BRPI0613456A2 - filamentos talhados de uso úmido livres de estática (wucs) para uso em um processo de deposição seca - Google Patents
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Abstract
FILAMENTOS TALHADOS DE USO úMIDO LIVRES DE ESTáTICA (WUCS) PARA USO EM UM PROCESSO DE DEPOSIçãO SECA. é fornecido um método de formação de uma esteira de filamento talhado formado de materiais de ligação e fibras de vidro de filamento talhado de uso úmido (WUCS) que demonstra uma ocorrência reduzida de eletricidade estática. Em uma modalidade exemplar, a ocorrência de eletricidade estática nas fibras de vidro é reduzida ou eliminada por aumento do teor total de sólidos nas fibras de vidro, tal como por aplicação de uma quantidade maior ou em excesso de composição de goma às fibras de vidro. Alternativamente, um agente anti-estático pode ser adicionado diretamente à composição de goma e aplicado aos filamentos de vidro por qualquer dispositivo de aplicação adequado. O agente antiestáti-co pode ser aplicado ao vidro de filamento talhado úmido antes de talhar os filamentos ou quando os filamentos talhados úmidos forem empacotados. As fibras de vidro de filamento talhado de uso úmido livres de estática podem ser empregadas em processos de deposição seca para formar esteiras de filamento talhado tendo uma tendência reduzida a acumular eletricidade estática.
Description
"FILAMENTOS TALHADOS DE USO ÚMIDO LIVRES DE ESTÁ-TICA (WUCS) PARA USO EM UM PROCESSO DE DEPOSIÇÃO SECA"
CAMPO TÉCNICO E APLICABILIDADE
INDUSTRIAL DA INVENÇÃO
A presente invenção geralmente se refere aos pro-dutos de compósito reforçados, e mais particularmente, a ummétodo para formar uma esteira de filamento talhado formadade materiais de ligação e fibras de reforço que demonstramuma ocorrência reduzida de eletricidade estática.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Tipicamente, as fibras de vidro são formadas pu-xando o vidro fundido em filamentos por uma placa de orifí-cio ou bucha e aplicando uma composição de goma contendo lu-brificantes, agentes de acoplamento, e resinas aglutinantesde formação de película aos filamentos. Quando as fibras têmque ser talhadas e armazenadas e/ou formadas como vidro defilamento talhado de uso úmido, uma composição de goma combaixo teor de sólidos que contém substâncias químicas dis-persivas elevadas, é aplicada aos filamentos de vidro. Umatal goma ajuda na dispersão das fibras de vidro talhadas ú-midas na solução de água branca durante um processo de depo-sição úmida no qual as fibras talhadas são dispersas em umasolução aquosa e formadas em um produto de esteira fibroso.A composição de goma aquosa também fornece proteção às fi-bras de abrasão de interfilamento e promove compatibilidadeentre as fibras de vidro e qualquer matriz na qual as fibrasde vidro serão empregadas para propósitos de reforço.Após a composição de goma ser aplicada, as fibraspodem ser juntadas em um ou mais filamentos e enroladas emum pacote ou, alternativamente, as fibras podem ser talhadasao mesmo tempo em que umedecidas e coletadas. Os filamentostalhados coletados podem ser então secados e curados paraformar vidro de filamento talhado de uso seco (DUCS), ou po-dem ser empacotados em sua condição úmida como filamento devidro talhado de uso úmido (WUCS). Tais filamentos de fibrade vidro talhados secos são geralmente empregados como mate-riais de reforço em artigos termoplásticos. Sabe-se na téc-nica que os compósitos de polímero reforçado de fibra de vi-dro possuem propriedades mecânicas mais elevadas comparado apolímeros não reforçados. Desse modo, melhor estabilidadedimensional, módulo e força tênsil, módulo e força flexural,resistência de impacto, e resistência à deformação podem serobtidos com compósitos reforçados por fibra de vidro.
As esteiras fibrosas que são uma forma de reforçosnão tecidos fibrosos, é extremamente adequada como reforçospara muitos tipos de compósitos plásticos sintéticos. Osdois métodos mais comuns para produzir esteiras de fibra devidro de fibras de vidro talhadas são os processos de depo-sição úmida e os processos de deposição seca. Geralmente, emum processo de deposição úmida convencional, as fibras ta-lhadas úmidas são espalhadas em uma lama de água que podeconter tensoativos, modificadores de viscosidade, agentesdesespumantes, ou outros agentes químicos. Uma vez que asfibras de vidro talhadas são introduzidas na lama, a lama éagitada de forma que as fibras fiquem dispersas. A lama quecontém as fibras é depositada sobre uma tela móvel, e umaporção substancial da água é removida para formar uma tela.Um aglutinante é então aplicado, e o esteira resultante ésecada para remover a água restante e curar o aglutinante. Aesteira não tecida formada é uma montagem de filamentos devidro dispersos, individuais. Os processos de deposição úmi-da são geralmente empregados quando uma distribuição muitouniforme de fibras é desejada.
Os processos convencionais de deposição seca in-cluem processos como um processo trançado por ar e um pro-cesso de cardagem. Em um processo trançado por ar convencio-nal, fibras de vidro secadas são talhadas e sopradas por arsobre um transportador ou tela e consolidadas para formaruma esteira. Por exemplo, as fibras talhadas secas e fibraspoliméricas são suspensas em ar, coletadas como um tecidosolto em uma tela ou tambor perfurado, e então consolidadaspara formar uma esteira aleatoriamente orientada. Em um pro-cesso de cardagem convencional, uma série de tambores gira-tórios cobertos com arames e dentes penteia as fibras de vi-dro em disposições paralelas para conceder propriedades di-recionais à tela. A configuração precisa dos tambores depen-derá do peso da esteira e orientação de fibra desejada. Atela formada pode ser posta em paralelo, onde uma maioriadas fibras é posta na direção do percurso da tela, ou elaspodem ser postas aleatoriamente, onde as fibras não têm ne-nhuma orientação particular.
Os processos de deposição seca são particularmenteadequados para a produção de esteiras altamente porosas esão adequados onde uma estrutura aberta é desejada na estei-ra resultante para permitir a penetração rápida de várioslíquidos ou resinas. Entretanto, tais processos convencio-nais de deposição seca tendem a produzir esteiras que nãotêm uma distribuição de peso uniforme ao longo das suas á-reas de superfície, especialmente quando comparadas com es-teiras formadas por processos convencionais de deposição tí-mida. Além disso, o uso de fibras de absorção talhadas a se-co pode ser mais caro para processar do que as fibras empre-gadas em um processo de deposição úmida porque as fibras emum processo de deposição seca são tipicamente secadas e em-baladas em etapas separadas antes de serem cortadas.
Para certas aplicações de reforço na formação departes de compósito, é desejável formar esteiras de fibranas quais a esteira inclui uma estrutura aberta, porosa (co-mo em um processo de deposição úmida) e que tenha um pesouniforme (como em um processo de deposição úmida). Portanto,existe uma necessidade na técnica por um processo econômicoe eficiente para formar uma esteira não tecida que tenha umadistribuição de peso substancialmente uniforme,. e que tenhauma estrutura aberta, porosa que possa ser empregada na pro-dução de partes de compósito reforçadas que superem as des-vantagens de processos convencionais de deposição seca e de-posição úmida.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
É um objetivo da presente invenção fornecer fibrasde reforço que demonstrem uma ocorrência reduzida de eletri-cidade estática. As fibras de reforço são preferivelmentefibras de vidro de filamento talhado de uso úmido que sãosecadas e então subseqüentemente empregadas em um processode deposição seca. As fibras de vidro são cobertas com umacomposição de goma que contém um agente de formação de pelí-cuia, um agente de acoplamento, e pelo menos um lubrifican-te. Em uma modalidade da invenção, a ocorrência de eletrici-dade estática nas fibras de vidro é reduzida ou eliminadaaumentando-se o teor de sólidos total nas fibras de vidro,tal como se aplicando quantidade em excesso de composição degoma às fibras de vidro. Alternativamente, a quantidade decomponentes hidrofilicos presentes na goma pode ser aumenta-da ao mesmo tempo em que os outros componentes na goma sãomantidos em suas quantidades originais ou substancialmentenas suas quantidades originais. A composição de goma podeser aplicada às fibras em uma quantidade de cerca de 0,4 acerca de 2,0% em peso de sólidos.
Em uma segunda modalidade da invenção, um agenteanti-estático é adicionado diretamente à composição de goma,e a composição de goma modificada é aplicada à superfíciedas fibras de vidro, tal como por laminadores de aplicaçãoou um aparato de pulverização. 0 agente antiestático podeser qualquer agente antiestático que seja solúvel na compo-sição de goma. Um ou mais agentes antiestáticos podem seradicionados à composição de goma. 0 agente antiestático podeser adicionado à composição de goma em uma quantidade decerca de 0,05 a cerca de 0,20% em peso de sólidos.
Em uma terceira modalidade, um agente antiestáticoé adicionado diretamente às fibras de vidro após as fibrasterem sido engomadas e cortadas. Em modalidades preferidas,o agente antiestático é pulverizado sobre as fibras de vidropara alcançar uma distribuição substancialmente uniforme deagente antiestático nos filamentos talhados. 0 agente anti-estático pode ser adicionado às fibras de vidro em uma quan-tidade de cerca de 0,05 a cerca de 0,20% em peso de sólidos.
É outro objetivo da presente invenção fornecer umaesteira de filamento talhado que demonstra uma tendência re-duzida para acumular eletricidade estática. A esteira de fi-lamento talhado contém um material de ligação e fibras dereforço que foram tratados para reduzir a ocorrência de ele-tricidade estática entre as fibras. Preferivelmente, as fi-bras de reforço são fibras de vidro de filamento talhado deuso úmido que foram tratadas com um agente antiestático oucom um excesso de componentes hidrofilico e/ou goma comodescrito aqui. O material de ligação pode ser qualquer mate-rial termoplástico ou termocurável que tenha um ponto de fu-são menor do que as fibras de reforço. A esteira de filamen-to talhado tem uma distribuição uniforme ou substancialmenteuniforme de fibras de vidro talhadas secadas e fibras de li-gação que fornece força melhorada, propriedades acústicas,propriedades térmicas, dureza, resistência de impacto, e ab-sorbância acústica a esteira.
É um outro objetivo da presente invenção fornecerum processo para formar uma esteira de filamento talhado quetenha uma tendência reduzida para acumular eletricidade es-tática. As fibras de reforço que foram tratadas para reduzira ocorrência de eletricidade estática entre as fibras e ummaterial de ligação, tal como as fibras de vidro de filamen-to talhado de uso úmido descritas aqui, são secadas e mistu-radas com fibras de ligação. É desejável distribuir as fi-bras talhadas secadas e fibras de ligação tão uniformementequanto possível. A mistura de fibras de vidro talhadas secase fibras de ligação é então formada em uma folha. Um ou maisformadores de folha podem ser utilizados na formação da es-teira de filamento talhado. A folha pode ser passada atravésde um ligador térmico para de modo térmico unir as fibras dereforço e fibras de polímero e formar a esteira de filamentotalhado.
É uma vantagem da presente invenção que as fibrasde vidro de filamento talhado de uso úmido tratadas com umagente antiestático ou com um excesso de componentes hidro-fílicos e/ou goma na goma como descrito aqui, forma uma es-teira de filamento talhado que é livre de estático ou subs-tancialmente livre de estático. A redução na ocorrência deeletricidade estática nas fibras de vidro resulta em uma me-lhora na capacidade de controlar a distribuição das fibrasde vidro de filamento talhado de uso úmido (ou outras fibrasde reforço) e fibras de ligação na esteira de filamento ta-lhado, e ajuda na formação de uma esteira que tem uma dis-tribuição substancialmente uniforme de fibras de vidro e fi-bras de ligação.
Também é uma vantagem da presente invenção que asfibras de vidro de filamento talhado de uso úmido livre deestático elimina a necessidade pela presença de barras anti-estáticas ou outro equipamento antiestático na linha de fa-bricação de esteira. Além disso, as fibras livres de estáti-co eliminam a necessidade pelo uso de uma mistura químicaanti-estática na linha de fabricação da esteira de filamentotalhado. A redução ou eliminação de eletricidade estáticanas fibras de vidro de filamento talhado de uso úmido tambémcria um ambiente amigável ao trabalhador reduzindo a quanti-dade de fibras livres ou fibras no ar no lugar de trabalho ereduzindo a irritação potencial aos trabalhadores que formamos esteiras que podem ser causadas pelas fibras de vidro"livres".
Os anteriores e outros objetivos, características,e vantagens da invenção aparecerão mais completamente em se-guida de uma consideração da descrição detalhada que segue.Deve ser entendido expressamente, entretanto, que os dese-nhos são para propósitos ilustrativos e não devem ser inter-pretados como definindo os limites da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As vantagens desta invenção serão evidentes emconsideração da seguinte descrição detalhada da invenção,especialmente quando considerando em conjunto os desenhosacompanhantes em que:
FIG. 1 é um diagrama de fluxo que ilustra as eta-pas para usar fibras de reforço úmidas em um processo de de-posição seca acordo com um aspecto da presente invenção; e
FIG. 2 é uma ilustração esquemática de um processotrançado por ar que usa fibras de vidro de filamento talhadode uso úmido para formar um esteira de filamento talhado deacordo com pelo menos uma modalidade exemplar da presenteinvenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA E MODALIDADES
PREFERIDAS DA INVENÇÃO
A menos que de outro modo definido, todos os ter-mos técnicos e científicos empregados aqui têm o mesmo sig-nificado como geralmente entendido por alguém de experiênciaordinária na técnica à qual a invenção pertence. Emboraqualquer método e material similar ou equivalente àquelesdescritos aqui possa ser empregado na prática ou teste dapresente invenção, os métodos e materiais preferidos sãodescritos aqui. Todas as referências citadas aqui, incluindoU.S. publicado ou correspondente ou pedidos de patente es-trangeiros, U.S. emitidos ou patentes estrangeiras, ou qual-quer outra referência, é cada incorporada por referência emsua totalidade, incluindo todos os dados, tabelas, figuras,e texto apresentados nas referências citadas.
Nos desenhos, as espessuras das linhas, camadas, eregiões podem ser exageradas para bom entendimento. Os ter-mos "topo", "base", "lado", e outros são empregados aqui coma finalidade de explicação somente. Será entendido que quan-do um elemento é referido como estando "sobre", "adjacente",ou "contra" outro elemento, ele pode estar diretamente so-bre, diretamente adjacente, ou diretamente contra o outroelemento, ou elementos intervenientes podem estar presentes.Também será entendido que quando um elemento é referido comoestando "em cima de" outro elemento, ele pode estar direta-mente em cima do outro elemento, ou elementos intervenientespodem estar presentes. Além disso, os termos "fibras de re-forço" e "fibras de reforço" podem ser alternadamente empre-gados. Os termos "fibras de ligação" e "material de ligação"e os termos "goma" e "engomadura", respectivamente, podemser alternadamente empregados. É para ser notado que outrosnúmeros encontrados em todas as figuras significam outroselementos.
A invenção se refere às fibras de reforço que de-monstram uma ocorrência reduzida de eletricidade estática,um esteira de filamento talhado que demonstra uma tendênciareduzida para acumular eletricidade estática, e um processode formação da esteira de filamento talhado. A esteira defilamento talhado é formada de fibras de reforço e fibras deligação orgânicas. As fibras de reforço podem ser qualquertipo de fibra orgânica, inorgânica, termocurável, termoplás-tica, ou natural adequada para fornecer boas qualidades es-truturais como também boas propriedades acústicas e térmi-cas. Os exemplos não limitantes de fibras de reforço adequa-das incluem fibras de vidro, fibras de vidro de lã, fibrasde basalto, fibras naturais, fibras de metal, fibras de ce-râmicas, fibras minerais, fibras de carbono, fibras de gra-fita, fibras de náilon, fibras de raiom, nanofibras, e mate-rial termoplástico com base em polímero tal como, porém nãolimitado, as fibras de poliéster, fibras de polietileno, fi-bras de polipropileno, fibras de tereftalato de polietileno(PET), fibras de sulfeto de polifenileno (PPS) , fibras decloreto de polivinila (PVC), e fibras de acetato de vinilade etileno/cloreto de vinila (EVA/VC), e combinações destes.A esteira de filamento talhado pode ser completamente forma-da de um tipo de fibra de reforço (tal como fibras de vidro)ou, alternativamente, mais do que um tipo de fibra de refor-ço pode ser empregado formando a esteira de filamento talha-do. 0 termo "fibra natural" quando empregado em conjunto coma presente invenção se refere às fibras de planta de qual-quer parte de uma planta, incluindo, porém não limitado, aotalo, sementes, folhas, raizes, ou floema. Preferivelmente,as fibras de reforço são fibras de vidro, tal como vidro ti-po A, vidro tipo E, vidro tipo S, ou vidro tipo ECR tal comoas fibras de vidro Owens Corning's Advantex®.
As fibras de reforço podem ter um comprimento decerca de 11-75 mm em comprimento, e preferivelmente, um com-primento de 12 a cerca de 30 mm. Adicionalmente, as fibrasde reforço podem ter diâmetros de cerca de 8 a cerca de 35mícrons, e preferivelmente tem diâmetros de cerca de 12 acerca de 23 mícrons. Além disso, as fibras de reforço podemter comprimentos e diâmetros variantes de cada outro na es-teira de filamento talhado. As fibras de reforço podem estarpresentes na esteira de filamento talhado em uma quantidadede cerca de 40 a cerca de 90% em peso das fibras totais, eestá preferivelmente presente na esteira de filamento talha-do em uma quantidade de cerca de 50 a cerca de 60% em peso.
No processo da presente invenção, as fibras de re-forço úmidas são empregadas em um processo de deposição se-ca, tal como o processo de deposição seca descrito abaixo,para formar a esteira de filamento talhado. Em uma modalida-de preferida, as fibras vidro de filamento talhado de usoúmido (WUCS) são empregadas como a fibra de reforço úmida. Édesejável que as fibras de vidro de filamento talhado úmidastenham um teor de umidade de cerca de 5 a cerca de 30%, emais preferivelmente tenham um teor de umidade de cerca de 5a cerca de 15%. Deve ser notado que embora as fibras de vi-dro de filamento talhado de uso úmido sejam descritas aquicomo uma fibra de reforço úmida preferida, qualquer fibra dereforço úmida identificada por alguém de experiência que ge-ra uma carga estática ao secar pode ser utilizada na presen-te invenção.
O vidro de filamento talhado de uso úmido para usona presente invenção pode ser formado se atenuando as cor-rentes de vidro fundido de uma bucha ou orifício e coletandoas fibras em um filamento. Qualquer aparato adequado paraproduzir tais fibras e os coletar em um filamento pode serempregado na presente invenção. Uma vez que as fibras de re-forço são formadas, e antes de sua coleta em um filamento,as fibras são cobertas com uma composição de goma. Os fila-mentos são então talhados e coletados ou empalados em suacondição úmida. O vidro de filamento talhado de uso úmidopode ser armazenado na forma de um fardo ou feixe de fibrasindividuais aglomeradas. A composição de goma é aplicada pa-ra proteger as fibras de reforço de quebrarem durante o pro-cesso subseqüente e para melhorar a compatibilidade das fi-bras com as resinas de matriz que devem ser reforçadas. Acomposição de goma também garante a integridade dos filamen-tos de fibras de vidro (por exemplo, a interconexão dos fi-lamentos de vidro que formam o filamento).Em composições de goma convencionais para vidro defilamento talhado de uso úmido, a composição de goma é umacomposição de goma com baixo teor de sólidos que contém umou mais componentes poliméricos ou resinosos de formação depelícula (formadores de película), agentes de acoplamento devidro-resina, e um ou mais lubrificantes dissolvidos ou dis-persos em um meio líquido. Os aditivos convencionais tal co-mo biocidas podem ser opcionalmente incluídos na composiçãode goma. Um exemplo preferido de uma tal goma é a goma deOwens Corning designada como 9501. Outras gomas adequadasincluem as gomas talhadas úmidas de Owens Corning 9502, 786,685, 777, 790, e 619.
Quando as fibras de vidro de filamento talhado deuso úmido são utilizadas em um processo de deposição úmida,as fibras permanecem em uma condição úmida ao longo da for-mação da esteira e, como resultado, há nenhuma geração ouacúmulo de eletricidade estática entre as fibras de vidro.Portanto, pouca goma é necessária para proteger as fibras devidro úmidas de fricção e abrasão, e a goma é convencional-mente adicionada a uma porcentagem baixa em peso nas fibrasde vidro úmidas (por exemplo, de cerca de 0,10 a cerca de0,30% em peso de sólidos). Entretanto, quando vidro de fila-mento talhado de uso úmido é empregado em um processo de de-posição seca, há um potencial para uma geração substancialde eletricidade estática entre as fibras de vidro quando ovidro é secado, o que pode causar preocupações de segurançaaos trabalhadores. Além disso, o acúmulo e/ou geração de e-letricidade estática afeta a distribuição das fibras de re-forço e fibras de ligação na esteira de filamento talhadoformada pelo processo de deposição seca o que, sucessivamen-te, pode ter um impacto negativo nas propriedades físicas emecânicas da esteira.
Em uma modalidade exemplar da presente invenção, aocorrência de eletricidade estática nas fibras de vidro éreduzida ou eliminada aumentando-se o teor total de sólidosna fibra de vidro úmida. Na presente invenção, a quantidadeaumentada de sólidos totais nas fibras úmidas é uma quanti-dade de sólidos que é maior do que a quantidade de sólidosconvencionalmente ou tipicamente aplicada às fibras úmidas(por exemplo, as fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido). Embora não desejando estar ligado por teoria, acre-dita-se que os componentes hidrofílicos na composição de go-ma atuem como agentes antiestáticos se eles estão presentesem quantidades suficientes nas fibras de vidro. O teor desólidos total nas fibras de vidro úmidas, pode ser aumenta-do, por exemplo, aplicando-se uma quantidade aumentada ou emexcesso de composição de goma às fibras de vidro. Ao aplicaruma quantidade aumentada de goma, o teor de sólidos de cadados componentes de goma individuais nas fibras de vidro éaumentado pela mesma quantidade e a relação dos componentesdiferentes que formam a goma é mantida. A composição de gomapode ser aplicada às fibras úmidas em uma quantidade de pelomenos cerca de 0,4% em peso de sólidos, preferivelmente emuma quantidade de cerca de 0,4 a cerca de 2,0% em peso desólidos, e mais preferivelmente em uma quantidade de cercade 0,8 a cerca de 1,2% em peso de sólidos.Alternativamente, a quantidade de componentes hi-drofilicos, presente na goma (tal como lubrificantes ou for-madores de película) pode ser aumentada ao mesmo tempo ondeos outros componentes na goma são mantidos em suas quantida-des originais ou substancialmente em suas quantidades origi-nais. É desejável que a quantidade total de componentes hi-drofilicos esteja presente nas fibras de vidro úmidas em umaquantidade de pelo menos cerca de 0,05% em peso de sólidos,preferivelmente em uma quantidade de cerca de 0,05 a cercade 0,2% em peso de sólidos. Ao aumentar a quantidade de com-ponentes hidrofilicos na goma, o teor de sólidos dos compo-nentes hidrofilicos presente nas fibras é aumentado. Devidoao custo elevado de agentes de acoplamento, é desejável man-ter a quantidade do agente de acoplamento idêntica ou subs-tancialmente idêntico à quantidade originalmente presente nacomposição de goma.
Em uma outra modalidade exemplar, pelo menos umagente anti-estático é adicionado diretamente à composiçãode goma. Esta composição de goma modificada que inclui umagente antiestático é aplicada às fibras de vidro por qual-quer dispositivo de aplicação adequado tal como laminadoresde aplicação ou um aparato de pulverização. Os agentes anti-estáticos especialmente adequados para uso aqui incluem osagentes antiestáticos que são solúveis na composição de go-ma. Os exemplos de agentes antiestáticos adequados incluemKatax 6660A (disponibilizado por Cognis Corporation), Emers-tat® 6660 e Emerstat® 6665 (agentes antiestáticos de amônioquaternário disponibilizados por Esmeril Industries, Inc.),Neoxil® AO 5620 (agente antiestático de amônio quaternárioalcoxilado orgânico catiônico disponibilizados por DSM Re-sins), Larostat 264A (agente antiestático de amônio quater-nário disponibilizado por BASF), cloreto de tetraetilamônio,cloreto de litio, ésteres de ácido graxo, aminas etoxiladas,compostos de amônio quaternário. Um ou mais agentes anties-táticos podem ser adicionados à composição de goma. 0 agenteantiestático pode ser adicionado à composição goma em umaquantidade de pelo menos cerca de 0,05% em peso de sólidos,e preferivelmente em uma quantidade de cerca de 0,05 a cercade 0,2% em peso de sólidos.
Em uma modalidade alternativa, o agente antiestá-tico é aplicado ao vidro de filamento talhado de uso úmidoantes de ser embalado. O agente anti-estático pode ser pul-verizado nos filamentos de vidro antes de talhar os filamen-tos ou quando os filamentos talhados úmidos estiverem sendocoletados e embalados. A quantidade de agente anti-estáticoaplicada ao vidro talhado pode ser automaticamente ajustadapro-rata de acordo com a produção do vidro fundido pelas bu-chas. Preferivelmente, o agente antiestático é pulverizadosobre o vidro talhado para alcançar uma distribuição subs-tancialmente uniforme do agente antiestático nos filamentostalhados. Ao pulverizar o agente antiestático diretamentesobre as fibras de vidro, há nenhuma emissão de solubilidadeou compatibilidade com a composição de goma. Além disso, apulverização do agente antiestático sobre o vidro talhadoreduz os resíduos, como 100% ou cerca de 100% dos agentesantiestáticos são colocados sobre o vidro e não são perdidosno processo de formação. 0 agente antiestático pode ser adi-cionado às fibras de vidro em uma quantidade de pelo menoscerca de 0,05% em peso, e preferivelmente em uma quantidadede cerca de 0,05 a cerca de 0,2% em peso de sólidos.
As fibras de vidro de filamento talhado de uso ú-mido de baixo estático ou "livre de estático" descritas aci-ma podem ser empregadas em processos de deposição seca paraformar esteiras de filamento talhados que têm uma tendênciareduzida para acumular eletricidade estática. Um processo dedeposição seca exemplar para formar a esteira de filamentotalhado empregando as fibras de WUCS "livres de estáticos"ou de baixo estático descritas acima geralmente é ilustradona FIG. 1, e inclui pelo menos parcialmente abrir as fibrasde vidro de filamento talhado de uso úmido e fibras de Iiga-ção (etapa 100), misturando as fibras de vidro talhadas efibras de ligação (etapa 110), formando as fibras de vidrotalhadas e fibras de ligação em uma folha (etapa 120), op-cionalmente costurando a folha para determinar a integridadeestrutural da folha (etapa 130), e unindo as fibras de vidrotalhadas e fibras de ligação (etapa 140).
O material de ligação não está limitado, e podeser qualquer material termoplástico ou termocurável que te-nha um ponto de fusão menor do que das fibras de reforço. Osexemplos de materiais termoplásticos e termocuráveis adequa-dos para uso na esteira de filamento talhado incluem, porémnão estão limitados a, fibras de poliéster, fibras de polie-tileno, fibras de polipropileno, fibras de tereftalato depolietileno (PET), fibras de sulfeto de polifenileno (PPS),fibras de cloreto de polivinila (PVC), fibras de acetato devinila de etileno/cloreto de vinila (EVA/VC), fibras de po-límero de acrilato de alquila mais baixa, fibras de polímerode acrilonitrila, fibras de acetato de polivinila parcial-mente hidrolisadas, fibras de álcool de polivinila, fibrasde polivinil pirrolidona, fibras de acrilato de estireno,poliolefinas, poliamidas, polissulfetos, policarbonatos,raiom, náilon, resinas fenólicas, resinas epóxi, e copolíme-ros de butadieno tal como borracha de estireno/butadieno(SBR) e borracha de butadieno/acrilonitrila (NBR). É desejá-vel que um ou mais tipos de materiais termocuráveis seja em-pregado para formar a esteira de moldagem. O material de li-gação pode estar presente na esteira de moldagem em umaquantidade de cerca de 10 a cerca de 60% em peso das fibrastotais, e preferivelmente de cerca de 40 a cerca de 50% empeso.
Além disso, as fibras de ligação podem ser funcio-nalizadas com grupos ácidos, por exemplo, carboxilando-secom um ácido tal como um ácido maleado ou um ácido acrílico,ou as fibras de ligação podem ser funcionalizadas adicionan-do-se um grupo anidrido ou acetato de vinil. O material deligação também pode estar na forma de uma esteira de políme-ro, um floco, um grânulo, uma resina, ou um pó exceto naforma de uma fibra polimérica.
O material de ligação também pode estar na formade fibras de multicomponente tal como fibras de polímero debicomponente, fibras de polímero de tricomponente, ou fibrasminerais cobertas por plástico tal como fibras de vidro re-vestidas termocuráveis. As fibras de bicomponente podem serdispostas em uma disposição de bainha-núcleo, lado a lado,ilha no mar, ou torta segmentada. Preferivelmente, as fibrasde bicomponente são formadas em uma disposição de bainha-núcleo na qual a bainha é formada das primeiras fibras depolímero que substancialmente cercam um núcleo formado dassegundas fibras de polímero. Não é requerido que as fibrasda bainha totalmente cerquem as fibras do núcleo. As primei-ras fibras de polímero têm um ponto de fusão menor do que oponto de fusão das segundas fibras de polímero de forma queao aquecer as fibras de bicomponente a uma temperatura acimado ponto de fusão das primeiras fibras de polímero (fibrasda bainha) e abaixo do ponto de fusão das segundas fibras depolímero (fibras do núcleo), as primeiras fibras de polímeroamoleçam ou derretam ao mesmo tempo em que as segundas fi-bras de polímero permanecem intactas. Este amolecimento dasprimeiras fibras de polímero (fibras da bainha) fará com queas primeiras fibras de polímero fiquem pegajosas e liguem asprimeiras fibras de polímero a elas mesmas e a outras fibrasque possam estar em proximidade íntima.
Numerosas combinações de materiais podem ser em-pregadas para fabricar as fibras de polímero de bicomponen-te, tal como, porém não limitado a, combinações empregandopoliéster, polipropileno, polissulfeto, poliolefina, e fi-bras de polietileno. As combinações de polímero específicaspara as fibras de bicomponente incluem tereftalato de polie-tileno/polipropileno, tereftalato de polietile-no/polietileno, e polipropileno/polietileno. Outros exemplosde fibra de bicomponente não limitantes incluem tereftalatode polietileno de copoliéster/tereftalato de polietileno(coPET/PET), poli 1,4 tereftalato de cicloexanodimeti-la/polipropileno (PCT/PP), polietileno de densidade eleva-da/tereftalato de polietileno (HDPE/PET), polietileno dedensidade elevada/polipropileno (HDPE/PP), polietileno dedensidade linear/polietileno de tereftalato baixo(LLDPE/PET), náilon 6/náilon 6,6 (PA6/PA6,6), e tereftalatode polietileno glicol modificado/tereftalato de polietileno(6PETg/PET). Quando as fibras de bicomponente são empregadascomo um componente do material de ligação, as fibras de bi-componente podem estar presentes em uma quantidade até cercade 20% em peso das fibras totais.
As fibras de polímero de bicomponente podem ter umdenier de cerca de 1 a cerca de 18 denier e um comprimentode cerca de 2 a cerca de 4 mm. É preferido que as primeirasfibras de polímero (fibras da bainha) tenham um ponto de fu-são dentro da faixa de cerca de 65,55 a cerca de 204,44°C, eainda mais preferivelmente na faixa de cerca de 76,66 a cer-ca de 148,88°C. As segundas fibras de polímero (fibras donúcleo) têm um ponto de fusão mais elevado, preferivelmenteacima de cerca de 176,66°C.
As fibras de vidro de filamento talhado de uso ú-mido e as fibras que formam o material de ligação são tipi-camente aglomeradas na forma de um fardo de fibras individu-ais. Voltando agora a FIG. 2, as fibras de vidro de filamen-to talhado de uso úmido 200 são alimentadas em um primeirosistema de abertura 220 e as fibras de ligação 210 são ali-mentadas em um segundo sistema de abertura 230 para pelo me-nos parcialmente abrir os fardos de fibra de vidro talhadaúmida e unir os fardos de fibra respectivamente. O sistemade abertura serve para desacoplar as fibras agrupadas e re-alçar o contato de fibra com fibra. O primeiro e segundosistema de abertura 220, 230 é preferivelmente abridor defardo, porém pode ser qualquer tipo de abridor adequado paraabrir os fardos das fibras de ligação 210 e fardos de fibrasde vidro de filamento talhado de uso úmido 200. os abridoresadequados para uso na presente invenção incluem qualquer a-bridor de fardo tipo padrão convencional com ou sem um dis-positivo de pesagem.
Embora o processo exemplar descrito nas FIGS. 1 e2 mostrem a abertura das fibras de ligação 210 por um segun-do sistema de abertura 230, as fibras de ligação 210 podemser alimentadas diretamente no sistema de transferência defibra 250 se as fibras de ligação 210 estão presentes ou sãoobtidas em uma forma filamentizada (não mostrada), e nãopresente ou obtida na forma de um fardo. Uma tal modalidadeé considerado estar dentro do escopo desta invenção. Em mo-dalidades alternativas onde o material de ligação está naforma de um floco, grânulo, ou pó (não mostrado na FIG. 2),e não uma fibra de ligação, o segundo sistema de abertura230 pode ser substituído com um aparato adequado para dis-tribuir o material de ligação em pó e flocado pelo sistemade transferência de fibra 250 para misturar com as fibrasWUCS 200. Um aparato adequado seria identificado facilmentepor aqueles com experiência na técnica. Também é consideradoestar dentro do escopo da invenção que as fibras vidro defilamento talhado de uso úmido 200 podem ser alimentadas di-retamente pela unidade de condensação 240 (FIG. 2), especi-almente se elas são fornecidas em uma forma filamentizada ouparcialmente filamentizada.
As fibras de vidro de filamento talhado de uso ú-mido pelo menos parcialmente abertas 200 podem ser dosadasou podem ser alimentadas do primeiro sistema de abertura 220por uma unidade de condensação 24 0 para remover água das fi-bras úmidas. Em modalidades exemplares, mais do que cerca de70% da água livre (água que é externo às fibras de reforço)é removido. Preferivelmente, entretanto, substancialmentetoda a água é removida pela unidade de condensação 240. De-veria ser notado que a frase "substancialmente toda a água"como é aqui empregada é pretendida significar que toda ouquase toda a água livre é removida. A unidade de condensação240 pode ser qualquer dispositivo de remoção de água ou se-cagem, conhecido na técnica, tal como, porém não limitado a,um secador de ar, um forno, laminadores, uma bomba de suc-ção, um secador de tambor aquecido, uma fonte de aquecimentoinfravermelha, soprador de ar quente, ou uma fonte de emis-são de microonda.
As fibras de vidro de filamento talhado secadas ousubstancialmente secadas (não ilustradas nas FIGS. 1 e 2) eas fibras de ligação 210 são misturadas pelo sistema detransferência de fibra 250. Nas modalidades preferidas, asfibras são misturadas em uma corrente de ar de alta veloci-dade. O sistema de transferência de fibra 250 serve tantocomo um canal para transportar as fibras de ligação 210 efibras de vidro talhadas secadas de uso úmido, para o forma-dor de folha 270, quanto para substancialmente uniformementemisturar as fibras na corrente de ar. É desejável distribuiras fibras talhadas secadas e fibras de ligação 210 tão uni-formemente quanto possível. A relação de fibras de vidro ta-lhadas secadas e fibras de ligação 210 que entram na corren-te de ar no sistema de transferência de fibra 250 pode sercontrolada pelo dispositivo de pesagem descrito acima comrespeito ao primeiro e segundo sistemas de abertura 220, 230ou pela quantidade e/ou velocidade a qual as fibras são pas-sadas pelo primeiro e segundo sistemas de abertura 220, 230.Em modalidades preferidas, a relação de fibras de vidro ta-lhadas secadas para fibras de ligação 210 presente na cor-rente de ar é 90:10, fibras talhadas secadas para fibras deligação 210 respectivamente.
A mistura de fibras de vidro talhadas secas e fi-bras de ligação 210 pode ser transferida pela corrente de arno sistema de transferência de fibra 250 para um formador defolha 270 onde as fibras são formadas em uma folha. Um oumais formadores de folha podem ser utilizados na formação daesteira de filamento talhado. Em algumas modalidades da pre-sente invenção, as fibras misturadas são transportadas pelosistema de transferência de fibra 250 para uma torre de cai-xa de carregamento 260 onde as fibras de vidro talhadas se-cas e fibras de ligação 210 são volumetricamente alimentadasno formador de folha 270, tal como por um aparato de pesagemeletrônico monitorado por computador, antes de entrar noformador de folha 270. A torre de caixa de carregamento 260pode ser localizada internamente no formador de folha 270 oupode estar posicionada externa ao formador de folha 270. Atorre de caixa de carregamento 2 60 também pode incluir de-fletores para também combinar e misturar as fibras de vidrotalhadas secadas e fibras de ligação 210 antes de entrar noformador de folha 270. Em algumas modalidades, um formadorde folha 270 que tem um condensador e um transportador dedistribuição pode ser empregado para alcançar um alimento defibra mais elevado na torre de caixa de carregamento 260 eum volume aumentado de ar pela caixa de recheio torre 2 60.
Para alcançar uma distribuição cruzada melhorada das fibrasabertas, o transportador de distribuidor pode funcionartransversalmente à direção da folha. Como um resultado, asfibras de ligação 210 e as fibras talhadas secadas podem sertransferidas para dentro da torre de caixa de carregamento260 com pouca ou nenhuma pressão e quebra de fibra mínima.
A folha formada pelo formador de folha 270 contémuma distribuição substancialmente uniforme de fibras de vi-dro talhadas secadas e fibras de ligação 210 a uma relação edistribuição de peso desejada. A folha formada pelo formadorde folha 270 pode ter uma distribuição de peso de cerca de250 a cerca de 2500 g/m2, com uma distribuição de peso pre-ferida de cerca de 800 a cerca de 1400 g/m2.
Em uma ou mais modalidades da invenção, a folhaque sai do formador de folha 270 é opcionalmente submetida aum processo de costura em aparato de feltragem de agulha 280no qual são empurradas agulhas farpadas ou bifurcadas em ummovimento descendente e/ou ascendente pelas fibras da folhapara emaranhar ou entrelaçar as fibras de vidro talhadas se-cadas e fibras de ligação 210 e conceder força mecânica eintegridade a esteira. O entrosamento mecânico das fibras devidro talhadas secadas e fibras de ligação 210 é alcançadopassando-se as agulhas de feltragem farpadas repetidamentedentro e fora da folha. Uma seleção de agulha ideal para usocom a fibra de reforço particular e fibra de polímero esco-lhida para uso no processo inventivo seria identificada fa-cilmente por alguém de experiência na técnica.
Embora o material de ligação 210 seja empregadopara unir as fibras de vidro talhadas secadas uma a outra,uma resina aglutinante 285 pode ser adicionada como um agen-te de ligação adicional antes de passar a folha pelo sistemade ligação térmico 290. A resina aglutinante 285 pode estarna forma de um pó de resina, floco, grânulo, espuma, ou pul-verizador líquido. A resina aglutinante 285 pode ser adicio-nada de qualquer maneira adequada, tal como, por exemplo, ummétodo de extração e inundação ou pulverizando-se a resinaaglutinante 285 na folha. A quantidade de resina aglutinante285 adicionada à folha pode ser variada, dependendo das ca-racterísticas desejadas da esteira de filamento talhado. Umcatalisador tal como cloreto de amônio, p-tolueno, ácidosulfônico, sulfato de alumínio, fosfato de amônio, ou nitra-to de zinco pode ser empregado para melhorar a taxa de curae a qualidade da resina aglutinante curada 285.
Outro processo que pode ser empregado para tambémligar as fibras de reforço 200 ou sozinho, ou em adição aosoutros métodos de ligação descritos aqui, é a ligação de lá-tex. Na ligação de látex, os polímeros formados de monômerostal como etileno (Tg -125°C) , butadieno (Tg -78°C) , acrilatode butila (T8 -52°C) , acrilato de etila (Tg -22°C) , acetatode vinila (T8 30°C) , cloreto de vinila (T8 80°C) , metacrila-to de metila (T8 105°C) , estireno (T8 105°C) , e acrilonitri-Ia (Tg 130°C) são empregados como agentes de ligação. Umatemperatura de transição vítrea mais baixa (Tg) resulta emum polímero mais macio. Os polímeros de látex podem ser adi-cionados como uma pulverização antes da folha entrar no sis-tema de ligação térmico 290. Uma vez que a folha entra nosistema de ligação térmico 290, os polímeros de látex sefundem e unem as fibras de vidro talhadas secadas juntas.
Um outro processo de ligação opcional que pode serempregado sozinho, ou em combinação com os outros processosde ligação descritos aqui é a ligação química. Os agentes deligação com base química, adesivos em pó, espumas, e, em al-guns casos, solventes orgânicos podem ser empregados como oagente de ligação química. Os exemplos adequados de agentesde ligação química incluem, porém não estão limitados a, po-límeros de acrilato e copolímeros, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de etileno de acetato de vinila, ecombinações destes. Por exemplo, o acetato de polivinila(PVA), acetato de vinila de etileno/cloreto de vinila(EVA/VC), polímero de acrilato de alquila inferior, borrachade estireno-butadieno, polímero de acrilonitrila, poliureta-no, resina epóxi, cloreto de polivinila, cloreto de polivi-nilideno, e copolímeros de cloreto de vinilideno com outromonômeros, acetato de polivinila parcialmente hidrolisado,álcool de polivinila, polivinil pirrolidona, resinas de po-liéster, e acrilato de estireno podem ser empregados como umagente de ligação química. 0 agente de ligação química podeser aplicado uniformemente impregnando-se, cobrindo-se, oupulverizando-se a folha.
Ou após as saídas de folha do formador de folha270 ou após a costura opcional da folha, a folha pode serpassada por um sistema de ligação térmico 290 para unir asfibras de vidro talhadas secadas e fibras de ligação 210 eformar a esteira de filamento talhado 300. Entretanto, seráapreciado que se a folha for costurada no aparato de feltra-gem de agulha 280 e as fibras de vidro talhadas secadas e asfibras de ligação 210 são mecanicamente ligadas, pode serdesnecessário passar a folha pelo sistema de ligação térmico290, para formar a esteira de filamento talhada 300.
No sistema de ligação térmico 290, a folha é aque-cida a uma temperatura que está acima do ponto de fusão dasfibras de ligação 210 porém abaixo do ponto de fusão das fi-bras de vidro talhadas secadas. Quando as fibras de bicompo-nente forem empregadas como as fibras de ligação 210, a tem-peratura no sistema de ligação térmico 290 é elevada a umatemperatura que está acima da temperatura de fusão das fi-bras da bainha, porém abaixo da temperatura de fusão das fi-bras de vidro talhadas secadas. Ao aquecer as fibras de li-gação 210 a uma temperatura acima do seu ponto de fusão, oudo ponto de fusão das fibras de bainha no caso onde as fi-bras de ligação 210 são fibras de bicomponente, faz com queas fibras de ligação 210 se tornem adesivas e liguem as fi-bras de ligação 210 tanto a elas mesmas quanto às fibras devidro talhadas secadas adjacentes. Se as fibras de ligação210 completamente se fundem, as fibras fundidas podem encap-sular as fibras de vidro talhadas secadas. Contanto que atemperatura dentro do sistema de ligação térmico 290 não se-ja elevada tão alta quanto o ponto de fusão das fibras devidro de filamento talhado secadas e/ou fibras do núcleo,estas fibras permanecerão em uma forma fibrosa dentro dosistema de ligação térmico 290 e esteira filamento talhado 300.
O sistema de ligação térmico 290 pode incluirqualquer método de ligação e/ou aquecimento conhecido natécnica, tal como ligação por forno, ligação por forno em-pregando pressão de ar, aquecimento infravermelho, calandra-gem quente, calandragem de correia, ligação ultra-sônica,aquecimento por microonda, e tambores aquecidos. Opcional-mente, dois ou mais destes métodos de ligação podem ser em-pregados em combinação para ligar as fibras de vidro de fi-lamento talhadas secadas e fibras de ligação 210. A tempera-tura do sistema de ligação térmico 290 varia, dependendo doponto de fusão das fibras de ligação 210, resina aglutinan-te, e/ou polímeros de látex empregados particulares, e se ounão as fibras de bicomponente estão presentes na folha. Aesteira de filamento talhada 300 que emerge do sistema deligação térmico 290 contém uma distribuição uniforme ousubstancialmente uniforme de fibras de vidro talhadas seca-das e fibras de ligação 210 que fornece força melhorada,propriedades acústicas e térmicas, dureza, resistência deimpacto, e absorbância acústica a esteira 300. Além disso, aesteira de filamento talhado 300 formada tem uma consistên-cia de peso substancialmente uniforme e propriedades uniformes.
A esteira de filamento talhado 300 pode ser empre-gada em numerosas aplicações, tal como, por exemplo, um ma-terial de reforço em aplicações de automóvel tal como em co-berturas de teto, revestimentos de capô, revestimentos depiso, painéis de remate, estantes de embrulhos, guarda-sóis,estruturas de painel de instrumento, interores de portas, eoutros, em armazenagem a mão para indústrias marinhas (cons-trução de barco), aniagem a vácuo e pressão, moldagem deprensa fria, moldagem de matriz de metal combinada, e fundi-ção centrifuga. A esteira de filamento talhado 300 tambémpode ser empregada em várias aplicações acústicas não estru-turais tal como em eletrodomésticos, em telas e divisões deescritório, em azulejos de teto, e painéis de construção.
É uma vantagem da presente invenção que as propri-edades físicas da esteira possam ser otimizadas e/ou adapta-das alterando-se o peso, comprimento, e/ou diâmetro do re-forço e/ou fibras de ligação empregadas na esteira de fila-mento talhado. Como um resultado, uma grande variedade deesteiras de filamento talhados e produtos de compósito for-mados das esteiras de filamento talhados pode ser fabricada.
Também é uma vantagem que as fibras de vidro defilamento talhado de uso úmido formadas de acordo com a pre-sente invenção fornecem um esteira de filamento talhado queé livre de estático ou substancialmente livre de estático. Aredução na ocorrência de eletricidade estática nas fibras devidro resulta em uma melhora na capacidade de controlar adistribuição das fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido (ou outras fibras de reforço) e unir as fibras na es-teira de filamento talhado, e ajuda na formação de uma es-teira que tem uma distribuição substancialmente uniforme defibras de vidro e fibras de ligação.
Além disso, as fibras de vidro de filamento talha-do de uso úmido livre de estático elimina a necessidade dapresença de barras anti-estáticas ou outro equipamento anti-estático na linha de fabricação da esteira. Além disso, aWUCS livre de estático elimina qualquer necessidade da pre-sença e/ou uso de uma mistura química anti-estática na linhade fabricação da esteira de filamento talhado. A redução oueliminação de eletricidade estática nas fibras de WUCS tam-bém reduz a quantidade de fibras livres ou fibras no ar nolugar de trabalho e reduz a irritação potencial aos traba-lhadores que formam as esteiras, o que pode ser causado pe-Ias fibras de vidro "livres", desse modo criando um ambienteamigável ao trabalhador.
Geralmente tendo descrito esta invenção, um outroentendimento pode ser obtido através em referência a certosexemplos específicos ilustrados abaixo os quais são forneci-dos para propósitos de ilustração somente e não é pretendidoserem todos incluídos ou limitantes a menos que de outro mo-do especificado.
EXEMPLO70 g de uma solução a 40% de Katax 6660-A (agenteantiestático) foram adicionados a 15 kg da goma de OwensCorning designada 9501 e agitados para homogeneizar a goma.
A goma foi aplicada às fibras de vidro através de laminado-res de aplicação antes de coletar as fibras nos filamentos.
As fibras de uso úmido foram então talhadas e secadas duran-te 12 horas a 120°C. 0 vidro secado foi submetido a uma si-mulação que reproduziu a fricção de vidro como visto em umalinha de moldagem de folha de deposição seca convencional. 0estático gerado nas fibras de vidro foi medido empregando umRothschild Static-Voltmeter R-4021. As medições estáticasforam tomadas a 21°C e 43% de umidade relativa. 0 valor es-tático das fibras de vidro de filamento talhado de uso úmidotratadas com a goma modificada contendo um agente antiestá-tico foi medido a 35 Volts.
Para comparação, as fibras de vidro de filamentotalhado de uso úmido foram cobertas com goma 9501 de OwensCorning (nenhum agente antiestático adicionado). As fibrasde vidro de uso úmido foram talhadas, secadas, e o valor es-tático foi medido como descrito acima. 0 estático gerado nasfibras de vidro cobertas com a goma 9501 de Owens Corningque não contém nenhum agente antiestático adicionado foi me-dido a 1000 Volts.
0 equipamento de deposição seca convencional poderesistir até aproximadamente 100 Volts de eletricidade está-tica nas fibras de vidro antes de processar problemas talcomo aglomeração de fibras surja. Desse modo, um valor está-tico de até aproximadamente 100 Volts é considerado ser "li-vre de estático". A partir dos dados apresentados acima, po-de ser concluído que as fibras de vidro de filamento talhadode uso úmido tratadas com a solução de goma modificada (con-tendo um agente antiestático adicionado) demonstraram umatendência reduzida a acumular eletricidade estática nas fi-bras de vidro de filamento talhado de uso úmido, especial-mente quando comparada com uma goma que não contém nenhumagente antiestático. Também pode ser concluído que as fibrasde vidro de filamento talhado de uso úmido cobertas com acomposição de goma modificada é "livre de estático".
A invenção deste pedido foi descrita acima tantogenericamente quanto com respeito às modalidades específi-cas. Embora a invenção tenha sido apresentada na qual acre-dita-se estar, as modalidades preferidas, uma ampla varieda-de de alternativas conhecidas por aqueles de experiência natécnica pode ser selecionada dentro da descrição genérica. Ainvenção não está em outros contextos limitada, com exceçãoda recitação das reivindicações apresentadas abaixo.
Claims (19)
1. Esteira de filamento talhado não tecido de bai-xa estática CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:fibras de vidro de filamento talhado de uso úmidosecadas que foram tratadas para reduzir a ocorrência de ele-tricidade estática nas referidas fibras de vidro de filamen-to talhado de uso úmido secadas; eum material de ligação termoplástico que tem umponto de fusão menor do que o ponto de fusão das referidasfibras de vidro de filamento talhado de uso úmido secadas, oreferido material de ligação termoplástico ligando pelo me-nos uma porção das referidas fibras de vidro de filamentotalhado secadas e o referido material de ligação termoplástico; eonde as referidas fibras de vidro de filamento ta-lhado de uso úmido secadas e o referido material de ligaçãotermoplástico são substancialmente uniformemente distribuí-dos em toda a referida esteira de filamento talhado.
2. Esteira de filamento talhado não tecida, de a-cordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de queas referidas fibras de vidro de filamento talhado de uso ú-mido secadas incluem uma superfície e pelo menos uma porçãoda referida superfície das referidas fibras de vidro é co-berta com uma composição de goma que contém um agente deformação de película, agente aglutinante, e um ou mais lu-brificantes em uma quantidade de cerca de 0,4 a cerca de-2,0% em peso de sólidos.
3. Esteira de filamento talhado não tecido, de a-cordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de quea referida composição de goma inclui os agentes hidrofilicosem uma quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 0,2% em pesode sólidos.
4. Esteira de filamento talhado não tecido, de a-cordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de queas referidas fibras de vidro de filamento talhado de uso ú-mido secadas incluem uma superfície e pelo menos uma porçãoda referida superfície das referidas fibras de vidro contémum agente antiestático.
5. Esteira de filamento talhado não tecido, de a-cordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de queo referido agente antiestático é um componente adicionado auma composição de goma aplicada a uma superfície das referi-das fibras de vidro de filamento talhado de uso úmido seca-das, a referida composição de goma contendo um agente deformação de película, e um agente de acoplamento, um ou maislubrificantes.
6. Esteira de filamento talhado não tecido, de a-cordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de queo referido agente antiestático é adicionado a referida com-posição de goma em uma quantidade de cerca de 0,05 a cercade 0,2% em peso.
7. Esteira de filamento talhado não tecido, de a-cordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de queo referido agente antiestático é selecionado de compostos deamônio quaternário, cloreto de tetraetilamônio, cloreto delitio, ésteres de ácido graxo e aminas etoxiladas.
8. Método para formar uma esteira de filamento ta-lhado não tecido de baixa estática, CARACTERIZADO pelo fatode que compreende as etapas de:formar fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido tendo um material antiestático aplicado a pelo menosuma porção de uma superfície desta;remover a água das referidas fibras de vidro defilamento talhado de uso úmido para formar fibras de fila-mento talhado secadas;misturar as referidas fibras talhadas secadas e ummaterial de ligação termoplástico para formar uma misturadas referidas fibras talhadas secadas e referido material deligação termoplástico;formar a referida mistura das referidas fibras ta-lhadas secadas e referido material de ligação termoplásticoem uma folha; eunir pelo menos uma porção das referidas fibrastalhadas secadas e referido material de ligação termoplásti-co para formar uma esteira de filamento talhado.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o referido material antiestá-tico é um membro selecionado do grupo que consiste em um a-gente antiestático, uma composição de goma que contém um a-gente antiestático e uma composição de goma que contém osagentes hidrofílicos em uma quantidade de cerca de 0,05 acerca de 0,2% em peso, a referida composição de goma inclu-indo um agente de formação de película, um agente de acopla-mento, e pelo menos um lubrificante.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de formaçãodas referidas fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido compreende:adicionar um agente antiestático a uma composiçãode goma incluindo um agente de formação de película, um lu-brificante, e um agente de acoplamento; e.aplicar a referida composição de goma contendo oreferido agente antiestático a uma superfície das referidasfibras de vidro de filamento talhado de uso úmido.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de formaçãodas referidas fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido compreende:aplicar um agente antiestático a uma superfíciedas referidas fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido.
12. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida etapa de formaçãodas referidas fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido compreende:aplicar uma composição de goma que contém um agen-te-de. formação de película, um lubrificante, e um agente deacoplamento a uma superfície das referidas fibras -de vidrode filamento talhado de uso úmido em uma quantidade de cercade 0,4 a cerca de 2,0% em peso de sólidos.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de que a referida composição de gomacontém os agentes hidrofilicos em uma quantidade de cerca de-0,05 a cerca de 0,2% em peso de sólidos.
14. Fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido para uso em um processo de deposição seca,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:fibras de vidro de filamento talhado de uso úmidoque têm um matérial antiestático em pelo menos uma porção deuma superfície desta.
15. Fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelofato de que o referido material antiestático é um agente an-tiestático adicionado a uma composição de goma aplicada auma superfície das referidas fibras de vidro de filamentotalhado de uso úmido, a referida composição de goma contendoum agente de formação de película, agente de acoplamento, eum ou mais lubrificantès.
16. Fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelofato de que o referido agente antiestático é adicionado areferida composição de goma em uma quantidade de cerca de-0,05 a cerca de 0,2% em peso.
17. Fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelofato de que o referido material antiestático é uma composi-ção de goma incluindo um agente de formação de película, a-gente de acoplamento, e um ou mais lubrificantes, onde a re-ferida composição de goma inclui agentes hidrofilicos em umaquantidade de cerca de 0,05 a cerca de 0,2% em peso de sólidos.
18. Fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelofato de que a referida composição de goma é aplicada às re-feridas fibras de vidro de filamento talhado de uso úmido emuma quantidade de cerca de 0,4 a cerca de 2,0% em peso desólidos.
19. Fibras de vidro de filamento talhado de usoúmido, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelofato de que o referido material antiestático é um agente an-tiestático selecionado de compostos de amônio quaternário,cloreto de tetraetilamônio, cloreto de litio, ésteres de á-cido graxo e aminas etoxiladas.
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