delivro, bengalas e muletas.
51. Material fibroso tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5 e tendo um desvio-padrão de um comprimento defibra de menos que sessenta por cento de um comprimento de fibra médio.
52. Material fibroso de acordo com a reivindicação 51, em que arazão de comprimento médio-para-diâmetro é maior que 10/1.
53. Material fibroso de acordo com a reivindicação 52, em que arazão de comprimento médio-para-diâmetro é maior que 25/1.
54. Material fibroso de acordo com a reivindicação 53, em que arazão de comprimento médio-para-diâmetro é maior que 50/1.
55. Material fibroso de acordo com a reivindicação 53, em que ocomprimento médio é entre 0,5 mm e 2,5 mm.
56. Método de fazer material fibroso, o método compreendendo:cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um primeiro materialfibroso;colher o primeiro material fibroso; e depoiscisalhar o primeiro fibroso para fornecer um segundo materialfibroso.
57. Compósito compreendendo um material fibroso, uma resinae uma tintura.
58. Compósito de acordo com a reivindicação 57, em que o ma-terial fibroso tem uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5 e tem um desvio-padrão de um comprimento de fibra de menos que ses-senta por cento de um comprimento de fibra médio.
59. Compósito de acordo com a reivindicação 57, em que a tintu-ra está sobre e/ou dentro do material fibroso.
60. Compósito de acordo com a reivindicação 57, em que ocompósito também inclui um pigmento.
61. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:tingir um material fibroso;combinar o material fibroso com uma resina; e depoisformar um compósito.
62. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:adicionar uma tintura a uma resina para fornecer uma combina-ção de tintura/resina;combinar a combinação de tintura/resina com um material fibroso; eformar um compósito da combinação de tintura/resina e materialfibroso.
63. Método de densificar um material fibroso, compreendendo:adicionar, a um material fibroso, um aglutinante selecionado dogrupo que consiste em aglutinantes solúveis em água, aglutinantes intumes-cíveis em água, e aglutinantes tendo uma temperatura de transição vítrea demenos que 25°C, para fornecer uma combinação de material fibroso-aglutinante; ecomprimir a combinação de material fibroso-aglutinante para for-necer um material fibroso densificado tendo uma densidade de volume que épelo menos cerca de duas vezes mais que a densidade de volume do mate-rial fibroso.
64. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o agluti-nante compreende um composto monomérico.
65. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o agluti-nante compreende um poliglicol.
66. Método de acordo com a reivindicação 65, em que o poligli-col compreende polietileno glicol.
67. Método de acordo com a reivindicação 65, em que o poligli-col compreende polipropileno glicol.
68. Método de acordo com a reivindicação 65, em que o poligli-col compreende um copolímero de oxido de etileno e oxido de propileno.
69. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialque tem a temperatura de transição vítrea de menos 25°C compreende umpolímero que é selecionado do grupo que consiste em elastômeros termo-plásticos (TPEs), amidas de bloco de poliéster, elastômeros de poliéster,copolímeros estirênicos de bloco, copolímero de etileno-acetato de vinila(EVA), poliolefinas, polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno e uma a-olefina, e copolímeros de etilenoe 1 -octeno.
70. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialfibroso compreende um material celulósico.
71. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialfibroso compreende um material lignocelulósico.
72. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialfibroso é derivado de uma fonte de papel.
73. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialfibroso é derivado de um produto de papel polirrevestido.
74. Método de acordo com a reivindicação 63, em que a combi-nação de material fibroso-aglutinante compreende menos que 25% em pesode aglutinante.
75. Método de acordo com a reivindicação 74, em que a combi-nação de material fibroso-aglutinante compreende menos que 1 % em pesode aglutinante.
76. Método de acordo com a reivindicação 75, em que a combi-nação de material fibroso-aglutinante compreende menos que 0,5% em pesode aglutinante.
77. Método de acordo com a reivindicação 63, adicionalmentecompreendendo aquecer para uma temperatura de pelo menos cerca de 50°C durante pelo menos parte da etapa de densificação.
78. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialfibroso densificado tem uma densidade de volume pelo menos quatro vezesmais que a densidade de volume do material fibroso.
79. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o materialfibroso inclui fibras tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetromaior que 3.
80. Método de acordo com a reivindicação 79, em que a razãode comprimento-para-diâmetro é maior que 10.
81. Método de acordo com a reivindicação 63, em que a densifi-cação compreende comprimir mecanicamente a combinação de materialfibroso-aglutinante.
82. Método de acordo com a reivindicação 63, em que o agluti-nante é adicionado ao material fibroso movendo o material fibroso adianteem uma área de aplicação de aglutinante na qual o aglutinante é aplicado.
83. Método de acordo com a reivindicação 82, em que os mate-riais fibrosos movem-se continuamente através da área de aplicação de a-glutinante.
84. Método de acordo com a reivindicação 82, em que o materialfibroso é movido adiante na área de aplicação de aglutinante através de fluxo de ar.
85. Método de acordo com a reivindicação 82, em que o agluti-nante é pulverizado sobre o material fibroso em forma líquida na área deaplicação de aglutinante.
86. Método de acordo com a reivindicação 82, em que o materialfibroso flui adiante na área de aplicação de aglutinante a uma taxa maior que 2500 pés/minuto (762 metros/minuto).
87. Método de acordo com a reivindicação 82, em que a área deaplicação de aglutinante tem um comprimento de pelo menos dois pés (0,61metro).
88. Método de acordo com a reivindicação 82, em que a área deaplicação de aglutinante tem um comprimento de pelo menos 100 pés (30,48metros).
89. Método de densificar um material fibroso, compreendendo:densificar um material fibroso derivado pelo menos em parte depapel polirrevestido para fornecer um material fibroso densificado tendo uma densidade de volume que é pelo menos cerca de duas vezes mais que adensidade de volume do material fibroso,em que a densificação compreende aquecer para uma tempera-tura de pelo menos 50°C.
90. Método de acordo com a reivindicação 89, em que a densifi-cação compreende aquecer para uma temperatura de pelo menos 75°C porpelo menos cinco minutos.
91. Método de densificar um material fibroso, compreendendo:mover um material fibroso adiante em uma área de aplicação deaglutinante na qual um aglutinante é aplicado para fornecer uma combinaçãode material fibroso-aglutinante; edensificar a combinação de material fibroso-aglutinante para for-necer um material fibroso densificado tendo uma densidade de volume depelo menos duas vezes a densidade de volume do material fibroso.
92. Método de acordo com a reivindicação 91, em que o materialfibroso compreende um material celulósico ou lignocelulósico.
93. Método de acordo com a reivindicação 91, em que a combi-nação de material fibroso-aglutinante compreende menos que 25% em pesode aglutinante.
94. Método de acordo com a reivindicação 93, em que a combi-nação de material fibroso-aglutinante compreende menos que 1 % em pesode aglutinante.
95. Método de acordo com a reivindicação 91, em que o materialfibroso move-se continuamente através da área de aplicação de aglutinante.
96. Método de acordo com a reivindicação 91, em que o materialfibroso é movido adiante na área de aplicação de aglutinante através de flu-xo de ar.
97. Método de acordo com a reivindicação 91, em que o agluti-nante é pulverizado sobre o material fibroso em forma líquida na área deaplicação de aglutinante.
98. Método de acordo com a reivindicação 91, em que o materialfibroso flui adiante na área de aplicação de aglutinante a uma taxa maior que 2500 pés/minuto (762 metros/minuto).
99. Método de acordo com a reivindicação 91, em que a área deaplicação de aglutinante tem um comprimento de pelo menos 2 pés (0,61metro).
100. Método de densificar um material fibroso, compreendendoevacuar ar de um material fibroso para aumentar a densidade de volume domaterial fibroso pelo menos quatro vezes.
101. Método de acordo com a reivindicação 100, em que o mé-todo compreende vedar o material fibroso em um recipiente e evacuar ar dorecipiente.
102. Pélete ou fatia compreendendo um material fibroso densifi-cado tendo uma densidade de volume de pelo menos 0,3 g/cm3, compreen-dendo um material celulósico ou lignocelulósico e um aglutinante, a fatia oupélete tendo uma espessura média entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm,uma largura média de entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm e um compri-mento médio de entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm.
103. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 102, em queo aglutinante compreende um poliglicol.
104. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 103, em queo poliglicol compreende polietileno glicol.
105. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 102, em queo aglutinante é selecionado do grupo que consiste em aglutinantes solúveisem água, aglutinantes intumescíveis em água e aglutinantes tendo umatemperatura de transição vítrea de menos que 25°C.
106. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 105, em queo material que tem a temperatura de transição vítrea de menos 25°C com-preende um polímero que é selecionado do grupo que consiste em elastô-5 meros termoplásticos (TPEs), amidas de bloco de poliéster, elastômeros depoliéster, copolímeros estirênicos de bloco, copolímero de etileno-acetato devinila (EVA), poliolefinas, polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno e uma a-olefina, e copolímeros de etilenoe 1-octeno.
107. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 102, em queo material celulósico ou lignocelulósico é derivado de uma fonte de papel.
108. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 102, em queo aglutinante compreende menos que 1 % em peso de pélete ou fatia.
109. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 102, em quea densidade de volume do material fibroso densificado é pelo menos 0,4g/cm3.
110. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 102, em quea espessura média é entre cerca de 3 mm e cerca de 7,5 mm, a largura mé-dia é entre cerca de 3 mm e cerca de 10 mm e o comprimento médio de en-tre cerca de 5 mm e cerca de 20 mm.
111. Material fibroso densificado semelhante à placa tendo umadensidade de volume de pelo menos 0,3 g/cm3, compreendendo um materialcelulósico ou lignocelulósico e um aglutinante, o material fibroso densificadosemelhante à placa tendo uma espessura média entre cerca de 2 mm e cer-ca de 10 mm, uma largura média de entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mme um comprimento médio de entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm.
112. Material fibroso densificado semelhante à placa de acordocom a reivindicação 111, em que o aglutinante compreende um poliglicol.
113. Material fibroso densificado semelhante à placa de acordocom a reivindicação 111, em que o material celulósico ou lignocelulósico éderivado de uma fonte de papel.
114. Material fibroso densificado semelhante à placa de acordocom a reivindicação 111, em que a densidade de volume do material fibrosodensificado é pelo menos 0,4 g/cm3.
115. Método de densificar um material fibroso, compreendendo:adicionar, a um material fibroso, um aglutinante selecionado dogrupo que consiste em aglutinantes solúveis em água, aglutinantes intumes-cíveis em água, e aglutinantes tendo uma temperatura de transição vítrea demenos que 25°C, para fornecer uma combinação de material fibroso-aglutinante, em que a combinação de fibroso-aglutinante compreende me-nos que 25 por cento em peso de aglutinante; edensificar a combinação de material fibroso-aglutinante para for-necer um material fibroso densificado tendo uma densidade de volume que épelo menos cerca de duas vezes mais que a densidade de volume do mate-rial fibroso.
116. Método de acordo com a reivindicação 115, em que a com-binação de fibroso-aglutinante compreende menos que 10 por cento em pe-so de aglutinante.
117. Método de acordo com a reivindicação 116, em que a com-binação de fibroso-aglutinante compreende menos que 1 por cento em pesode aglutinante.
118. Método de comprimir um material fibroso, compreendendo:posicionar um material fibroso compreendendo um aglutinanteentre um primeiro membro e um segundo membro para fornecer um compo-sito descompactado; ecomprimir o composito descompactado para fornecer um compósito comprimido.
119. Método de acordo com a reivindicação 118, em que os pri-meiro e segundo membros, cada um, compreendem uma folha termoplástica.
120. Método de acordo com a reivindicação 118, adicionalmentecompreendendo aquecer o composito descompactado antes ou durante acompressão.
121. Método de acordo com a reivindicação 118, em que o mate-rial fibroso compreende um material celulósico.
122. Método de acordo com a reivindicação 118, em que o mate-rial fibroso compreende um material lignocelulósico.
123. Método de acordo com a reivindicação 118, em que o mate-rial fibroso é derivado de uma fonte de papel.
124. Método de acordo com a reivindicação 118, em que o mate-rial fibroso é derivado de um produto de papel polirrevestido, e em que umpolímero do papel polirrevestido serve como o aglutinante.
125. Método de acordo com a reivindicação 118, em que umaespessura do primeiro membro é entre cerca de 0,005 polegada (0,127 mm)e cerca de 2,0 polegadas (50,8 mm).
126. Método de acordo com a reivindicação 118, em que umaespessura do segundo membro é entre cerca de 0,005 polegada (0,127 mm)e cerca de 2,0 polegadas (50,8 mm).
127. Método de acordo com a reivindicação 118, em que umaespessura do compósito comprimido é entre cerca de 0,050 polegada(12,700 mm) e cerca de 5,0 polegadas (127 mm).
128. Método de acordo com a reivindicação 118, em que umcomprimento do compósito é maior que 10 polegadas (254 mm).
129. Método de acordo com a reivindicação 118, em que o mate-rial fibroso percorre por um comprimento inteiro dos primeiro e segundomembros.
130. Pélete ou fatia compreendendo um material fibroso densifi-cado tendo uma densidade de volume de pelo menos 0,3 g/cm3, compreen-dendo um material fibroso e um aglutinante, a fatia ou pélete tendo uma es-pessura média entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm, uma largura médiade entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm e um comprimento médio de en-tre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm.
131. Material fibroso densificado semelhante à placa tendo umadensidade de volume de pelo menos 0,3 g/cm3, compreendendo um materialfibroso e um aglutinante, o material fibroso densificado semelhante à placatendo uma espessura média entre cerca de 2 mm e cerca de 10 mm, umalargura média de entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm e um comprimentomédio de entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm.
132. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 130, em queo pélete ou fatia define uma porção central oca.
133. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 130, em queo pélete ou fatia define uma estrutura multilobal.
134. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 130, em queo pélete ou fatia define uma forma esférica.
135. Pélete ou fatia de acordo com a reivindicação 130, em queo pélete ou fatia define uma forma elipsoidal.
136. Método de fazer um composito, o método compreendendo:combinar um material fibroso com uma resina reticulável por ra-diação para fornecer uma combinação de material fibroso/resina reticulável,em que o material fibroso tem uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5, e em que um desvio-padrão de um comprimento defibra é menor que oitenta e cinco por cento de um comprimento de fibra mé-dio; eirradiar a combinação de material fibroso/resina reticulável parapelo menos parcialmente reticular a resina reticulável.
137. Método de acordo com a reivindicação 136, adicionalmentecompreendendo antes da etapa de irradiar, formar a combinação de materialfibroso/resina reticulável em uma forma desejada, fornecendo um compositoreticulado.
138. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a resi-na reticulável por radiação é selecionada do grupo que consiste uma poliole-fina, um polietileno, um copolímero de polietileno, um polipropileno, um co-polímero de polipropileno, um poliéster, tereftalato de polietileno, uma polia-mida, náilon 6, náilon 6/12, náilon 6/10), um polietilenoimina, uns copolíme-ros estirênicos elastoméricos, um copolímero de estireno-etileno-butileno-estireno, um elastômero de poliamida, um copolímero de poliéter-poliamida,um copolímero de etileno-acetato de vinila, e misturas destes.
139. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a resi-na é uma poliolefina tendo uma polidispersabilidade maior que 2.
140. Método de acordo com a reivindicação 139, em que a polio-lefina tem uma taxa de fluxo de fundição maior que 10.
141. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o mate-rial fibroso é fornecido cisalhando uma fonte de fibra.
142. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a razãode comprimento médio-para-diâmetro é maior que 10/1.
143. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o des-vio-padrão do comprimento de fibra é menor que setenta e cinco por centodo comprimento de fibra médio.
144. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o umcomprimento médio do material fibroso é entre 0,5 mm e 2,5 mm.
145. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a umalargura média do material fibroso é entre 5 um e 50 um.
146. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o mate-rial fibroso compreende uma mistura de fibras, derivadas de uma fonte depapel e uma fonte têxtil.
147. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o mate-rial fibroso é derivado de uma fonte de papel.
148. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o mate-rial fibroso compreende uma fibra têxtil.
149. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o mate-rial fibroso compreende serragem derivada de moagem, usinagem ou lixa-ção de cedro ou madeira vermelha ("redwood").
150. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a irra-diação da combinação de material fibroso/resina reticulavel é executada daresina reticulavel com raios gama.
151. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a irra-diação da combinação de material fibroso/resina reticulavel é executada comum feixe de elétrons.
152. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a formadesejada é na forma de uma banqueta, canos, painéis, materiais de cobertu-ra, pranchas, invólucros, folhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, por-tas, venezianas, toldos, cortinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela,espaldares, pavimento, azulejos, travas de via férrea, bandejas, cabos deferramenta, barracas, filmes, envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras,compartimentos, aglutinantes, divisores, paredes, tapetes, estruturas, estan-tes de livros, esculturas, cadeiras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos,paletas, desembarcadouros, cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéisautomotivos, gabinetes de computador, caixas elétricas acima e abaixo dosolo, mobília, mesas de piquenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, tra-vessas, esquifes, capas de livro, bengalas e muletas.
153. Método de acordo com a reivindicação 136, em que o mate-rial fibroso é preparado cisalhando uma fonte de fibra para fornecer um pri-meiro material fibroso, e passando o material pré-fibroso através de umaprimeira tela tendo um tamanho de abertura médio de 1,59 mm ou menos(1/16 polegada, 0,0625 polegada) para fornecer um segundo material fibroso.
154. Método de acordo com a reivindicação 153, em que o ta-manho de abertura médio da primeira tela é menor que 0,79 mm (1/32 pole-gada, 0,03125 polegada).
155. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a irra-diação é executada até que a combinação de material fibroso/resina reticu-lável receba uma dose de pelo menos 0,25 Mrad.
156. Método de acordo com a reivindicação 136, em que a irra-diação é executada a uma taxa de dose de entre 5 e 1500 quilorads/hora.
157. Compósito compreendendo uma resina reticulada e um ma-terial fibroso tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maiorque 5 e um desvio-padrão de um comprimento de fibra é menor que oitentae cinco por cento de um comprimento de fibra médio.
158. Compósito de acordo com a reivindicação 157, em que arazão de comprimento médio-para-diâmetro é maior que 10/1.
159. Compósito de acordo com a reivindicação 157, em que odesvio-padrão do comprimento de fibra é menor que setenta e cinco por cen-to do comprimento de fibra médio.
160. Compósito de acordo com a reivindicação 157, em que oum comprimento médio do material fibroso é entre 0,5 mm e 2,5 mm.
161. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:cisalhar uma fonte de fibra para fornecer um material fibroso;combinar o material fibroso com uma resina reticulável para for-necer uma combinação de material fibroso/resina; eirradiar com radiação gama para pelo menos parcialmente reti-cular a resina reticulável.
162. Método de acordo com a reivindicação 161, em que o cisa-Ihamento é executado com um cortador de faca rotativo.
163. Método de fazer um compósito, compreendendo:combinar um material fibroso com uma resina reticulável por ra-diação para fornecer uma combinação de material fibroso/resina reticulável,em que o material fibroso tem uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5, e em que um desvio-padrão de um comprimento defibra é menor que oitenta e cinco por cento de um comprimento de fibra médio; eformar a combinação de material fibroso/resina reticulável emuma forma desejada; eirradiar a combinação de material fibroso/resina reticulável parapelo menos parcialmente reticular a resina reticulável.
164. Método de acordo com a reivindicação 163, em que a formadesejada é na forma de um artigo selecionado do grupo que consiste embanqueta, canos, painéis, materiais de cobertura, pranchas, invólucros, fo-lhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, portas, venezianas, toldos, cor-tinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela, espaldares, pavimento, azu-lejos, travas de via férrea, bandejas, cabos de ferramenta, barracas, filmes,envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras, compartimentos, aglutinantes,divisores, paredes, tapetes, estruturas, estantes de livros, esculturas, cadei-ras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos, paletas, desembarcadouros,cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéis automotivos, gabinetes decomputador, caixas elétricas acima e abaixo do solo, mobília, mesas de pi-quenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, travessas, esquifes, capas delivro, bengalas e muletas.
165. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:combinar um agente de enchimento com uma resina reticulávelpor radiação para fornecer uma combinação de agente de enchimento/resinareticulável; eirradiar a combinação de agente de enchimento/resina reticulá-vel para pelo menos parcialmente reticular a resina reticulável.
166. Método de reduzir crescimento biológico excessivo em umcompósito, o método compreendendo irradiar um compósito com uma radia-ção ionizante antes do uso.
167. Método de acordo com a reivindicação 166, em que o com-pósito na forma de um artigo é selecionado do grupo que consiste em estru-turas, artigos ornamentais, banquetas, canos, painéis, materiais de cobertura,pranchas, invólucros, folhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, portas,venezianas, toldos, cortinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela, espal-dares, pavimento, azulejos, travas de via férrea, bandejas, cabos de ferra-menta, barracas, filmes, envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras, compar-timentos, aglutinantes, divisores, paredes, tapetes, estruturas, estantes delivros, esculturas, cadeiras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos, paletas,desembarcadouros, cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéis auto-motivos, gabinetes de computador, caixas elétricas acima e abaixo do solo,mobília, mesas de piquenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, traves-sas, esquifes, capas de livro, bengalas e muletas.
168. Método de reduzir crescimento biológico excessivo em umaprancha de compósito, o método compreendendo irradiar uma prancha decompósito com uma radiação ionizante antes do uso.
169. Método de acordo com a reivindicação 167 ou 168, em queo compósito inclui um material fibroso.
170. Método de acordo com a reivindicação 167 ou 168, em quea irradiação é executada usando radiação gama.
171. Compósito reticulado compreendendo uma resina reticula-da tendo um material fibroso tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5 e um desvio-padrão de um comprimento de fibra émenor que oitenta e cinco por cento de um comprimento de fibra médio neladispersa.
172. Compósito compreendendo uma resina, um agente de en-chimento tendo uma dimensão transversal de menos que 1000 nm, e ummaterial fibroso.
173. Compósito de acordo com a reivindicação 172, em que aresina é reticulada.
174. Compósito de acordo com a reivindicação 37, em que omaterial fibroso compreende serragem.
175. Compósito de acordo com a reivindicação 172, em que omaterial fibroso tem uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maiorque 5 e um desvio-padrão de um comprimento de fibra é menor que oitentae cinco por cento de um comprimento de fibra médio.
176. Compósito de acordo com a reivindicação 172, em que adimensão transversal é menos que 500 nm.
177. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:combinar um agente de enchimento tendo uma dimensão trans-versal de menos que 1000 nm e um material fibroso com uma resina.
178. Método de acordo com a reivindicação 177, adicionalmentecompreendendo formar a combinação de agente de enchimento/materialfibroso/resina em uma forma desejada.
179. Método de acordo com a reivindicação 177, adicionalmentecompreendendo irradiar a forma desejada.
180. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:combinar um agente de enchimento tendo uma dimensão trans-versal de menos que 1000 nm e um material fibroso com uma resina reticu-lável por radiação para fornecer uma combinação de agente de enchimen-to/material fibroso/resina reticulável; eirradiar a combinação de agente de enchimento/material fibro-so/resina reticulável para pelo menos parcialmente reticular a resina reticulá-vel.
181. Compósito compreendendo uma resina e serragem tendofibras tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5 eum desvio-padrão de um comprimento de fibra é menor que oitenta e cincopor cento de um comprimento de fibra médio nela dispersa.
182. Compósito de acordo com a reivindicação 181, em que aserragem é derivada de uma madeira dura.
183. Compósito de acordo com a reivindicação 181, em que aserragem é derivada de uma madeira macia, por exemplo, cedro ou madeiravermelha ("redwood").
184. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:cisalhar serragem para fornecer um material fibroso;combinar o material fibroso com uma resina para fornecer umacombinação de material fibroso/resina.
185. Método de acordo com a reivindicação 184, adicionalmentecompreendendo irradiar a combinação de material fibroso/resina com radia-ção gama para pelo menos parcialmente reticular a resina.
186. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:combinar um agente de enchimento tendo uma dimensão trans-versal de menos que 1000 nm e um material fibroso com uma resina parafornecer uma combinação de agente de enchimento/material fibroso/resina.
187. Método de acordo com a reivindicação 186, adicionalmentecompreendendo irradiar a combinação de agente de enchimento/materialfibroso/resina.
188. Compósito compreendendo um agente de enchimento ten-do uma dimensão transversal de menos que 1000 nm e um material fibroso.
189. Compósito de acordo com a reivindicação 188, em que omaterial fibroso compreende serragem.
190. Pélete compreendendo uma resina e serragem tendo fibrastendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 5 e umdesvio-padrão de um comprimento de fibra é menor que oitenta e cinco porcento de um comprimento de fibra médio nelas dispersas.
191. Método de fazer um material perfumado, o método compre-endendo:adicionar, a um material fibroso, uma fragrância para forneceruma combinação de material fibroso - fragrância; ecomprimir a combinação de material fibroso-material de fragân-cia para fornecer um compósito.
192. Método de acordo com a reivindicação 191, em que a fra-grância está em uma resina que é adicionada ao material fibroso.
193. Método de acordo com a reivindicação 191, em que a fra-grância está em um veículo sólido que é adicionado ao material fibroso.
194. Método de acordo com a reivindicação 193, em que o veí-culo sólido compreende uma sílica ou uma alumina.
195. Método de acordo com a reivindicação 193, em que o veí-culo sólido compreende uma ciclodextrina.
196. Método de acordo com a reivindicação 191, em que a fra-grância está em uma partícula que é adicionada ao material fibroso.
197. Método de acordo com a reivindicação 196, em que as par-tículas compreendem uma porção interna e um invólucro, circundando aporção interna, e em que uma fragrância está disposta na porção interna.
198. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o com-pósito está na forma de um pélete, fatia, grânulo ou particulado.
199. Método de acordo com a reivindicação 198, em que o péle-te, fatia, grânulo ou particulado tem uma densidade de volume de pelo me-nos 0,3 g/cm3, e tem uma espessura média entre cerca de 2 mm e cerca demm, uma largura média de entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mm e umcomprimento médio de entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm.
200. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o com-pósito está na forma de uma placa tendo uma densidade de volume de pelomenos 0,3 g/cm3, e tendo uma espessura média entre cerca de 2 mm e cer-ca de 10 mm, uma largura média de entre cerca de 2 mm e cerca de 20 mme um comprimento médio de entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm.
201. Método de acordo com a reivindicação 191, adicionalmentecompreendendo adicionar uma resina à combinação de material fibroso-fragrância antes da etapa de comprimir.
202. Método de acordo com a reivindicação 201, em que a resi-na compreende uma resina termoplástica.
203. Método de acordo com a reivindicação 202, em que a resi-na é selecionada do grupo que consiste em elastômeros de poliéster, copo-límeros estirênicos de bloco, copolímeros de etileno-acetato de vinila (EVA),poliolefinas, polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno e co-polímeros de etileno e alfa olefinas.
204. Método de acordo com a reivindicação 201, em que o mate-rial fibroso compreende mais que 30% em peso da combinação de materialfibroso-fragrância-resina.
205. Método de acordo com a reivindicação 191, em que a com-pressão inclui aquecer até uma temperatura de pelo menos cerca de 50°C.
206. Método de acordo com a reivindicação 191, em que a com-pressão inclui aquecer até uma temperatura de pelo menos cerca de 70°Cpor pelo menos cinco minutos.
207. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o com-pósito é na forma de uma prancha alongada.
208. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o com-pósito é na forma de tubulação, material de convés, prancha ou uma paleta.
209. Método de acordo com a reivindicação 191, adicionalmentecompreendendo adicionar um aglutinante à combinação de material fibroso-fragrância antes da etapa de compressão.
210. Método de acordo com a reivindicação 209, em que o aglu-tinante é selecionado do grupo que consiste em aglutinantes solúveis emágua, aglutinantes intumescíveis em água e aglutinantes tendo uma tempe-ratura de transição vítrea de menos que 25°C.
211. Método de acordo com a reivindicação 209, em que o aglu-tinante é selecionado do grupo que consiste em poliglicóis, oxido de polieti-leno, ácidos policarboxílicos, poliamidas, poliaminas, polissulfonatos de áci-dos polissulfônicos, polipropileno glicol (PPG), polietileno glicol (PEG), copo-límeros de oxido de etileno e oxido de propileno, ácido poliacrílico (PAA),poliacrilamida, polipeptídeos, polietilenimina, polivinilpiridina, poli(sódio-4-estirenossulfonato), poli(ácido 2-acrilamido-metil-1- propanossulfônico), emisturas destes.
212. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o mate-rial fibroso compreende um material celulósico.
213. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o mate-rial fibroso compreende um material lignocelulósico.
214. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o mate-rial fibroso é derivado de uma fonte de papel.
215. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o mate-rial fibroso tem uma densidade de volume de entre cerca de 0,05 g/cm3 acerca de 0,25 g/cm3.
216. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o mate-rial fibroso compreende um material fibroso densificado.
217. Método de acordo com a reivindicação 191, em que o mate-rial fibroso inclui fibras tendo uma razão de comprimento médio-para-diâmetro maior que 3.
218. Método de acordo com a reivindicação 217, em que a razãode comprimento-para-diâmetro é maior que 10.
219. Método de acordo com a reivindicação 191, em que a com-pressão é executada por uma extrusora.
220. Método de acordo com a reivindicação 191, adicionalmentecompreendendo adicionar qualquer aditivo descrito aqui antes ou após aetapa de compressão.
221. Compósito compreendendo um material fibroso e uma fra-grância.
222. Compósito de acordo com a reivindicação 221, adicional-mente compreendendo uma resina.
223. Compósito de acordo com a reivindicação 221, em que asfibras do material fibroso têm uma razão de comprimento-para-diâmetromaior que 5.
224. Compósito de acordo com a reivindicação 223, em que arazão de comprimento-para-diâmetro é maior que 25.
225. Compósito de acordo com a reivindicação 224, em que arazão de comprimento-para-diâmetro é maior que 50.
226. Compósito de acordo com a reivindicação 225, em que arazão de comprimento-para-diâmetro é maior que 100.
227. Compósito compreendendo uma resina e um material fibro-so e tendo uma superfície externa, em que algum do material fibroso é visível.
228. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial que é visível está na superfície externa.
229. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial que é visível está sob a superfície externa.
230. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que aresina é uma resina termoplástica.
231. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que aresina termoplástica é selecionada do grupo que consiste em poliolefinas,poliésteres, poliamidas, copolímeros estirênicos elastoméricos, elastômerosde poliamida, copolímeros de etileno-acetato de vinila, e misturas destes.
232. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que aresina tem uma taxa de fluxo de fundição de menos que 25 g/10 minutos.
233. Compósito de acordo com a reivindicação 232, em que ataxa de fluxo de fundição é menos que 10 g/10 minutos.
234. Compósito de acordo com a reivindicação 233, em que ataxa de fluxo de fundição é menos que 1 g/10 minutos.
235. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial fibroso compreende um material celulósico ou um lignocelulósico.
236. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial fibroso é obtido de uma fonte de papel.
237. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial fibroso inclui uma mistura de pelo menos dois materiais fibrososdiferentes.
238. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial fibroso é obtido de um material fibroso densificado.
239. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que umarazão de comprimento médio-para-diâmetro de fibras do material fibroso émaior que 10/1.
240. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que umcomprimento médio das fibras do material fibroso é entre cerca de 0,5 mm ecerca de 2,5 mm.
241. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que umalargura média das fibras do material fibroso é entre cerca de 5 um e cerca de-50 um.
242. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que pelomenos 2,5 por cento em peso do material fibroso são fibras tendo um com-primento maior que cerca de 2,5 mm.
243. Compósito de acordo com a reivindicação 242, em que pelomenos 5,0 por cento do material fibroso são fibras tendo um comprimentomaior que 2,5 mm.
244. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que ocompósito na forma de uma banqueta, canos, painéis, materiais de cobertu-ra, pranchas, invólucros, folhas, blocos, tijolos, postes, cerca, membros, por-tas, venezianas, toldos, cortinas, tendas, estruturas, esquadrias de janela,espaldares, pavimento, azulejos, travas de via férrea, bandejas, cabos deferramenta, barracas, filmes, envolturas, fitas, caixas, cestas, prateleiras,compartimentos, aglutinantes, divisores, paredes, tapetes, estruturas, estan-tes de livros, esculturas, cadeiras, mesas, escrivaninhas, brinquedos, jogos,paletas, desembarcadouros, cais, barcos, mastros, tanques sépticos, painéisautomotivos, gabinetes de computador, caixas elétricas acima e abaixo dosolo, mobília, mesas de piquenique, bancos, abrigos, bandejas, cabides, tra-vessas, esquifes, capas de livro, canos, materiais de construção, copos, pra-tos, várias geometrias e estruturas, papel de empacotamento, materiais deembalagem, partes automotivas, novidades e muletas.
245. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que ocompósito inclui uma porção interna e uma porção externa compreendendoa superfície externa circundando a porção interna, a porção interna substan-cialmente não tendo nenhum material fibroso nela.
246. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial fibroso é colorido.
247. Compósito de acordo com a reivindicação 227, em que omaterial fibroso inclui fibras aglomeradas.
248. Compósito compreendendo uma resina transparente e ummaterial fibroso.
249. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que omaterial fibroso é visível dentro do compósito.
250. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que aresina é uma resina termoplástica.
251. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que aresina transparente é um termoplástico que é selecionado do grupo queconsiste em poliolefinas clarificadas, poliésteres, poliamidas amorfas, poli-carbonatos, estirênicos, poliacrilatos, e misturas destes.
252. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que aresina tem uma transmissão espectral maior que 60 por cento.
253. Compósito de acordo com a reivindicação 252, em que atransmissão espectral é maior que 85 por cento.
254. Compósito de acordo com a reivindicação 253, em que atransmissão espectral é maior que 90 por cento.
255. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que aresina tem uma turvação de menos que 40 por cento.
256. Compósito de acordo com a reivindicação 255, em que aturvação é menor que 30 por cento.
257. Compósito de acordo com a reivindicação 256, em que aturvação é menor que 20 por cento.
258. Compósito de acordo com a reivindicação 257, em que aturvação é menor que 10 por cento.
259. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que ocompósito inclui uma porção interna e uma porção externa circundando aporção interna, a porção externa substancialmente não tendo nenhum mate-rial fibroso nela.
260. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que omaterial fibroso é colorido.
261. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que aresina é colorida.
262. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que omaterial fibroso inclui fibras aglomeradas.
263. Compósito de acordo com a reivindicação 248, em que ocompósito inclui menos que cerca de 20 por cento em peso de material fi-broso.
264. Compósito de acordo com a reivindicação 263, em que ocompósito inclui menos que cerca de 10 por cento em peso de material fi-broso.
265. Compósito de acordo com a reivindicação 264, em que ocompósito inclui menos que cerca de 5 por cento em peso de material fibro-so.
266. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:combinar uma resina e um material fibroso para fornecer umacombinação de resina/material fibroso; ecomprimir a combinação de resina/material fibroso para fornecerum compósito tendo uma superfície externa em que algum do material fibro-so é visível.
267. Método de acordo com a reivindicação 266, em que a com-pressão é executada em uma extrusora.
268. Método de acordo com a reivindicação 266, em que a com-pressão é executada em um molde tendo uma temperatura de superfície queé menor que 100°C.
269.
270. Método de fazer um compósito, o método compreendendo:combinar uma resina transparente e um material fibroso parafornecer uma combinação de resina transparente/material fibroso; ecomprimir a combinação de resina transparente/material fibrosopara fornecer um compósito.
271. Método de acordo com a reivindicação 270, em que a com-pressão é executada em uma extrusora.
272. Compósito de acordo com a reivindicação 227 ou 248, emque o compósito é na forma de um pélete ou fatia.
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