BRPI0918561B1

BRPI0918561B1 - Membros de suporte de não tecido contínuo

Info

Publication number: BRPI0918561B1
Application number: BRPI0918561-5A
Authority: BR
Inventors: Pierre Riviere; Jean Louis Monnerie; Jonas Karlsson; Dana Eagles; Sabri Mourad; Robert A. Hansen
Original assignee: Albany International Corp.
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2019-06-18
Also published as: KR101606722B1; ES2564182T3; HUE027684T2; WO2010030570A9; MX2011002621A; US8822009B2; JP5739332B2; CA2736770A1; KR20110069807A; US20120021171A1; CN102264970B; EP2334860A1; RU2519879C2; CA2736770C; JP2012502202A; EP2334860B1; BRPI0918561A2; CN102264970A; WO2010030570A1; TW201030203A

Abstract

membros de suporte de não tecido contínuo e respectivos métodos de formação um membro de suporte tal como uma correia ou manga inclui um padrão topográfico sobre o seu lado de contato de lâmina. uma pluralidade de áreas terrestres, depressões correspondentes, vazios de atravessamento ejou áreas de ranhura é formada sobre a superficie superior do membro de suporte para produzir o padrão topográfico. as áreas de terra, as depressões correspondentes, os vazios de atravessamento ejou as áreas de ranhura podem ser formadops por gravação, corte, cauterização, modelagem, perfuração mecânica ou uma combinação dos mesmos. a correia ou manga aperfeiçoada confere as características fisicas desejadas, tais como tamanho, aparência, textura, absorvência, resistência e tato para um produto não tecido nela produzida.

Description

“Membros de Suporte de Não Tecido Contínuo e Respectivos Métodos de Formação”

Relatório Descritivo

Referência Remissiva a Pedidos Relacionados

Este Pedido reivindica benefício de prioridade do Pedido de Patente Provisório de Número de Série US 61/096.149, depositado em 11 de setembro de 2008, Pedido de Patente Provisório de Número de Série US 61/121.998, depositado em 12 de dezembro de 2008, Pedido de Patente Provisório Número de Série US 61/147.637, depositado em 27 de 10 janeiro de 2009, Pedido de Patente Provisório Número de Série US /147.894, depositado em 28 de janeiro de 2009.

Antecedentes da Invenção

Campo da Invenção

A presente invenção é direcionada a estruturas sem fim, e parti15 cularmente, a tecidos industriais utilizados na produção de produtos não tecidos. Mais particularmente, a presente invenção é direcionada a membros de suporte, tais como correias ou luvas utilizadas na produção de produtos não tecidos padronizados, marcados ou texturizados.

Descrição da Técnica Antecedente

São conhecidos há muitos anos processos para a fabricação de produtos não tecidos. Em um processo, uma manta ou trama de fibra é tratada com correntes ou jatos de água para fazer que as fibras se embaracem umas com as outras e melhorem as propriedades físicas, tais como a força, da trama. Tais técnicas para o tratamento por meio de jatos de água são conhecidas há décadas, como pode ser obtido a partir das divulgações das Patentes US 3.214.819, 3.508.308 e

1.

3.485.706.

Em termos gerais, este método envolve o entrelaçamento de fibras elementares, umas com as outras, por meio da ação de jatos de água sob pressão, que agem na estrutura fibrosa como agulhas e torna possível reorientar parte das fibras formando a trama na direção da espessura.

Esta tecnologia tem sido amplamente desenvolvida nos tempos atuais e é utilizada não apenas para produzir o que são conhecidas como estruturas “spunlaced” ou “hidroembaraçado” para uso têxtil, tal como, em particular para aplicações nos campos médicos e hospitais, para limpeza, filtragem e invólucros para sacos de chá, mas também para fazer pequenas perfurações em meios contínuos, tais como papel, cartolina, filmes, até mesmo folhas de plástico ou semelhantes e os artigos obtidos podem ser regulares e homogêneos, como pode ser obtido da divulgação da Patente US 3.508.308, e,. se necessário, compreende modelos resultantes da reorientação das fibras, isto, sendo essencial para um objetivo estético, como pode ser obtido da divulgação da Patente US 3.485.706.

Para produtos do tipo “spunlace” ou “hidroembaraçado”, é conhecido há muito tempo que as propriedades finais do produto podem ser adaptadas pela produção de misturas de material, por exemplo, pela combinação de uma pluralidade de tramas consistindo em fibras de diferentes tipos, por exemplo, de fibras naturais, artificiais ou sintéticas, ou mesmo tramas em que as fibras são misturadas previamente (tramas do tipo “spunbond” etc.) com reforços que podem ser incorporados na estrutura de não. tecido.

As patentes francesas FR-A-2 730 246 e 2 734 285, correspondendo respectivamente à Patente US 5.718.022 e à Patente US

5.768.756, descrevem soluções que tornam possível tratar com sucesso

3/34 fibras hidrofóbicas ou misturas destas fibras com outras fibras hidrofílicas ou mesmo tramas consistindo inteiramente em fibras naturais por meio de jatos de água.

Em termos gerais, de acordo com os ensinamentos destes documentos, o tratamento envolve tratar uma trama básica composta de fibras elementares do mesmo tipo ou de diferentes tipos, comprimindo e umedecendo esta trama básica e então entrelaçando as fibras por meio de pelo menos um suporte de jatos de água contínuos sob alta pressão agindo na trama básica.

Para este fim, a trama básica é avançada positivamente sobre um suporte poroso sem fim em movimento e é posta sobre a superfície de um tambor cilíndrico rotativo perfurado, ao interior do qual um vácuo parcial é aplicado. A trama básica é comprimida mecanicamente entre o suporte poroso e o tambor rotativo, que ambos avançam substancialmente na mesma velocidade. Imediatamente a jusante da zona de compressão, uma cortina de água é direcionada sobre a trama e passa sucessivamente através do suporte poroso, da trama básica comprimida e do tambor perfurado de apoio, que suga o excesso de água.

As fibras elementares são entrelaçadas continuamente, ainda sobre o tambor cilíndrico rotativo, pela trama comprimida e molhada sendo submetida à ação de pelo menos um suporte de jatos de água sob alta pressão. Em geral, a ligação é realizada por meio de uma pluralidade de suportes de jatos de água sucessivos, que agem sobre a mesma face ou alternadamente contra as duas faces da trama, variando a pressão dentro dos suportes e a velocidade dos jatos descarregados de um suporte para a próxima e normalmente de forma progressiva.

É importante notar, como pode ser obtido de FR 2 734 285, que o rolo perfurado pode compreender microperfurações distribuídas aleatoriamente. Se necessário, após o tratamento de ligação inicial, a estrutu4/34 ra não tecido fibrosa pode ser submetida a um segundo tratamento aplicado à face inversa.

No processo de produção de produtos não tecidos spunlaced ou hidroembaraçado, é desejado fornecer um padrão ou marca no produto 5 finalizado, criando, desse modo, um desenho desejado no produto. Este padrão ou marca é tipicamente desenvolvido utilizando um processo secundário, separado dos processos de formação e enrolamento da folha de não tecido, onde é utilizado um rolo de calandra. Estes rolos são tipicamente caros e operam sobre o princípio de compressão de certas 10 áreas da trama fibrosa, para criar os padrões ou marcas requeridas. No entanto, existem vários inconvenientes na utilização de um processo separado para criar o padrão ou marca no produto não tecido. Para iniciantes, seria necessário um investimento inicial alto para rolos de calandra, o que pode limitar o tamanho dos percursos, que pode ser 15 economicamente justificado por um produtor. Segundo, custos mais altos de processamento seriam incorridos devido a um estágio de padronização ou marca. Terceiro, o produto final teria um conteúdo material maior do que o requerido para manter o calibre do produto após a compressão na etapa de calandragem. Por último, o processo de 20 dois estágios levaria a um volume baixo no produto finalizado devido à compressão de alta pressão durante a calandragem. Produtos não tecidos de técnica anterior feitos com estes processos de padronização conhecidos não têm porções elevadas bem definidas e, portanto, os padrões desejados são difíceis de serem vistos. Além disso, as porções 25 elevadas de produtos não tecidos em relevo da técnica anterior não são dimensionalmente estáveis e suas porções elevadas perdem sua estrutura tridimensional quando estressadas, como, por exemplo, quando elas são manuseadas ou lavadas.

As Patentes US 5.098.764 e 5.244.711 revelam o uso de um membro de suporte em um método mais recente de produção de tramas

5/34 ou produtos não tecidos. Os membros de suporte têm uma configuração de recursos topográficos, bem como um conjunto ordenado de aberturas. Neste processo, uma trama de fibras inicial é posicionada no membro de suporte topográfico. O membro de suporte com a trama fibrosa sobre o mesmo é passado sob jatos de fluido de alta pressão, tipicamente água. Os jatos de água fazem com que as fibras se entrelacem e se embaracem umas com as outras em um padrão específico, baseado na configuração topográfica do membro de suporte.

O padrão dos recursos topográficos e aberturas no membro de suporte é crítico para a estrutura do produto não tecido resultante. Além disso, o membro de suporte deve ter integridade estrutural e força suficientes para suportar uma trama fibrosa enquanto jatos de fluido rearranjam as fibras e as embaraçam em seu novo arranjo, para fornecer um tecido estável. O membro de suporte não deve sofrer qualquer distorção substancial sob a força dos jatos de fluido. Também, o membro de suporte deve ter meios para remover os volumes relativamente grandes de fluido de enredamento, de modo a prevenir “alagamento” da trama fibrosa, o que interferiría com o enredamento efetivo. Tipicamente, o membro de suporte inclui aberturas de drenagem, que devem ser de um tamanho suficientemente pequeno para manter a integridade da trama fibrosa e prevenir a perda da fibra através da superfície de formação. Além disso, o membro de suporte deve ser substancialmente livre de rebarbas, ganchos ou irregularidades semelhantes, que poderíam interferir com a remoção do mesmo do produto não tecido emaranhado. Ao mesmo tempo, o membro de suporte deve ser tal que as fibras da trama fibrosa sendo processadas no mesmo não sejam levadas pela lavagem sob a influência dos jatos do fluido.

Um dos principais problemas que surgem durante a produção dos produtos não tecidos é o de alcançar a coesão da estrutura a fim de proporcionar ao produto características mecânicas, de acordo com o

6/34 pedido em questão, enquanto mantendo ou concedendo características físicas particulares, tais como volume, estilo, aparência etc.

As propriedades de volume, absorção, força, suavidade, e aparência estética são de fato importantes para muitos produtos não tecidos quando utilizados para os fins previstos. Para produzir um produto não tecido tendo estas características, um tecido, correia, ou luva de apoio será muitas vezes construído tal que a superfície de contato da folha apresente variações topográficas.

Deve ser observado que esses tecidos podem tomar a forma de ciclos sem fim ou podem ser feitos sem fim e funcionar na forma de transportadores, ou como uma luva montada sobre um cilindro. Deveria ser ainda observado que a produção de não tecidos é um processo contínuo que prossegue a velocidades consideráveis. Isto é, as fibras ou camadas das fibras elementares são continuamente depositadas sobre o tecido de formação na seção de formação, enquanto uma trama de não tecido recém-fabricada é continuamente enrolada em rolos após ser seca.

Sumário da Invenção

A presente invenção proporciona um tecido, correia ou luva aperfeiçoado, que funciona no lugar de um tecido, correia ou luva tradicional e auxilia no fornecimento de características físicas desejadas, tais como volume, aparência, textura, absorção, força e estilo aos produtos não tecidos produzidos no mesmo.

Outras vantagens são proporcionadas, tais como, mas, sem limitação, uma modelagem molhada mais eficaz; uma trama melhorada liberada sobre tecidos de técnica anterior como resultado de cruzamentos sem fios, como em tecidos para aprisionar fibras elementares; e limpeza mais fácil.

7/34

Ê, portanto, um objetivo principal da invenção o provimento de um membro de suporte de spunlace ou de hidroenredamento, tal como um tecido, correia, ou luva que tenha um padrão de superfície de contato de trama de uma série de superfícies elevadas e depressões 5 correspondentes, que proporcionam uma textura ao produto não tecido produzido no mesmo.

Outro aspecto da revelação é que a estrutura tem espaços vazios, tais como orifícios de passagem, para permitir a passagem de água ou ar, ou de ambos.

Em uma realização, é revelada uma estrutura de tecido que é utilizada para fazer produtos não tecidos texturizados, sendo a estrutura permeável ao ar e água, compreendendo a superfície de contato da folha tendo um padrão incluindo uma série de superfícies elevadas e depressões correspondentes adaptadas para fornecer uma textura ao produto 15 não tecido produzido na mesma, e uma série de espaços vazios de passagem adaptados a permitir a passagem de água e ar da superfície do tecido para a superfície.

Uma realização se refere a um membro de suporte, tal como uma correia ou luva para suportar e transportar fibras poliméricas em um 20 processo de spunlace ou hidroenredamento. Muitos produtos não tecidos são submetidos a calandragem após serem formados em um segundo processo. Durante esse processo, um rolo calendário (ou ambos) pode ter um padrão na superfície, que é utilizado para fornecer uma textura ao não tecido. As presentes correias ou luvas inventivas 25 apresentam as seguintes vantagens não limitadoras sobre este processo de calandragem separado: as luvas são um item relativamente menos caro sem grande investimento de capital em equipamento fixo; a padronização é realizada durante o próprio processo de formação, eliminando a necessidade de um processo separado adicional; conteúdo 30 material mais baixo no produto final pode ser alcançado, uma vez que o

8/34 calibre do produto não é reduzido a partir da compressão devido à calandragem; o produto finalizado pode ser produzido com alto volume, uma vez que não é comprimido em qualquer estágio. Para os produtores de produtos laminados de não tecidos, estas vantagens do processo 5 ainda levam às vantagens de produto final de: tramas de spunlace ou hidroenredamento de menor custo com padrões ou marcas; a capacidade de customizar produtos, uma vez que a justificação do volume para padrões é reduzida grandemente; produção de produtos de desempenho mais alto, uma vez que o alto volume fornece a característica de absor10 ção maior, que é de grande valor em aplicações do consumidor.

A correia ou luva inventiva é uma estrutura sem fim com permeabilidade normalmente na faixa de 100-500cfm e pode compreender qualquer número de camadas, tal como em camadas únicas, duplas ou triplas. Os materiais poliméricos de construção podem consistir em 15 termoplásticos extrudáveis ou resinas reticuladas por calor, UV, à temperatura ambiente, nas famílias de poliéster, acrílico ou poliuretano, por exemplo. Os materiais são selecionados de modo a garantir a funcionalidade no processo de spunlacing, onde podem ser empregadas pressões de chuveiro de enredamento de até 250 bars.

Uma realização se refere a correias ou luvas para produzir produtos não tecidos de spunlace ou hidroembaraçado. A correia ou membro de suporte ou luva é um membro de suporte permeável ao ar e/ou à água, que pode ser feito de um filme extrusado ou laminado, em que orifícios definidos são feitos a fim de ter a permeabilidade ao ar e/ou à 25 água. Estes orifícios podem ter diferentes diâmetros variando de 0,01 mm a 5 mm, com diferentes ângulos de entrada na superfície da correia ou da luva. A forma dos orifícios pode ser arredondada, quadrada, oval ou qualquer forma específica, tal como uma forma de estrela. Os orifícios na superfície do membro de suporte podem ser posicionados aleatoriamente ou com densidade específica em algumas áreas ou

9/34 uniformemente na superfície dependendo do efeito requerido. Ao invés de orifícios, linhas ou ranhuras podem ser cortadas/gravadas no membro de suporte ou correia para criar padrões, ou mesmo logotipos. O membro de suporte pode ser produzido com uma ou mais camadas 5 de um filme polimérico, com ou sem reforço, que pode ser tecido ou não tecido. Pode também ser feito como um laminado com uma camada de tecido ou não tecido entre duas ou mais camadas de um filme polimérico. Este reforço aumenta as características mecânicas e a estabilidade da correia/luva.

A superfície do membro de suporte pode ser processada a fim de criar uma topografia cortando-se ou esculpindo-se um padrão, por exemplo, uma estrutura alveolar, e/ou pode ser tratada com um revestimento químico para uma aplicação específica, tal como dissipação estática, liberação de contaminação/mancha, aprimoramento da 15 durabilidade etc. A superfície do membro de suporte pode ser esculpida, por exemplo, para criar uma topografia para uma aplicação de padronização. O membro de suporte pode ser feito como uma luva para ser instalada em um tambor (luva) ou como uma correia ou membro de suporte sem fim ou costurável (feito sem fim). O uso deste tipo de 20 membro de suporte permite uma melhor reflexão de energia hidráulica se comparado a uma correia de tecido padrão de técnica anterior. Isso melhora o entrelaçamento das fibras no não tecido e evita a penetração da fibra nas aberturas/orifícios/espaços vazios da correia de apoio, o que pode levar a perda de fibra ou a dificuldade na liberação do não 25 tecido uniformemente e de forma limpa da correia/luva de apoio, como pode ser observado em correias ou membros de suporte de tecido. O resultado é: melhor entrelaçamento das fibras e menos seleção de fibra, resultando em melhor liberação do produto ou transferência deste membro de suporte para outra posição ou membro de suporte. O lado 30 da máquina pode ter um conjunto ordenado de fios MD de monofilamentos laminados ou parcialmente incorporados na correia/luva de

10/34 apoio, a fim de criar drenagem mais alta.

Para um melhor entendimento da invenção, suas vantagens operacionais e objetos específicos atingidos pelo seu uso, é feita referência ao assunto descritivo em anexo, em que realizações preferidas da 5 invenção são ilustradas nos desenhos em anexo, em que componentes correspondentes são identificados pelos mesmos números de referência.

Breve Descrição dos Desenhos

A descrição detalhada a seguir, fornecida por meio de exemplo e não destinada a limitar a presente invenção somente ao mesmo, será 10 melhor apreciada em conjunto com os desenhos em anexo, em que números de referência semelhantes indicam elementos e partes semelhantes, em que:

a Figura 1 é uma vista esquemática de um equipamento para produzir um produto não tecido utilizando os membros de suporte da 15 presente invenção;

a Figura 2 é uma vista esquemática de um equipamento para produzir um produto não tecido utilizando os membros de suporte da presente invenção;

as Figuras 3A e 3B são exemplos de um membro de suporte ten20 do espaços vazios de passagem, de acordo com um aspecto da presente invenção;

as Figuras 4A e 4B ilustram etapas envolvidas em um método para produzir um membro de suporte, de acordo com uma realização da presente invenção;

a Figura 5 ilustra um equipamento utilizado na geração de espaços vazios de passagem em um membro de suporte, de acordo com um

11/34 aspecto da invenção;

a Figura 6 ilustra imagens de um membro de suporte produzido em conformidade com um aspecto da presente invenção;

a Figura 7 ilustra imagens de um membro de suporte produzido 5 em conformidade com outro aspecto da presente invenção;

a Figura 8 ilustra imagens tanto da superfície superior quanto da inferior de um membro de suporte produzido em conformidade com um aspecto da presente invenção;

a Figura 9 representa diversos espaços vazios de passagem gera10 dos de acordo com ainda outro aspecto da presente invenção;

as Figuras 10A-C são exemplos de seções transversais de um membro de suporte tendo uma estrutura de espaço vazio ramificada formada de acordo com um aspecto da presente invenção;

as Figuras 11A-E são esquemas de padrões de superfícies, de15 pressões correspondentes, e espaços vazios de passagem formados em um membro de suporte, de acordo com um aspecto da presente invenção;

a Figura 12 é um diagrama de um correia/luva que foi esculpido em um padrão alternado, de acordo com um aspecto da presente 20 invenção;

as Figuras 13A-C são esquemas de padrões de superfícies, depressões correspondentes, e espaços vazios de passagem formados em um membro, de suporte de acordo com um aspecto da presente invenção;

as Figuras 14A-G ilustram membros de suporte construídos de acordo com várias realizações da presente invenção; e

12/34 a Figura 15 é uma vista em perspectiva de um membro de suporte, de acordo com um aspecto da presente invenção.

Descrição Detalhada das Realizações Preferidas

A presente invenção será agora descrita mais completamente a seguir com referência aos desenhos em anexo, em que as realizações preferidas da invenção são mostradas. Esta invenção pode, no entanto, ser materializada de muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às realizações ilustradas demonstradas neste docu10 mento. Ao invés disso, estas realizações ilustradas são proporcionadas, de modo que esta revelação será meticulosa e completa, e transmitirão completamente o escopo da invenção àqueles versados na técnica.

A presente invenção fornece um membro de suporte contínuo para o uso no equipamento mostrado nas Figuras 1 e 2, por exemplo. O 15 membro de suporte de não tecido funciona no lugar de um tecido de suporte de tecido tradicional, e auxilia no fornecimento da textura, estilo e volume desejados aos produtos não tecidos produzidos no mesmo. O membro de suporte da presente invenção pode reduzir o tempo de fabricação e custos associados com a produção de não 20 tecidos.

Uma correia ou luva, como descrita neste documento, tem dois lados: um lado em contato ou recebendo a trama ou folha e uma lado de máquina ou de trás. O primeiro é assim chamado porque é o lado do membro de suporte que defronta a trama de não tecido recém-formada.

O segundo é assim chamado porque é o lado do membro de suporte que passa sobre e está em contato com os rolos ou cilindro na máquina de produção de não tecido.

A Figura 1 representa um equipamento para produção contínua

13/34 de produtos não tecidos utilizando um membro de suporte em conformidade com a presente invenção. O equipamento da FIGURA 1 inclui uma correia transportadora 80, que serve na realidade como membro de suporte topográfico em conformidade com a presente invenção. A correia é movida continuamente em uma direção anti-horária, por exemplo, em volta de um par de rolos afastados, como é bem conhecido na técnica. Disposto acima da correia 80 está um coletor de ejeção de fluido 79 conectando uma pluralidade de linhas ou grupos 81 de orifícios. Cada grupo tem uma ou mais fileiras de orifícios de diâmetro muito fino, cada um com cerca de 0,18 milímetros (0,007 polegada) de diâmetro, com 12 desses orifícios por centímetro (30 desses orifícios por polegada). É fornecida água aos grupos 81 de orifícios sob uma pressão predeterminada e é ejetada dos orifícios na forma de correntes ou jatos de água muito finos, substancialmente colunares, não divergentes. O coletor é equipado com manômetros 88 e válvulas de controle 87 para regular a pressão de fluido em cada linha ou grupo de orifícios. Disposta abaixo de cada linha ou grupo de orifício está uma caixa de sucção 182 para remoção de excesso de água, e para manter a área sem alagamento indevido. A trama de fibra 83 a ser formada no tecido da presente invenção é alimentada à correia transportadora do membro de suporte topográfico. A água é pulverizada através de um bocal 184 apropriado em direção da trama fibrosa para pré-molhar a trama de entrada 83 e auxiliar no controle das fibras à medida que elas passem sob os coletores de ejeção de fluido. Uma fresta de sucção 85 é colocada abaixo deste bocal de água para remover água em excesso. A trama fibrosa passa sob o coletor de ejeção de fluido em uma direção antihorário. A pressão à qual qualquer dado grupo 81 de orifícios é operado pode ser ajustada independentemente da pressão na qual qualquer dos outros grupos 81 de orifícios é operado. Tipicamente, contudo, o grupo 81 de orifícios mais próximo do bocal de pulverização 184 é operado a uma pressão relativamente baixa, por exemplo, 100 psi. Isto auxilia na fixação da trama de entrada à superfície do membro de suporte. À

14/34 medida que a trama passa na direção anti-horária na FIG. 1, a pressão na qual os grupos 81 de orifícios são operados é normalmente aumentada. Não é necessário que cada grupo 81 de orifícios seguinte seja operado a uma pressão mais alta do que seu vizinho na direção horária.

Por exemplo, dois ou mais grupos adjacentes 81 de orifícios podería ser operado na mesma pressão, após o que o próximo grupo que o sucede 81 de orifícios (na direção anti-horária) podería ser operado a uma pressão diferente. Muito tipicamente, as pressões de operação ao final da correia transportadora onde a trama é removida são mais altas do 10 que as pressões de operação onde a trama é inicialmente alimentada na correia transportadora. Embora seis grupos 81 de orifícios sejam mostrados na FIG. 1, este número não é crítico, mas dependerá do peso da trama, da velocidade, das pressões utilizadas, do número de linhas de orifícios em cada grupo etc. Após a passagem entre o coletor de 15 ejeção de fluido e os coletores de sucção, a agora formada trama não tecido é passada sobre uma ranhura de sucção adicional 186 para remover água em excesso. A distância das superfícies inferiores dos grupos 81 de orifícios para a superfície superior da trama fibrosa 83 tipicamente varia de cerca 12,7 centímetros (0,5 polegada) a cerca de 51 20 milímetros (2,0 polegadas); uma faixa de cerca de 19 milímetros (0,75 polegada) a cerca de 25,4 milímetros (1,0 polegada) é preferida. Ficará aparente que a trama não pode ser espaçada tão perto do coletor, de forma que a trama fique em contato com o coletor. Por outro lado, se a distância entre as superfícies inferiores dos orifícios e a superfície 25 superior da trama é muito grande, as correntes de fluidos perderão energia e o processo será menos eficiente.

Outro equipamento para produção de tecidos não tecidos utilizando um membro de suporte da presente invenção é representado esquematicamente na Figura 2. Neste equipamento, o membro de suporte topográfico é uma luva de tambor passível de rotação 191. O tambor 90 sob a luva de tambor 191 gira em uma direção anti-horária,

15/34 por exemplo. A superfície exterior da luva de tambor 191 compreende a configuração de suporte topográfico desejada. Disposto próximo a uma porção da periferia do tambor está um coletor 89 conectando uma pluralidade de faixas de orifícios 92 para aplicação de água ou outro fluido a uma trama fibrosa 193 colocada na superfície de fora das placas curvadas. Cada faixa de orifício pode compreender uma ou mais linhas de orifícios ou aberturas de diâmetro muito fino do tipo mencionado anteriormente neste documento. Tipicamente, as aberturas têm aproximadamente 0,13 milímetros a 0,25 milímetros (0,005 a 0,010 polegadas) de diâmetro. Pode haver tanto quanto 20 orifícios ou 24 orifícios por centímetro (50 ou 60 orifícios por polegada) ou mais, se desejado. Em geral e como explicado acima, a pressão em cada grupo de orifício é tipicamente aumentada do primeiro grupo sob o qual a trama fibrosa passa para o último grupo. A pressão é controlada por válvulas de controle 97 apropriadas e é monitorada por manômetros 98. O tambor é conectado a um cárter 94 sobre o qual um vácuo pode ser tirado para auxiliar na remoção de água e manter a área sem alagamento. Em operação, a trama fibrosa 193 é colocada sobre a superfície superior do membro de suporte topográfico antes do coletor de ejeção de água 89, como visto na Figura 2. A trama fibrosa passa sobre as faixas de orifícios e é formada em um tecido não tecido, em conformidade com a presente invenção. O tecido formado é, então, passado sobre uma seção 95 do equipamento, onde não há faixas de orifícios, mas o vácuo continua a ser aplicado. O tecido após ser desaguado é removido do tambor e passado em torno de uma série de latas secas 196 para secar o tecido.

Voltando, agora, para a estrutura dos membros de suporte, tais como a correia ou luva descrita acima, os membros de suporte podem ter uma topografia de espaços vazios de passagem. Os espaços vazios de passagem podem incluir, dentre outras coisas, características geométricas que proporcionem topografia e volume de folha melhorados aos

16/34 produtos não tecidos ou às folhas/tramas quando produzidos, por exemplo, sobre o membro de suporte 80, 191. Outra vantagem dos membros de suporte presentes é a liberação de trama mais fácil do membro de suporte.

Além disso, membros de suporte construídos em conformidade com a presente invenção resultarão em “impressões” mais profundas, resultando em um produto não tecido com absorção em massa mais alta e densidade mais baixa. Será observado que o termo “espaço vazio de passagem” é sinônimo do termo “orifício de passagem” e representa qualquer abertura que passa inteiramente através de um membro de suporte, tal como uma correia ou luva. Um membro de suporte, conforme referido neste documento, inclui, mas, sem limitação, tecidos industriais, tais como correia ou transportadores e luvas ou correias cilíndricas especificamente utilizadas em produção de não tecido.

Ainda outra vantagem é que a construção da correia/luva de suporte evita as restrições e necessidade de um tear convencional, uma vez que os espaços vazios de passagem, ranhuras, ou outros padrões podem ser colocados em qualquer localização ou padrão desejado e, assim, a estética da aparência da folha/trama pode ser melhorada. A superfície da correia/luva de suporte pode ser processada a fim de criar um padrão, cortando-se ou esculpindo-se um padrão, por exemplo, uma estrutura alveolar, e/ou pode ser tratada com um revestimento químico para uma aplicação específica, tal como dissipação estática, liberação de contaminação/mancha, aprimoramento da durabilidade etc. O uso do membro de suporte inventivo permite uma melhor reflexão de energia se comparado a uma correia de tecido padrão de técnica anterior. Isso melhora o entrelaçamento das fibras no produto não tecido e evita a penetração da fibra nas aberturas/orifícios/espaços vazios da correia de apoio, o que pode levar a perda de fibra ou a dificuldade na liberação do não tecido uniformemente e de forma limpa

17/34 da correia/luva de apoio, como pode ser observado em correias ou membros de suporte de tecido. O resultado é: melhor entrelaçamento das fibras e menos seleção de fibra, resultando em melhor liberação do produto ou transferência deste membro de suporte para outra posição ou membro de suporte.

Um método para produzir um membro de suporte, tal como uma correia ou luva, de acordo com uma realização da presente invenção é mostrado nas Figuras 4A e 4B, por exemplo. As Figuras 3A e 3B ilustram uma vista plana de uma pluralidade de espaços vazios de passagem 102, que são produzidos em uma porção de um membro de suporte contínuo 104, em conformidade com o método ilustrado nas Figuras 4A e 4B, por exemplo. Os espaços vazios de passagem podem servir como orifícios de drenagem em algumas aplicações, para permitir a passagem de fluido, água e/ou ar. A Figura 3A mostra a pluralidade de espaços vazios de passagem 102 a partir da perspectiva de uma superfície superior ou lateral de contato 106 do membro de suporte 104. Cada espaço vazio de passagem 102 pode ter uma forma cônica, onde a superfície interior 108 de cada espaço vazio de passagem 102 afunila para dentro a partir da abertura 110 na superfície superior 106 até a abertura 112 (Figura 3B) na superfície inferior ou do lado da máquina 114 (Figura 3B) do membro do suporte 104. O diâmetro ao longo da direção da coordenada x para a abertura 110 é representada como Δχι, enquanto o diâmetro ao longo da direção da coordenada y para abertura 110 é representada como Ayi. Referindo-se à Figura 3B, de forma similar, o diâmetro ao longo da direção da coordenada x para a abertura 112 é representada como ÁX2, enquanto o diâmetro ao longo da direção da coordenada y para abertura 112 é representada como Áy2. Como é aparente a partir das Figuras 3A e 3B, o diâmetro Δχι ao longo da direção x para a abertura 110 no lado de cima 106 do membro de suporte 104 é maior do que o diâmetro Δχζ ao longo da direção x para a abertura 112 no lado de baixo 114 do membro de suporte 104. Além

18/34 disso, o diâmetro Áyi ao longo da direção y para a abertura 110 no lado de cima 106 do membro de suporte 104 é maior do que o diâmetro Ay 2 ao longo da direção y para a abertura 112 no lado de baixo 114 do membro de suporte 104. Alternativamente, a geometria oposta pode também ser utilizada. Por exemplo, o diâmetro das aberturas na superfície do lado de contato com a folha pode ser maior do que o diâmetro nas aberturas na superfície do lado da máquina.

A Figura 4A ilustra uma vista em seção transversal de um dos espaços vazios de passagem 102 representados nas Figuras 3A e 3B. Como descrito anteriormente, cada espaço vazio de passagem 102 pode ter uma forma cônica, onde a superfície interior 108 de cada espaço vazio de passagem 102 afunila para dentro a partir da abertura 110 na superfície superior 106 até a abertura 112 na superfície inferior 114 do membro de suporte 104. A forma cônica de cada espaço vazio de passagem 102 pode ser criada como resultado de radiação ótica incidente 202, gerada a partir de uma fonte ótica, tal como um CO2 ou outro dispositivo a laser. Ao aplicar radiação a laser 202 de características apropriadas (por exemplo, potência de saída, comprimento focal, largura de pulso etc.) a, por exemplo, um membro de suporte de não tecido, um espaço vazio de passagem 102 pode ser criado como resultado da radiação a laser perfurando as superfícies 106, 114 do membro de suporte 104. Uma perfuração ou perfuração mecânica pode também ser utilizada para produzir os espaços vazios de passagem ou aberturas descritos acima.

Como ilustrado na Figura 4A, de acordo com um aspecto, a radiação a laser 202 cria, com o impacto, uma primeira borda elevada ou crista 204 na superfície superior 106 e uma segunda borda elevada ou crista 206 sobre a superfície inferior 114 do membro de suporte 104.

Estas bordas elevadas 204, 206 podem também ser referidas como um rebordo ou aba elevada. Uma vista plana do topo para a borda elevada

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204 é representada por 204A. De forma similar,. uma vista plana do fundo para a borda elevada 206 é representada por 206A. A altura de cada borda elevada 204, 206 pode estar na faixa de 5-10 gm. A altura é calculada como a diferença de nível entre a superfície do membro de suporte e a porção superior da borda elevada. Por exemplo, a altura da borda elevada 204 é medida como a diferença de nível entre a superfície 106 e a porção superior 208 da borda elevada 204. Bordas elevadas, tais como 204 e 206, fornecem, dentre outras vantagens, reforço mecânico local para cada espaço vazio de passagem ou orifício de passagem. Além disso, espaços vazios mais profundos resultam em “impressões” mais profundas no não tecido produzido, e também resultam em, por exemplo, mais volume e menor densidade. Deve ser notado que Δχι/Δχ2 pode ser 1,1 ou mais alto e Ay 1/Ay2 pode ser 1,1 ou mais alto em todos os casos. Alternativamente, a geometria oposta pode também ser utilizada. Por exemplo, o diâmetro dos espaços vazios ou aberturas na superfície de lado de contato com a folha pode ser maior do que o diâmetro dos espaços vazios ou aberturas na superfície do lado da máquina. Alternativamente, em alguns ou todos os casos, ΔΧ1/ΔΧ2 pode ser igual ale Ayi/Ay2 pode ser igual a 1, formando, assim, espaços vazios de passagem de uma forma cilíndrica. Adicionalmente, a “crista” pode estar em uma ou em ambas as superfícies.

Enquanto a criação de espaços vazios de passagem tendo bordas elevadas em um membro de suporte pode ser realizada utilizando dispositivo a laser, é previsto que outros dispositivos capazes de criar tais efeitos podem também ser empregados. Perfuração mecânica ou gravação em relevo e depois perfuração podem ser utilizadas. Por exemplo, membro de suporte não tecido pode ser gravado em relevo com um padrão de protrusões e depressões correspondentes na superfície no padrão requerido. Então, cada protrusão, por exemplo, pode ser perfurada mecanicamente ou perfurados por laser.

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A Figura 4B ilustra uma realização exemplificativa de um sistema 300 para geração de espaços vazios de passagem 304 em um membro de suporte 302. O sistema 300 pode incluir um dispositivo a laser 306, uma unidade de acionamento de laser 308, um cabeçote de laser 310 e acessórios mecânicos 316 sobre os quais o membro de suporte 302 é colocado.

A unidade de acionamento do laser 308 controla as várias condições que variam a energia gerada pelo laser. Por exemplo, a unidade de acionamento 308 pode permitir o ajuste da potência de saída do laser e o fornecimento de várias características de modulação. Por exemplo, o laser pode ser pulsado durante um período de tempo fixo ou contínuo, por meio de que a largura de pulso pode ser ajustada sobre uma variação particular.

O cabeçote de laser 310 fornece radiação ótica incidente 312 ao membro de suporte 302 por meio de um bico 314 para criação dos espaços vazios de passagem 304. A radiação ótica incidente 312 pode ser sujeita a vários componentes de formação de feixe antes de ser liberada pelo bico 314. Por exemplo, diferentes arranjos de lentes óticas podem ser utilizadas para alcançar uma distancia de trabalho desejada (isto é, D_w) entre o bico 314 do cabeçote de laser 310 e a superfície superior do membro de suporte 302. Além disso, divisores óticos, isoladores, polarizadores, fendas e/ou outros componentes podem ser utilizados para variar diferentes atributos associados com a potência da radiação ótica incidente 312 do cabeçote de laser 310. Por exemplo, o controle do tamanho de ponto e forma do ponto pode ser um atributo desejado. Na realidade, a radiação ótica incidente está perfurando (ou cortando) orifícios de passagem ou espaços vazios de passagem no membro de suporte 302. O mesmo equipamento pode também ser utilizado para esculpir ou gravar padrões de ranhuras, contínuas ou descontínuas, retas, onduladas, ou sinusoidais na superfície. Logotipos

21/34 também podem ser gravados.

O membro de suporte 302 pode ser instalado ou colocado em um equipamento apropriado 320 (por exemplo, como mostrado na FIG. 5), que tem componentes motorizados diferentes, trilhos, roldanas etc., a 5 fim de facilitar o movimento do membro de suporte 302, e/ou do cabeçote de laser 310 em uma direção de coordenadas x-y. Controlando o movimento do membro de suporte 302 ao longo da direção de coordenadas x-y, uma topografia de espaços vazios de passagem, ranhuras, padrões, logotipos etc. pode ser criada sobre o membro de suporte, de 10 acordo com os diferentes padrões desejados. Além do movimento na direção x-y, a distância de trabalho D_w pode ser variada através da instalação do cabeçote do laser 310 em uma plataforma motorizada que forneça movimento ao longo de uma direção da coordenada z. Pode ser possível projetar um sistema por meio de que o cabeçote de laser se 15 move em três dimensões, enquanto o membro de suporte permanece fixo. Alternativamente, o cabeçote de laser pode atravessar através do membro de suporte de uma forma transversal “x” ou CD (direção transversal à máquina), enquanto o membro de suporte se move na direção da máquina (MD) ou eixo “y”. Pode também ser possível configu20 rar um sistema, onde o membro de suporte é movido em três dimensões em relação a um cabeçote de laser mecanicamente fixa.

A Figura 5 ilustra uma realização exemplificativa de um equipamento 320 utilizado na geração de espaços vazios de passagem em uma correia ou luva, de acordo com um aspecto da invenção. O membro de 25 suporte 322 mostrado na Figura 5 deve ser entendido como estando em uma porção relativamente curta do comprimento total do membro de suporte 322. Onde o membro de suporte 322 não tem fim, seria mais prático ser instalado em torno de um par de rolos, não ilustrados na figura, mas muito familiar àqueles de conhecimento comum nas 30 técnicas de produção de não tecido. Em tal situação, o equipamento

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320 estaria disposto em um dos dois percursos, mais convenientemente o percurso de cima, do membro de suporte 322 entre os dois rolos. Sem fim ou não, contudo, o membro de suporte 322 é preferencialmente colocado sob um grau apropriado de tensão durante o processo.

Ademais, para prevenir ílacidez, o membro de suporte 322 pôde ser apoiado por baixo por um membro de suporte horizontal à medida que se move através do equipamento 320.

Referindo-se, agora, mais especificamente à Figura 5, onde o membro de suporte 322 é indicado como se movendo em uma direção 10 para cima através do equipamento 320 à medida que o método da presente invenção está sendo praticado, o equipamento 320 compreende uma sequência de diversas estações através das quais o membro de suporte 322 pode passar de forma incrementai, à medida que a correia ou luva está sendo fabricada no mesmo.

A correia ou luva descrita na realização acima é um exemplo de um membro de suporte que seria produzido de acordo com os sistemas e métodos descritos neste documento. As características desejáveis dos espaços vazios de passagem descritos criados na correia ou luva melhorariam uma ou mais características associadas com um produto 20 não tecido fabricado na máquina de spunlace ou hidroenredamento.

A Figura 6 ilustra imagens de lado de contato com a folha e lado de máquina de um membro de suporte fabricado em conformidade com um aspecto da presente invenção. A imagem 602 ilustra espaços vazios de passagem em um membro de suporte, como observados da superfície 25 superior ou do lado de contato com a folha do membro de suporte. A imagem 604 ilustra os espaços vazios de passagem como observados a partir da superfície inferior (isto é, lado de máquina) do membro de suporte. O critério de espaço vazio de passagem foi para alcançar espaços vazios de passagem em forma arredondada tendo uma área 30 aberta maior na superfície do lado de contato com a folha. Como visto

23/34 nas imagens 602 e 604, aberturas maiores (Figura 6) estão na superfície do lado de contato com a folha em relação às aberturas na superfície do lado de máquina (Figura 6). Os espaços vazios de passagem podem ser perfurados utilizando um laser de CO2 que pode ser programado ou 5 operado para gerar pulsos óticos de uma largura de pulso predefinida durante um período de tempo predefinido.

A Figura 7 ilustra imagens de um membro de suporte fabricado em conformidade com um aspecto da presente invenção. A imagem 702 ilustra espaços vazios de passagem em um membro de suporte, como 10 observado a partir da superfície superior (isto é, lado de contato com a folha) do membro de suporte. A imagem 704 ilustra os espaços vazios de passagem, conforme observado a partir da superfície inferior (isto é, lado da máquina) do membro de suporte. O critério de espaço vazio de passagem, neste exemplo, foi alcançar espaços vazios de passagem de 15 forma oval tendo uma área aberta maior na superfície do lado de contato com a folha em relação à superfície do lado oposto ou do lado da máquina do membro de suporte. As imagens 702 e 704 mostram aberturas maiores (Figura 7) na superfície superior ou do lado de contato com a folha em relação às aberturas na superfície inferior ou 20 lado de máquina (Figura 7). Estes espaços vazios de passagem podem também ser perfurados utilizando laser de CO2, que pode ser programado ou operado para gerar pulsos óticos de uma largura de pulso predefinida durante um período de tempo predefinido. Conforme ilustrado na Figura 7, os orifícios de passagem são substancialmente 25 na forma oval em comparação com os espaços vazios de passagem mostrados na Figura 6. Diferentes fatores e/ou parâmetros (por exemplo, velocidade de perfuração) podem contribuir para as diferenças na forma do espaço vazio de passagem e áreas abertas do espaço vazio de passagem (%) correspondentes tanto ao lado de contato de folha quanto 30 ao lado de máquina do membro de suporte.

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Em um exemplo similar, a Figura 8 ilustra as imagens tanto da superfície do lado de contato com a folha 902 quanto da superfície de lado de máquina 904 dos espaços vazios de passagem onde a forma das aberturas superiores e inferiores dos espaços vazios de passagem é substancialmente retangular. De forma similar, de acordo com outra realização exemplificativa, a Figura 9 representa diversos padrões de espaço vazio de testes experimentais para geração de espaços vazios de passagem de acordo com ainda outro aspecto da presente invenção. Em alguns exemplos, espaços vazios de passagem de um tamanho aumentado podem ser desejados. Por exemplo, as imagens 1010 e 1012 representadas na FIG. 9 correspondem a espaços vazios de passagem que são gerados com base em parâmetros de operação diferentes, tais como, mas não limitados a, velocidade de perfuração, frequência de wobulação, índice de wobulação, potência de saída do laser etc. Consequentemente, a forma das aberturas da superfície 1014 para os espaços vazios de passagem correspondentes à imagem 1010 é substancialmente redonda, enquanto a forma das aberturas de superfície 1016 para espaços vazios de passagem associados com a imagem 1012 é substancialmente retangular. Um fator, dentre outros, afetando a forma das aberturas de superfície pode ser a velocidade de varredura (isto é, mm/s) do laser à medida que a radiação incidente se move de uma posição para a próxima a fim de gerar um espaço vazio de passagem subsequente no membro de suporte.

Em outra realização, uma estrutura de membro de suporte compreende uma superfície de lado de contato com a folha tendo uma estrutura de espaço vazio ramificado adaptada para proporcionar textura a um produto não tecido. A Figura 10A mostra a seção transversal da superfície de uma estrutura de membro de suporte 10 com um espaço vazio ou abertura ramificada 11, que compreende uma pluralidade de pequenos orifícios 10a e 10b no lado de contato com a folha 12, que estão inclinados, tal que eles se fundem em um espaço

25/34 vazio maior 10c em um lado oposto 14 da superfície. Conforme ilustrado, a abertura ramificada 11 pode também ser formada para incluir bordas elevadas ou rebordos 16 adjacentes à circunferência dos orifícios 10a e 10b. Embora não mostradas na Figura 10A, as bordas elevadas ou rebordos podem também ser formados adjacentes à circunferência do espaço vazio maior 10c no lado oposto 14 da estrutura de membro de suporte. Embora os orifícios 10A e 10b sejam mostrados como se fundindo ao espaço vazio 10c, uma estrutura de espaço vazio ramificada tendo três ou mais orifícios, por exemplo, 10a, 10b, 10c, lOd, se fundindo em um espaço vazio maior lOe pode ser contemplada, tal como aquela mostrada nas Figuras 10B-C, por meio de que rebordos elevados podem ser formados adjacentes aos orifícios do lado de contato com a folha menores ou ao espaço vazio do lado oposto maior, ou a ambos. Os espaços vazios podem ser retos (cilíndricos) ou cônicos. Por exemplo, orifícios cônicos de diferentes padrões poderiam ser projetados, tal que eles sejam maiores e bem distribuídos por um lado, tal como uma superfície de contato de trama, ao passo que os espaços vazios na superfície de lado de máquina oposta podería ser substancialmente alinhada ao longo da MD, proporcionando, assim, por exemplo, drenagem aumentada. Este espaço vazio ramificado pode ser formado em uma estrutura como mostrado ou em um substrato laminado. Os espaços vazios podem ser criados por qualquer número de métodos de perfuração ou combinação dos mesmos, incluindo perfuração a laser, perfuração mecânica, e gravação a relevo. Por exemplo, os espaços vazios poderiam ser criados através da combinação de perfuração a laser com gravação em relevo ou perfuração a laser com gravação/gravação a laser etc.

Essa estrutura permite um alto número de pequenos orifícios em uma estrutura de membro de suporte, enquanto também permite um alongamento de longo termo baixo para o membro de suporte na direção da máquina MD, enquanto permite rigidez à flexão alta na

26/34 direção transversal à máquina CD. Essa estrutura pode também ser adaptada tal que, por exemplo, permita orifícios na estrutura de membro de suporte, que sejam menores em diâmetro do que a espessura do substrato sem resultar em, por exemplo, orifícios conectados devido a contaminação.

Os espaços vazios de diâmetro maior em uma superfície superior e espaços vazios de diâmetro menor em uma superfície de lado de máquina oposto poderíam, por exemplo, capturar, formar, e/ou orientar as fibras dispostas na estrutura de membro de suporte em um padrão desejado e criar um produto não tecido de alto volume.

As Figuras 11A-11E são padrões de superfícies e depressões correspondentes formadas por, por exemplo, gravação ou corte, onde as áreas sombreadas representam superfícies 62. A FIG. 11D mostra um espaço vazio ou orifício 66 em superfícies. Padrões de superfície podem ser adaptados para ser uniformes e repetíveis, não uniformes e repetíveis, bem como não uniformes e aleatórios. As superfícies 62 do padrão de superfície incluem ilhas discretas 62 ou áreas contínuas (não mostradas), e as depressões 64 podem incluir ilhas discretas (não mostradas) ou áreas contínuas 64. A forma da ilha pode ser arredondada, oblonga, quadrada, retangular, trapezoidal, pentagonal, hexagonal, em losango, frustocônica, triangular, ou outra forma poligonal. Na FIG. 1 IA, o padrão tem cerca de 3 áreas de superfície 62 por cm². Nas FIGS. 11B e 4D, o padrão inclui áreas de superfície discretas, retangulares 62 de cerca de 2,0 mm por 1,0 mm, e depressões contínuas 64 que separam as colunas direcionais 63a, 63b das superfícies discretas 62 em cerca de 1,0 mm. As colunas alternadas 63a das superfícies 62 são separadas por depressões 64a de cerca de 1,0 mm.

Na Figura 11C, o padrão inclui superfícies discretas retangulares de cerca de 0,5 mm por 1,0 mm, e depressões contínuas 64a, que separam as colunas direcionais 63a, 63b das superfícies discretas, tem

27/34 cerca de 0,5 mm. As colunas alternadas 63a das superfícies 62 são separadas por depressões 64a de cerca de 0,5 mm. A Figura 11E mostra um padrão que inclui um padrão hachurado diagonalmente de superfícies contínuas 62 e depressões em forma de diamante ou quadradas discretas 64, onde as depressões e as superfícies têm cada uma cerca de 1 mm de largura, e as depressões discretas 64 têm cerca de 1,0 mm².

A Figura 12 é um diagrama de uma correia/luva 70 produzida de acordo com uma realização da invenção. Como mostrado, a correia/luva 70 foi esculpida em um padrão alternado, tal que pares de espaços vazios 76 estão localizados nos recessos 71, onde eles se cruzam em certas localizações predeterminadas. Desta forma, os espaços vazios 76 são orientados ao longo geralmente de linhas de MD. A localização dos espaços vazios 76 também contribui para a textura do produto não tecido resultante, ao causar reorientação localizada de fibra, à medida que um fluido (ar ou água ou ambos) passa através do espaço vazio 76 da superfície texturizada através do resto da estrutura.

As Figuras 13A-C mostram padrões diferentes de áreas 82 e depressões 84 com orifícios de passagem 86 em um padrão desejado através de algumas das áreas. As áreas contínuas 82 ou as depressões 84 podem ser retas em relação à MD, retas em relação à CD; em um ângulo com MD ou CD, ou em duas configurações distintas em um ângulo com MD ou CD. Os ângulos das duas configurações podem ser os mesmos ângulos ou diferentes ângulos. As áreas contínuas 82 ou as depressões 84 podem ser curvilíneas ou retas. Também as áreas contínuas 82 ou as depressões 84 podem ser tanto curvilíneas e retas; ou as áreas contínuas 82 ou as depressões 84 podem ter seções que são curvilíneas e retas. As depressões podem ser formadas por qualquer um de gravação por relevo, corte ou gravação. Como mostrado na FIG. 13A, o padrão tem cerca de 4 orifícios 86 por cm² a cada terceiro padrão na

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CD e na MD, ao passo que, na Figura 13B, o padrão tem cerca de 7 orifícios 86 por cm² a cada segundo padrão na CD e a cada segundo padrão na MD e a Figura 13C mostra cerca de 12 orifícios 86 por cm². Em cada uma das Figuras 13A-C, os espaços vazios 86 são mostrados como nas áreas de superfície 82, que são ilhas discretas e retangulares.

Deve ser notado, como acima mencionado, que normalmente correias utilizadas para produzir não tecidos não fornecem estrutura significativa ao produto não tecido feito sobre a mesma outra que não aquela obtida pelos padrões de tecelagem fios e juntas. Essa estrutura é limitada aos tamanhos práticos dos fios, que podem ser utilizados para tecer o tecido. “Estrutura” refere-se às variações no peso base e/ou à densidade do não tecido, que são maiores do que aqueles que ocorrem em processos de fabricação de não tecidos comuns e devido às variações comuns. “Estrutura” pode também, no entanto, se referir a uma textura ou a um padrão ou um desenho na trama fibrosa de não tecido. Tais produtos não tecidos “estruturados” são normalmente macios e volumosos com alta absorção. Não tecidos estruturados podem ser mais macios, mais absorventes, e ser de um peso base mais baixo do que o produto não tecido não estruturado. As correias ou luvas de acordo com a presente invenção fornecem a estrutura requerida, peso base, densidade, textura, tato e/ou padrão ao produto não tecido produzido sobre as mesmas.

Como mostrado nas Figuras 14A-G, ainda em outra realização, a correia ou luva pode ser feita de um filme extrusado ou laminado 91 em que orifícios definidos 96 são feitos a fim de alcançar a permeabilidade ao ar desejada. Uma estrutura de suporte (não mostrada) pode ser anexada a um ou a ambos os lados de um ou ambos os filmes 91a, 91b. Estes orifícios 96 podem ter diâmetros diferentes de cerca de 0,2 mm até cerca de 5,0 mm e os orifícios 96 podem ser construídos para estarem em ângulos diferentes com relação ao plano do membro de

29/34 suporte. A forma dos orifícios 96 pode ser arredondada, quadrada, oval ou qualquer forma dada, tal como uma forma de estrela.

Como mostrado na Figura 14A, a posição dos orifícios 96 na superfície do membro de suporte pode ser distribuída uniformemente ou aleatoriamente. Os orifícios 96 também podem ser distribuídos tais que tenham uma densidade específica em uma dada área do membro de suporte ou distribuídos uniformemente sobre toda a superfície, dependendo, por exemplo, dos requisitos do produto não tecido sendo produzido. Os espaços vazios 96 também podem tomar a forma de linhas, que são cortadas ou esculpidas no membro de suporte para criar padrões, por exemplo, logotipos. O membro de suporte pode ser produzido com uma camada ou uma pluralidade de camadas de filmes de polímero 91a, 91b, com o sem o reforço da fibra (tecido ou não). A estrutura do membro de suporte pode também ser feita com um componente “sanduíche” com camada de tecido ou não tecido laminada entre uma pluralidade de filmes de polímero, como pode ser o caso com quaisquer dos substratos já descritos neste documento. Este reforço pode aumentar a estabilidade mecânica da estrutura do tecido.

A superfície do membro de suporte pode ser esculpida, a fim de criar topografia, tal como um alvéolo ou outro padrão, ou pode ser ainda tratada para uma aplicação específica, tal como dissipação estática, ou anticontaminação. A superfície do membro de suporte pode também ser esculpida para criar topografia para diferentes aplicações de padronização, bem como logotipos.

Como mostrado na Figura 14F, o uso deste tipo de membro de suporte permite uma melhor reflexão da energia quando utilizada em um processo de jatos de água (hidroenredamento), se comparado com uma correia de tecido padrão. A estrutura resulta, por exemplo, em enredamento melhorado das fibras, bem como evita a penetração das fibras que são capturadas nos interstícios ou cruzamentos de fios de

30/34 uma estrutura de tecido, por exemplo. O resultado deste melhor enredamento da fibra e seleção de fibra reduzida é, por exemplo, a melhor liberação de produto não tecido ou transferência desta correia de membro de suporte para a próxima posição no processo.

Como mostrado na Figura 14G, a lado da máquina da estrutura do tecido também pode ser feito com uma superfície topográfica, ranhuras, ou monofilamentos adicionados 93, a fim de criar maior drenagem.

A Figura 13 é uma vista em perspectiva de um membro ou correia ou luva de suporte contínua 1110 formada de acordo com uma realização exemplificativa da invenção. De acordo com esta realização, a correia ou luva 1110 tem uma superfície interna 1112 e uma superfície externa 1114, e é formada pelo rolamento em espiral de uma tira de meio 1116 produzida utilizando um dos diversos métodos e sistemas discutidos acima. A tira de meio 1116 pode ser enrolada espiralmente em uma pluralidade de voltas confinadas e mutuamente adjacentes, na direção substancialmente longitudinal ao redor do comprimento da correia ou luva 1110 por força da forma helicoidal em que a correia ou luva 1110 é construída.

Um método exemplificativo através do qual a correia ou luva 1110 pode ser fabricada é descrito no Pedido Provisório Número de Série US 61/121.998, depositado em 12 de dezembro de 2008, e Pedido Provisório Número de Série US 61/147.637, depositado em 27 de janeiro de 2009, todo o conteúdo dos quais é incorporado neste documento como referência. A tira de meio 1116 pode ser, por exemplo, uma fita ou um material de cinta industrial, como descrito neste documento. Porque a correia 1110 é produzida pela bobinagem em forma espiral de uma tira de meio 1116, e não é um membro de suporte de tecido, a superfície externa 1112 da correia ou luva 1110 é lisa e contínua, e carece de juntas, que evitam que as superfícies de um membro de suporte de

31/34 tecido sejam perfeitamente lisas. Preferencialmente, a tira de meio pode ser uma tira de material termoplástico, tal como um filme, lâmina, ou cinta, por exemplo, e pode ser feita de qualquer material polimérico, preferencialmente, poliéster (PET). No entanto, outros materiais, tais 5 como outros poliésteres (por exemplo, naftalato de polietileno (PEN)) ou sulfeto de polifenilleno (PPS) também poderíam ser utilizados. Poliamidas, ou poliéter éter cetonas (PEEK) também podem ser utilizadas. Com relação a um laminado de duas ou mais camadas, cada camada pode ser a mesma ou formada de materiais diferentes. O filme, lâmina, ou 10 cinta pode ser orientada uniaxialmente ou biaxialmente, com módulos e estabilidade suficientes tanto na MD quanto na CD para funcionar da maneira pretendida. Além disso, o filme, lâmina, ou cinta pode conter fibras de reforço na MD ou CD, ou em ambas MD e CD, ou em qualquer direção aleatória. As fibras de reforço podem ser incluídas através de 15 um processo de extrusão ou pultrusão, onde as fibras podem ser extrusadas ou pultrusadas juntamente com o material formando o filme ou lâmina. As fibras de reforço podem ser formadas dê um material de alto módulo, tal como, por exemplo, aramidas, incluindo, mas, sem limitação Kevlar® e Nomex® e podem fornecer força extra, módulo, 20 rompimento e/ou resistência à quebra ao filme ou lâmina.

A tira de meio também pode ser revestida, por exemplo, para melhorar a liberação da folha, e/ou integridade estrutural da tira de meio. As estruturas supracitadas podem ser, então, perfuradas e padronizadas de uma maneira como descrito até agora.

O membro de suporte inventivo pode incluir uma ou mais camadas adicionais sobre ou sob o substrato base, meramente para fornecer funcionalidade, e não reforço. Por exemplo, as camadas adicionais utilizadas podem ser quaisquer de materiais de tecidos ou não tecidos, conjuntos ordenados de fios MD e/ou CD, tiras enroladas em espiral de material de tecido, que têm uma largura menor do que a largura do

32/34 membro de suporte, tramas fibrosas, filmes, ou uma combinação dos mesmos, e podem ser ligadas ao substrato utilizando qualquer técnica adequada conhecida de uma pessoa de conhecimento comum na técnica. A laminação por ligação térmica e ligação química são apenas 5 poucos exemplos.

O uso de um membro de suporte como descrito neste documento pode resultar em um produto não tecido com maior calibre e menor densidade do que obtidos utilizando tecidos de técnica anterior. A alta espessura e baixa densidade resultam em um produto mais liso, tendo 10 uma absorção aumentada, ambas as quais são características muito desejadas.

O membro ou correia ou luva de suporte da presente invenção pode ter uma permeabilidade ao ar na faixa de 100-500cfm. Camadas adicionais podem ser adicionadas, se necessário. O membro de suporte 15 pode ser feito de qualquer material polimérico, com discutido acima, tal como termoplásticos extrudáveis ou de resinas reticuladas por calor, UV, a temperatura ambiente, nas famílias de poliéster, acrílico ou poliuretano, por exemplo. Os materiais são selecionados de modo a garantir a funcionalidade no processo de spunlacing, onde podem ser 20 empregadas pressões de chuveiro de enredamento de até 250 bars.

Embora um diâmetro preferido para os orifícios ou espaços vazios de passagem seja descrito na realização acima, os orifícios ou espaços vazios de passagem podem ter diâmetros diferentes variando de 0,0lmm a 5mm com diferentes ângulos de entrada na superfície da 25 correia ou da luva. A forma dos orifícios pode ser arredondada, quadrada, oval ou qualquer forma específica, tal como uma forma de estrela. Os orifícios na superfície de transporte podem ser posicionados aleatoriamente ou com densidade específica em algumas áreas ou uniformemente na superfície, dependendo do efeito requerido. Além dos orifícios, 30 linhas, ranhuras ou logotipos podem ser esculpidos ou gravados no

33/34 membro de suporte. O membro de suporte também pode ser feito com um laminado com uma camada de tecido ou não tecido laminada entre duas ou mais camadas de um filme polimérico, por exemplo. Este reforço aumenta as características mecânicas e estabilidade do produto 5 final.

A superfície do membro de suporte pode ser tratada com um revestimento químico para aplicações específicas, tais como dissipação estática, liberação de contaminação/mancha, aprimoramento da durabilidade etc. O uso deste tipo de um membro de suporte permite 10 uma melhor reflexão da energia hidráulica quando comparada a uma correia de tecido padrão. Isto melhora o entrelaçamento das fibras no não tecido e evita a penetração da fibra nas aberturas/orifícios/espaços vazios da correia de suporte, o que pode levar à perda da fibra ou a dificuldade na liberação do não tecido uniformemente e de forma limpa 15 da correia/luva de suporte, como pode ser observado em correias ou transportadores de tecido. O resultado é: melhor entrelaçamento da fibra e menor seleção da fibra, resultando em melhor liberação do produto ou transferência deste transportador para outra posição ou transportador. O lado da máquina do membro de suporte pode ser 20 fornecido com uma superfície topográfica ou ranhuras ou pode ser laminado com monofilamentos, a fim de criar maior drenagem.

O resultado final é uma correia ou luva melhorada, que funciona no lugar de uma correia ou luva de tecido tradicional e proporciona características físicas desejadas, tais como volume, aparência, textura, 25 absorção, força e estilo aos produtos não tecido produzidos na mesma.

Embora as realizações preferidas da presente invenção e as modificações nas mesmas tenham sido descritas em detalhes neste documento, deve ser entendido que esta invenção não está limitada a essas exatas realizações e modificações, e que outras modificações e variações podem ser efetuadas por uma pessoa versada na técnica sem se distan34/34 ciar do espírito e escopo da invenção, como definido pelas Reivindicações em apenso.

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Membros de Suporte de Não Tecido Contínuo e Respectivos Métodos de Formação

Claims

Reivindicações

1 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, para uso num processo de spunlace ou hidroemaranhamento, caracterizado por que o membro de suporte compreende:

uma pluralidade de vazios de atravessamento, cada um de ditos vazios de atravessamento compreendendo:

uma primeira abertura associada a uma superfície superior de dito membro de suporte;

uma segunda abertura associada a uma superfície da parte inferior de dito membro de suporte, em que a citada superfície superior é uma superfície lateral de contato de lâmina e a referida superfície da parte inferior é um lado de máquina de dito membro de suporte; e pelo menos uma extremidade levantada circunferencialmente adjacente a pelo menos uma das referidas primeira e segunda aberturas.
2 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que cada um de dita pluralidade de vazios de atravessamento inclui uma superfície interna conformada substancialmente cônica ou cilíndrica.
3 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que dita primeira extremidade levantada e/ou a citada segunda extremidade levantada está a um nível de altura que é mais ou menos 5-10 μιη acima de dita superfície superior.

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4 - Membro de Suporte de Não Tecido Continuo, de acordo com a

Reivindicação 1, caracterizado por que ditos vazios de atravessamento são formados numa tira de meios que formam uma ou mais camadas de dito membro de suporte.
5 5 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 4, caracterizado por que dita tira de meios é um filme, chapa ou um material de tira industrial.
6 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por que ditos filme, chapa ou material de

10 tira compreende fibras de reforço em MD, CD ou MD e CD ou numa direção aleatória.
7 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 1, caracterizado por que dita superfície superior do citado membro de suporte é coberta para intensificar a liberação da lâmina, a 15 dissipação estática, a liberação de contaminação/ sujeira, a durabilidade e/ ou a integridade estrutural.
8 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 4, caracterizado por que a tira de meios é enrolada espiralmente para produzir um comprimento e largura desejados do 20 membro de suporte.
9 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 1, caracterizado por que o membro de suporte tem uma permeabilidade ao ar na faixa de 100-500cfm.
10 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a 25 Reivindicação 1, caracterizado por que dito membro de suporte é uma correia sem costura, correia ou manga feitas costuráveis sem costura.
11 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

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Reivindicação 1, caracterizado por que a primeira abertura e a segunda abertura têm um diâmetro na faixa de 0.01 mm a 5 mm.
12 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 1, caracterizado por que compreende, além disso, uma 5 pluralidade de áreas terrestres e depressões correspondentes.
13 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 12, caracterizado por que a pluralidade de vazios de atravessamento é formada sobre a pluralidade de áreas terrestres sobre a superfície superior do membro de suporte.

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14 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 12, caracterizado por que a pluralidade de vazios de atravessamento é formada em depressões sobre a superfície superior do membro de suporte.
15 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a 15 Reivindicação 1, caracterizado por que compreende, além disso, uma pluralidade de ranhuras para criar um padrão topográfico para aplicação de padronagem.
16 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 15, caracterizado por que ditas ranhuras são contínuas 20 ou descontínuas.
17 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 1, caracterizado por que dito membro de suporte tem uma estrutura de vazios ramificados, cm que dita pluralidade de vazios de atravessamento sobre a superfície superior se junta para formar um vazio 25 maior sobre a superfície da parte inferior de dito membro de suporte.
18 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a

Reivindicação 1, caracterizado por que dito membro de suporte é um

4/4 laminado com um laminado de camada de tecido ou não tecido entre uma pluralidade de filmes, chapas ou materiais de tira de polímeros.
19 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que ditos vazios de atravessamento

5 são de conformação oval, redonda, substancialmente retangular ou em estrela sobre dita superfície superior e/ou dita superfície da parte inferior.
20 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que ditos vazios de atravessamento

10 são produzidos por perfuração a laser, perfuração mecânica, modelagem, cauterização gravação ou uma combinação dos mesmos.
21 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que dito membro de suporte é um laminado com uma pluralidade de monofilamentos ligados ao lado de

15 máquina do membro de suporte.
22 - Membro de Suporte de Não Tecido Contínuo, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que dita superfície superior e/ou a citada superfície inferior do referido membro de suporte é padronizada ou texturada.