BR0012786B1

BR0012786B1 - método para produzir um material de tecido não tecido.

Info

Publication number: BR0012786B1
Application number: BRPI0012786-8A
Authority: BR
Inventors: Sandy Chi-Ching Ying; Duane Girard Uitenbroek; Susan Elaine Shawver; Paul Windsor Estey; Michael Tod Morman; Jay Sheldon Shultz
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2012-01-10
Also published as: EP1198632B1; CN1371437A; AR024987A1; MXPA02000366A; AU6391900A; US20040135286A1; ZA200200346B; CN100378263C; EP1198632A1; JP2003506581A; BR0012786A; AU772070B2; KR100717231B1; WO2001009424A1; KR20020022783A

Description

"MÉTODO PARA PRODUZIR UM MATERIAL DE TECIDO NÃO TECIDO" Fundamentos Da Invenção Campo da Invenção

Esta invenção refere-se a materiais elastifiçados e a um método de fabricação dos mesmos. Mais especificamente, esta invenção refere-se a tecidos não tecidos (tramas não- trançadas), extensíveis na direção transversal da máquina (CD), tipo tecido, que incluem tramas não-trançadas que, além de serem extensíveis na CD, são também fabricáveis em largura total, ou tramas não-trançadas adelgaçadas que são facilmente extensíveis muito além das suas larguras originais de fabricação, e a métodos para produzir tais tramas não-trançadas. Esta invenção refere-se também a tramas não-trançadas que, quando fixadas a um filamento elástico ou material não-trançado, tal como uma película, espuma ou fundido a sopro, constitui laminados estiráveis. Tais tramas não-trançadas e laminados, são adequados para uso como revestimentos, coberturas externas e forros em diversos artigos que incluem artigos de higiene pessoal tais como fraldas, artigos para incontinência, produtos de higiene feminina tais como absorventes higiênicos e toalhas, e em outros tipos de artigos tais como lenços, vestes protetoras que incluem máscaras, batas cirúrgicas e similares, lenços, bandagens, compressas para ferimentos e similares.

Descrição do Estado da Técnica

Tramas não-trançadas formadas por processos de extrusão não-trançada, tais como, por exemplo, processos de fusão a sopro e aglutinação por fusão, podem produzir produtos ou componentes de produtos tão baratos que os produtos podem ser descartados após apenas uma ou poucas utilizações. Tais produtos incluem fraldas, calças de treinamento, artigos para incontinência, lenços e produtos de higiene feminina. Contudo, tramas não-trançadas formadas a partir de polímeros não-elásticos normalmente não têm elasticidade, restringindo deste modo o uso destes materiais de tramas não-trançadas em aplicações onde elasticidade é desejável ou necessária, tal como em fraldas descartáveis, artigos para incontinência e absorventes e toalhas higiênicas.

Alguns dos problemas nesta área são a provisão de materiais elásticos que sejam resilientes e flexíveis enquanto mantendo ainda sensação agradável ao tato e que não pareçam plástico ou borracha. As propriedades estéticas de materiais elásticos podem ser aperfeiçoadas mediante a formação de um laminado de um material elástico com um ou mais materiais não-elásticos sobre a face ou superfície exterior que propicie melhores propriedades ao tato e às mãos. Materiais compostos de material elástico e não- elástico têm sido fabricados mediante aglutinação de material não-elástico ao material elástico de um modo que permita que todo o material composto estire ou alongue e recupere. Em um tal material composto, um material não- elástico é unido ao material elástico enquanto o material elástico estiver em uma condição estirada de modo que quando o material elástico for relaxado, o material não- elástico se franza entre os pontos aos quais está aglutinado ao material elástico. Como resultado, o material composto elástico é estirável até o ponto em que o material não-elástico franzido entre os pontos de aglutinação permite que o material elástico se alongue. Tal composto é apresentado, por exemplo, pela Patente U.S. 4.720.415 para Vander Wielen e outros.

Atualmente, na fabricação de alguns materiais estiráveis tipo tecido para artigos de higiene pessoal, os revestimentos não-trançados são adelgaçados e em seguida laminados para produzir um material estirável na direção transversal da máquina. Contudo, como resultado do adelgaçamento dos revestimentos da trama não-trançada, é perdido o uso da largura total da máquina base, o que resulta em uma perda da produtividade da máquina base quando medida em jardas quadradas por hora. Conseqüentemente, com a finalidade de considerar toda a vantagem da capacidade da máquina base, é desejável ser capaz de utilizar a largura total da máquina base para processamento do material enquanto produzindo uma trama não-trançada e laminado que sejam estiráveis na direção transversal da máquina.

Como indicado aqui acima, o adelgaçamento de materiais de trama não-trançada para conferir às mesmas propriedades extensíveis é conhecido na técnica. Vide, por exemplo, a Patente U.S. 4.965.122 para Morman. Contudo, um problema com material adelgaçado é que pode apenas ser estendido até aproximadamente a sua largura original de fabricação. Como um material pode apenas ser adelgaçado deste montante antes de quebrar, o montante de estiramento que pode ser conferido ao material é limitado.

Sumário da Invenção

Conseqüentemente, é um objetivo desta invenção propiciar um método para produzir materiais de trama não- trançada extensíveis na direção transversal da máquina que utilize a largura total da máquina base.

É outro objetivo desta invenção propiciar um material de trama não-trançada que seja extensível na direção transversal da máquina mais do que a largura original da máquina.

É ainda outro objetivo desta invenção propiciar um material de trama não-trançada que seja altamente estirável.

Estes e outros objetivos desta invenção são alcançados por meio de um método para produzir um material de trama não-trançada que tenha extensibilidade na direção transversal da máquina no qual uma trama não-trançada é transportada através de meio para alongar a trama não- trançada em uma direção transversal da máquina. A trama não-trançada alongada é em seguida adelgaçada, formando um material de trama não-trançada extensível na direção transversal da máquina. De acordo com uma modalidade do método desta invenção, a trama não-trançada é adelgaçada para a sua largura original, propiciando capacidade total da máquina a partir da máquina base. De acordo com outra modalidade do método desta invenção, a trama não-trançada é adelgaçada menos do que a sua largura original, resultando em uma trama não-trançada muito estirada na direção transversal, maior do que simplesmente adelgaçando a trama original. Na verdade, a trama não-trançada produzida de acordo com esta modalidade pode ser estirada até aproximadamente sete vezes a sua largura adelgaçada. Para trancar a largura adelgaçada e dar à trama alguma força retrátil a partir da extensão, o material de trama não- trançada pode ser tratado com calor. Para formar um laminado estirável na direção transversal de acordo com uma modalidade, a trama não-trançada extensível é fixada a um material não-trançado elástico, por exemplo, uma película.

Breve Descrição dos Desenhos

Estes e outros objetivos e características desta invenção serão mais bem entendidos a partir da descrição detalhada a seguir considerada em conjunto com os desenhos, em que:

a Fig. 1 é um diagrama que mostra uma vista superior de um material de trama não-trançada à medida que é processado através das etapas de alongamento e adelgaçamento desta invenção.

Descrição das Modalidades Preferidas

Definições

Como usado aqui, o termo "recuperação" refere-se a uma contração imediata de um material estirado após término de uma força de propensão a seguir ao estiramento do material por aplicação de uma força de propensão. Por exemplo, se um material que tem um comprimento relaxado não-propendido de 2,5 cm é alongado 50% mediante estiramento até um comprimento de 3,75 cm, o material seria alongado 50% e teria um comprimento alongado que seria 150% do seu comprimento relaxado. Se este material exemplificativo estirado se contraísse, isto é se recuperasse para um comprimento de 2,75 cm após liberação da força de propensão e estiramento, o material recuperaria 80% do seu alongamento de 1,2 5 cm. A recuperação em percentagem pode ser expressa como [ (comprimento máximo de estiramento - comprimento final da amostra)/(comprimento máximo de estiramento - comprimento inicial da amostra)]x100.

Como usado aqui, o termo "trama não-trançada" significa uma trama que tem uma estrutura de fibras ou filamentos individuais que são entrelaçados, mas não de um modo repetitivo identificável. Tramas não-trançadas têm sido, no passado, formadas por uma variedade de processos tais como, por exemplo, processos de fundição por sopro, processos de aglutinação por fiação, processos de co- formação e processos de trama cardada aglutinada.

Como usado aqui, o termo "material adelgaçado" refere-se a qualquer material que tenha sido estreitado em pelo menos uma direção por processos tais como, por exemplo, estiramento ou franzimento.

Como usado aqui, o termo "material adelgaçável" significa qualquer material que possa ser adelgaçado.

Como usado aqui, o termo "estirável" refere-se a materiais adelgaçados e laminados de materiais adelgaçados que têm extensibilidade em uma direção substancialmente paralela à direção de adelgaçamento na faixa de aproximadamente 100% da sua largura adelgaçada.

Como usado aqui, o termo "altamente estirável" ou "materiais altamente estiráveis" refere-se a materiais adelgaçados e laminados de materiais adelgaçados que têm extensibilidade em uma direção substancialmente paralela à direção de adelgaçamento na faixa de aproximadamente 3 a aproximadamente 7 vezes a sua largura adelgaçada.

Como usado aqui, o termo "direção da máquina" ou "MD" significa o comprimento de um tecido na direção na qual é produzido. O termo "direção transversal da máquina" ou "CD" significa a largura do tecido, isto é, uma direção geralmente perpendicular à MD.

Como usado aqui, o termo "fibras aglutinadas por fiação" refere-se a fibras de pequeno diâmetro que são formadas mediante extrusão de um material termoplástico fundido como filamentos de uma série de tubos capilares finos, normalmente circulares, de uma fiandeira com o diâmetro dos filamentos extrudados sendo então rapidamente reduzido como, por exemplo, na Patente U.S. 4.340.563 para Appel e outros, Patente U.S. 3.692.618 para Dorschner e outros, Patente U.S. 3.802.817 para Matsuki e outros, Patentes U.S. 3.338.992 e 3.341.394 para Kinney, Patente U.S. 3.502.763 para Hartmann e Patente U.S. 3.542.615 para Dobo e outros. Fibras aglutinadas por fiação são geralmente não pegajosas quando são colocadas sobre uma superfície coletora. Fibras aglutinadas por fiação são geralmente contínuas e têm diâmetros médios (a partir de uma amostra de pelo menos 10 fibras) maior do que 7 mícrons, mais especialmente entre aproximadamente 10 e 30 mícrons. As fibras podem também ter formatos tais como aqueles descritos na Patente U.S. 5.277.976 para Hogle e outros, Patente U.S. 5.466.410 para Hills e Patente U.S. 5.069.970 e Patente U.S. 5.057.368 para Largman e outros, que descrevem híbridos com formatos não-convencionais. Uma trama não-trançada de fibras aglutinadas por fiação produzidas por fiação por fusão é denominada "aglutinada por fiação".

Como usado aqui, o termo "fibras fundidas a sopro" significa fibras formadas mediante extrusão de um material termoplástico fundido através de diversos tubos capilares moldados, finos, normalmente circulares como fios ou filamentos fundidos em correntes de gás, geralmente quente, a alta velocidade (ar, por exemplo) que adelgaçam os filamentos de material termoplástico fundido para reduzir os seus diâmetros, que podem passar para diâmetro de microfibra. Em seguida, as fibras fundidas a sopro são transportadas pela corrente de gás de alta velocidade e são depositadas sobre uma superfície coletora para formar uma trama de fibras fundidas a sopro descarregadas aleatoriamente. Tal processo é descrito, por exemplo, na Patente U.S. 3.84 9.241 para Butin e outros. Fibras fundidas a sopro são microfibras que podem ser contínuas ou descontínuas e que têm, geralmente, diâmetro médio menor do que 10 mícrons.

Como usado aqui, o termo "trama cardada aglutinada" refere-se a tramas que são feitas a partir de fibras artificiais que são enviadas através de uma unidade de penteadura ou cardação, que rompe e alinha as fibras artificiais na direção da máquina para formar uma trama não trançada fibrosa geralmente orientada na direção da máquina. Tais fibras são normalmente adquiridas em fardos que são colocados em um apanhador ou tratador de fibras que separa as fibras antes da unidade de cardação. A trama, uma vez formada, é então aglutinada por meio de um ou mais dos diversos métodos de aglutinação conhecidos.

Como usado aqui, o termo "polímero" inclui geralmente, embora não se limite a, homopolímeros, copolímeros tais como, por exemplo, copolímeros de blocos, de enxerto, aleatórios e alternados, terpolímeros, etc. e suas misturas e modificações. Além disso, a não ser que limitado especificamente de outro modo, o termo "polímero" inclui também todas as possíveis configurações geométricas da molécula. Estas configurações incluem, mas não se limitam a, simetrias isotáticas, sindiotáticas e aleatórias.

Como usado aqui, o termo "microfibras" refere-se a fibras de pequeno diâmetro que possuem um diâmetro médio menor do que aproximadamente 50 mícrons, por exemplo, com um diâmetro médio de aproximadamente 0,5 mícron a aproximadamente 40 mícrons, ou mais especificamente, tendo um diâmetro médio de aproximadamente 2 mícrons a aproximadamente 2 5 mícrons. Outra expressão freqüentemente usada de diâmetro de fibra é denier, que é definido como gramas por 9.000 metros de uma fibra, e pode ser calculado como o diâmetro da fibra em micra ao quadrado, multiplicado pela densidade em g/cm3, multiplicado por 0,00707. Um denier baixo indica uma fibra mais fina e um denier mais elevado indica uma fibra mais grossa ou mais pesada. Por exemplo, um diâmetro de uma fibra de polipropileno dada como 15 mícrons pode ser convertido em denier elevando ao quadrado, multiplicando o resultado por 0,89 g/cm3 e multiplicando por 0,00707. Portanto7 uma fibra de polipropileno de 15 mícrons tem um denier de aproximadamente 1,42. Fora dos Estados Unidos, a unidade de medida mais comum é o "tex", que é definido como gramas por quilômetro de fibra. Tex pode ser calculado como denier/9.

Como usado aqui, o termo "mistura" significa uma mistura de dois ou mais polímeros enquanto o termo "liga" significa uma subclasse de misturas em que os componentes são imiscíveis mas foram compatibilizados. "Miscibilidade" e "imiscibilidade" são definidos como misturas que têm valores negativo e positivo, respectivamente, para a energia livre de mistura. Adicionalmente,

"compatibilização" é definido como o processo de modificação das propriedades interfaciais de uma mistura imiscível de polímeros com a finalidade de fazer uma liga.

Como definido aqui, o termo "fibras bicomponentes" refere-se a fibras que foram formadas a partir de pelo menos dois polímeros extrusados a partir de extrusadores separados, porém fiadas em conjunto para formar uma fibra. Fibras bicomponentes são também algumas vezes denominadas fibras conjugadas ou fibras muiticomponentes. Os polímeros estão dispostos em zonas distintas posicionadas de modo substancialmente contínuo transversalmente à área de seção transversal das fibras bicomponentes e estendem-se continuamente ao longo da extensão das fibras bicomponentes. A configuração de tal fibra conjugada pode ser, por exemplo, um arranjo de bainha/núcleo em que um polímero é rodeado por outro, ou pode ser uma disposição lado-a-lado, uma disposição em setores ou uma disposição de "ilhas-no-mar". Fibras bicomponentes são mostradas, por exemplo, na Patente U.S. 5.108.820 para Kaneko e outros, Patente U.S. 4.795.668 para Krueger e outros, Patente U.S. 5.540.992 para Marcher e outros e Patente U.S. 5.336.552 para Strack e outros. Fibras bicomponentes são também descritas na Patente U.S. 5.382.400 para Pike e outros. Para fibras de dois componentes, os polímeros podem estar presentes em razões de 75/25, 50/50, 25/75 ou quaisquer outras razões desejadas.

Como usado aqui, o termo "tratamento com calor" refere-se ao aquecimento de um material adequado para uso no método desta invenção para fornecer memória ao material quando o mesmo é adelgaçado para permitir que o material retorne à sua condição adelgaçada. Na Patente U.S.4.965.122 para Morman, é feito um material reversivelmente adelgaçado que tem a capacidade de se estirar pelo menos 75% e recuperar-se pelo menos 50% quando estirado aproximadamente 75%, tipicamente na direção geralmente paralela à direção de adelgaçamento, mediante aplicação de uma força tensora a um material para adelgaçar o material, aquecimento do material adelgaçado e esfriamento do material adelgaçado.

Os termos "elástico" e "elastomérico" são usados permutavelmente para significar um material que é geralmente capaz de recuperar o seu formato após deformação quando a força de deformação for removida. Especificamente, como usado aqui, elástico ou elastomérico representa aquela propriedade de qualquer material que, após aplicação de uma força de propensão, permite que o material seja estirável até um comprimento propendido estirado que seja pelo menos aproximadamente 2 5% maior do que o seu comprimento não- propendido relaxado e que faça com que o material recupere pelo menos 40% do seu alongamento após liberação da força de alongamento e estiramento. Um exemplo hipotético que satisfaria esta definição de um material elastomérico seria uma amostra de 2,5 cm de um material que fosse alongado até pelo menos 3,1 cm e que, após ser alongado até 3,1 cm e liberado, voltasse a um comprimento menor do que 2,9 cm. Muitos materiais elásticos podem ser estirados muito mais do que 25% dos seus comprimentos relaxados e muitos deles voltam aos seus comprimentos originais relaxados após liberação da força de alongamento e estiramento. Esta última categoria de materiais é geralmente benéfica para fins da presente invenção.

Como usado aqui, o termo "artigo absorvente de higiene pessoal" significa fraldas descartáveis, calças de treinamento, calcinhas absorventes, produtos para incontinência em adultos, produtos de higiene feminina incluindo absorventes e toalhas higiênicas, lenços, bandagens, compressas para ferimentos e similares.

Materiais de trama não-trançada que têm extensibilidade na direção transversal da máquina são produzidos de acordo com o método desta invenção mediante o transporte de uma trama não-trançada através de meios para alongar a trama não-trançada na direção transversal da máquina e adelgaçar a trama não-trançada resultante alongada na direção transversal da máquina, formando deste modo os materiais de trama não-trançada com extensibilidade na direção transversal da máquina. 0 alongamento da trama não-trançada na direção transversal da máquina pode ser realizado por quaisquer meios conhecidos daqueles versados na técnica, tais como equipamento de armação de rama, mas é preferivelmente realizado por um sistema de cilindros estriados de entrelaçamento, do qual são descritas várias implementações, por exemplo, na Patente U.S. 3.3 83.44 9 para Muller, Patente U.S. 3.849.526 para Muller e outros, Patentes U.S. 4.116.892, 4.153.751, 4.223.059 e 4.289.832, todas para Schwarz (processo BIAX), Patente U.S. 4.350.655 para Hoge, Patente U.S. 4.517.714 para Seneed e outros e Patente U.S. 4.806.300 para Walton e outros. 0 montante de estiramento na direção transversal da máquina é uma função da profundidade para a qual os cilindros estriados são ajustados; quanto mais profundamente os cilindros estriados são entrelaçados, maior é a extensão em percentagem na direção transversal da máquina. A adição de calor aos cilindros estriados ou durante orientação na direção transversal da máquina pode melhorar a orientação e reduzir danos ao material. Devido às características únicas na direção transversal da máquina de diferentes materiais de trama não-trançada, os cilindros são ajustados de modo a não rasgar o material. Além de estirar ou alongar a trama não-trançada na direção transversal da máquina, o sistema de cilindros estriados propicia ainda o benefício adicional de amolecer o material.

Após alongamento, a trama não-trançada é adelgaçada, formando um material de trama não-trançada extensível na direção transversal da máquina. 0 adelgaçamento pode ser realizado por qualquer método conhecido por aqueles versados na técnica. De acordo com uma modalidade preferida desta invenção, o adelgaçamento da trama não-trançada é obtido mediante aplicação à mesma de uma tensão na direção da máquina. Com a finalidade de propiciar integridade ao material de trama não-trançada extensível, o material pode ser aglutinado por qualquer processo de aglutinação adequado tal como aglutinação pelo ar ou aglutinação por pontos.

Dependendo do grau de adelgaçamento, diferentes características são conferidas ao material de trama não- trançada extensível na CD. De acordo com uma modalidade desta invenção, o material de trama não-trançada alongado é adelgaçado de volta à sua largura original, que corresponde à largura total da máquina, e em seguida laminado para produzir um material extensível na CD. Como resultado, o material de revestimento do laminado tem extensão na CD enquanto levando ainda em conta a vantagem da largura total da máquina. Portanto7 conseqüentemente, permite operação com capacidade total da máquina, o que resulta na realização de economia de custos.

De acordo com outra modalidade desta invenção, a trama não-trançada é enviada através de um sistema de cilindros estriados de entrelaçamento no qual o estiramento na direção transversal da máquina da trama não-trançada é aumentado por pelo menos 50%. A trama estirada na CD é em seguida adelgaçada ou estreitada mediante aplicação de tensão na direção da máquina. Neste ponto no processo, a trama não-trançada não tem muita força de retração quando é estirada para a sua largura dilatada. Enquanto na sua largura adelgaçada, a trama é tratada com calor para travar a extensibilidade na CD. O tratamento com calor da trama deste modo aumenta a força de retração. O montante de extensão na CD obtido pela trama não-trançada produzida de acordo com esta modalidade do método desta invenção pode ser tão elevado quanto sete vezes a largura adelgaçada.

Mais especificamente, a trama não-trançada é processada através de um processo de cilindros estriados que dilatam a trama de "X" centímetros de largura para "Y" centímetros de largura (Vide Fig. 1). Quando o material de "Y" centímetros de largura deixa o processo de cilindros estriados, é imediatamente adelgaçado para aproximadamente a sua largura original "X". Para aumentar a força de retração quando a trama é estirada para a sua largura dilatada "Y", a trama é aquecida enquanto na sua largura adelgaçada "X".

De acordo com uma modalidade preferida desta invenção, a trama é adicionalmente tensionada para adelgaçar o material para a largura de "Z" centímetros, que é menor do que a largura original "X" e é em seguida aquecida. O estiramento da trama não-trançada na direção transversal da máquina e em seguida o seu adelgaçamento para uma largura menor do que a sua largura original produz uma trama não-trançada muito estirada na CD - muito maior do que apenas adelgaçando-a por si mesma. Por exemplo, o processo de cilindros estriados pode dobrar facilmente a largura eficaz "X" e algumas tramas podem facilmente ser adelgaçadas para aproximadamente 1/4 das suas larguras originais. A combinação dos cilindros estriados e o estiramento elevado com tratamento com calor produzem uma trama que tem aproximadamente 700% de estiramento com recuperação. Com referência à Fig. 1, se uma trama não- trançada tiver uma largura original ("X") de 25,4 cm e for estirada na direção transversal da máquina até uma largura estirada ("Y") de 50,8 cm, o estiramento em percentagem é 100% ((Y - Χ)/Χ) χ 100. Se a trama não-trançada alongada for em seguida adelgaçada até 1/2 da sua largura original para uma largura adelgaçada ("Z") de 12,6 cm e aquecida de modo a manter a sua largura adelgaçada, o estiramento em percentagem é agora 300% ((Y - Ζ)/Ζ) χ 100.

De acordo com uma modalidade desta invenção, o material de trama não-trançada extensível é aglutinado a um material elastomérico, produzindo um laminado com sensação tipo tecido e extensibilidade na CD. Um método para formar um material aglutinado-adelgaçado elástico composto no qual um material adelgaçável é adelgaçado e em seguida unido a uma folha elástica é descrito, por exemplo, pela Patente U.S. 5.226.992 para Morman. Alternativamente, o material de trama não-trançada extensível na CD pode ser unido a uma folha elástica de tal modo que propicie um laminado que tenha propriedades de estiramento em diversas direções. A Patente U.S. 5.116.662 para Morman descreve um método para produzir um material composto elástico capaz de estiramento em pelo menos duas direções em que um material adelgaçado é unido à folha elástica pelo menos em três locais posicionados em uma configuração não-linear tal que a trama adelgaçada seja franzida entre pelo menos dois destes locais. De acordo com outra modalidade desta invenção, o laminado é formado primeiramente e em seguida transportado através do sistema de cilindros estriados. Por exemplo, o transporte de um laminado não-estirável SMS (aglutinado por fiação - fundido a sopro - aglutinado por fiação) que tem um componente elástico fundido a sopro através de um sistema de cilindros estriados produz um laminado que tem estiramento/recuperação na CD e estética tipo tecido.

Materiais elastoméricos adequados para uso no método e materiais desta invenção são, de preferência, selecionados a partir do grupo que consiste em películas, espumas, aglutinados por fiação, fundidos a sopro e conjuntos de filamentos e rede. Películas adequadas para uso nesta invenção incluem películas respiráveis, isto é, que podem ser microporosas. Tais películas respiráveis podem ser produzidas mediante perfuração ou por estiramento/adelgaçamento de uma película carregada com enchimento, tal como partículas de CaCo3.

Materiais de trama não-trançada adequados para uso no método desta invenção são, de preferência, selecionados a partir do grupo que consiste em aglutinados por fiação, fundidos a sopro, laminados aglutinado por fiação - fundido a sopro - aglutinado por fiação, co-formação, laminados aglutinado por fiação - película - aglutinado por fiação, aglutinados por fiação bicomponentes, fundidos a sopro bicomponentes, aglutinados por fiação biconstituintes, fundidos a sopro biconstituintes, trama cardada-aglutinada, camada de ar e suas combinações.

Os materiais de trama não-trançada são, de preferência, formados com polímeros selecionados a partir do grupo que inclui poliolefinas, poliamidas, poliésteres, policarbonatos, poliestirenos, elastômeros termoplásticos, fluoropolímeros, polímeros de vinila, e suas misturas e copolímeros. Poliolefinas adequadas incluem polietileno, polipropileno, polibutileno e similares, mas não se limitam aos mesmos; poliamidas adequadas incluem náilon 6, náilon 6/6, náilon 10, náilon 12 e similares, mas não se limitam aos mesmos, e poliésteres adequados incluem tereftalato de polietileno, tereftalato de polibuteno e similares, mas não se limitam aos mesmos. Polímeros especialmente adequados para uso na presente invenção são poliolefinas que incluem polietileno, por exemplo, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de baixa densidade, polietileno de densidade média, polietileno de alta densidade e suas misturas; polipropileno; polibutileno e copolímeros, assim como suas misturas. Adicionalmente, os polímeros adequados que formam fibras podem ter elastômeros termoplásticos misturados nos mesmos.

Procedimentos de Teste

Teste de Esmagamento de Copo (Flexibilidade)

A conformidade e drapejamento de um tecido não- trançado podem ser medidos de acordo com o teste de "esmagamento de copo". O teste de esmagamento de copo avalia o tecido pela medição da carga máxima e energia necessária para que um pé de 4,5 cm de diâmetro de formato hemisférico esmague uma peça de 23 cm por 23 cm de tecido com formato de um copo invertido de aproximadamente 6,5 cm de diâmetro por 6,5 cm de altura enquanto o tecido com formato de copo é envolvido por um cilindro de aproximadamente 6,5 cm de diâmetro para manter uma deformação uniforme do tecido com formato de copo. Pode ser usada uma média de 10 leituras. 0 pé e o copo são alinhados para evitar contato entre as paredes do copo e o pé que poderia afetar as leituras. A carga de esmagamento de copo é medida enquanto o pé desce a uma velocidade de aproximadamente 380 mm por minuto e é medida em gramas. A energia do teste de esmagamento é a energia total necessária para esmagar uma amostra que é a energia total desde o início do teste até o ponto de carga máxima, isto é, a área sob a curva formada pela carga em gramas em um eixo e pela distância que o pé percorre no outro eixo. A energia de esmagamento é, portanto, registrada em gramas- milímetro. Valores de esmagamento de copo menores indicam um laminado mais drapeável e confortável. Um dispositivo adequado para medir o esmagamento de copo é uma célula de carga FTD-G-500 (faixa de 500 gramas) à venda por Schaevitz Company, Pennsauken, N.J. Propriedades de Tração

Este procedimento mede a tensão/energia de tira e alongamento de uma amostra. As amostras são medidas na direção da máquina (MD) e na direção transversal da máquina (CD). Uma amostra de 7,62 cm χ 15,24 cm é colocada sobre as garras pneumáticas de um testador de tração Instron com uma célula de carga de 4,53 kg, ajustando o comprimento de calibre para 7,62 cm e uma velocidade de cruzeta de 30,5 centímetros/minuto. A amostra é colocada sobre as garras e o equipamento é acionado. A garra superior é içada pelo equipamento na velocidade de cruzeta até que a amostra quebre. A carga máxima de tração da tira (kg), a carga máxima antes que a amostra se rompa e o alongamento na ruptura (%) (tensão máxima) são lidos do instrumento. 0 módulo é calculado do modo típico como a inclinação da linha de melhor ajuste sobre uma curva de tração/tensão quando calculada desde zero até o limite proporcional. A energia é calculada com a seguinte fórmula:

E = R/500 χ L χ S

onde

E = Energia (centímetros por quilogramas)

R = Leitura do integrador

L = Carga de escala total em quilogramas

S = Velocidade da cruzeta (centímetros/minuto)

Isto é realizado a uma temperatura constante de 22,8°C ±

16,67°C e uma umidade relativa de 50 ±2%.

Exemplos

Uma trama de fibras bicomponentes que compreende metade de polietileno e metade de polipropileno em uma configuração lado-a-lado que, após aquecimento, resulta no amolecimento do polietileno de menor ponto de fusão, permitindo deste modo que as fibras fundam juntas, foi enviada através de um processo de cilindros estriados BIAX para produzir uma trama 100% extensível na CD. A trama foi em seguida estirada em um Testador De tração Sintec para adelgaçar o material até aproximadamente 1/2 da sua largura original. Quando a tensão foi relaxada, o material voltou a aproximadamente a sua largura original. 0 teste foi em seguida repetido exceto que o material foi aquecido enquanto na condição adelgaçado, como determinado uma arma de infravermelho Raytek Raynger Modelo STAL (à venda por Raytek Corporation, Santa Cruz, CRITÉRIOS DE ASSINANTE), até uma temperatura na faixa de aproximadamente 65,6°C até aproximadamente 76,7°C utilizando um secador de cabelo Revlon de 1.800 watt durante 45 segundos. Quando a tensão foi relaxada, o material não voltou à sua largura original, permanecendo ao invés aproximadamente na sua largura adelgaçada. Como resultado, as propriedades de retração do material foram bastante aumentadas.

Os exemplos a seguir mostram o efeito do processamento de materiais não-trançados através de um sistema de cilindros estriados e resultado na extensão na direção transversal após "adelgaçamento" do material de acordo com o método desta invenção.

Para simular o processo de "adelgaçamento", as amostras a seguir foram preparadas a partir de material aglutinado por fiação de prisma bicomponente de polietileno/polipropileno (uma fibra bicomponente produzida de acordo com o método de, por exemplo, Patente U.S. 5.382.400, onde dois diferentes polímeros são extrusados através da mesma abertura de extrusador) com um peso base de aproximadamente 2 5 g/m2 e material fundido a sopro (MB) KRATON (Shell Chemical Company, Houston, TX) como descrito na Patente U.S. 4.663.220 com um peso base de aproximadamente 144 g/m2:

1. Aglutinado por fiação de controle

2. Aglutinado por fiação de controle mais KRATON MB

3. Aglutinado por fiação estriado mais KRATON MB

4. Aglutinado por fiação estriado adelgaçado a partir de 15 cm até 10,6 cm mais KRATON MB

5. Aglutinado por fiação estriado adelgaçado desde cm até 7,5 cm mais KRATON MB

6. Aglutinado por fiação estriado adelgaçado desde 15 cm até 7,5 cm mais KRATON MB estirado na CD

(largura final do laminado expandida até 10 cm)

7. Aglutinado por fiação adelgaçado desde 15 cm até 7,5 cm mais KRATON MB

A Tabela 1 abaixo compara a diferença entre o aglutinado por fiação de controle e o aglutinado por fiação de controle mais fundido a sopro KRATON MB. Os dados mostram que quando o aglutinado por fiação está fixado ao fundido a sopro KRATON, todas as propriedades de tração medidas são aumentadas.

Tabela 1: Propriedades de Tração na Direção Transversal da Amostra 1 versus Amostra 2 <table>table see original document page 22</column></row><table>

A Tabela 2 compara a amostra de aglutinado por fiação de controle/KRATON MB com o aglutinado por fiação estriado/KRATON MB. 0 aglutinado por fiação de controle/KRATON MB tem carga máxima de tração maior do que o laminado de aglutinado por fiação estriado/KRATON MB. Ao medir a extensão final na CDf o material o aglutinado por fiação estriado/KRATON Mb teve percentagens de tensão máxima maiores comparadas com o material aglutinado por fiação de controle/KRATON MB.

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A Tabela 3 apresenta as diferenças entre as Amostras 3 e 4 onde a Amostra 4 consistiu de um aglutinado por fiação estriado que foi adelgaçado de 15 cm para 10,6 cm para aproximadamente coincidir com o peso base original do aglutinado por fiação antes de passar pelos cilindros estriados. Como pode ser visto, a tensão máxima aumentou ligeiramente.

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A Tabela 4 abaixo apresenta a diferença entre um material aglutinado por fiação estriado/KRATON MB e um material aglutinado por fiação adelgaçado /KRATON MB. Como observado, a tensão máxima aumentou com o adelgaçamento.

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As Tabelas 5a e 5b comparam o material das Amostras 6 e 7. A Tabela 5a mostra as propriedades na direção transversal e a Tabela 5b mostra as propriedades na direção da máquina. A Amostra 6 foi feita para ser extensível biaxialmente. 0 aglutinado por fiação estriado foi adelgaçado e laminado de modo adesivo ao material KRATON MB que foi estirado na direção da máquina. Tanto o material aglutinado por fiação como o material KRATON MB estiveram sob tensão durante laminação. A Amostra 7 foi feita para propiciar extensibilidade na direção transversal. 0 material aglutinado por fiação de controle foi estirado na MD e foi obtido 50% de "adelgaçamento". 0 material KRATON MB foi laminado de modo adesivo ao aglutinado por fiação de controle. Os resultados mostram que a Amostra 6 teve extensibilidade na MD elevada mas uma extensibilidade na CD um tanto menor quando comparada com a Amostra 7.

<table>table see original document page 24</column></row><table> Tabela 5b: Propriedades de Tração na Direção da Máquina da Amostra 6 e da Amostra 7

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*Apenas uma repetição devido a tamanho limitado de amostra

A Tabela 6 apresenta uma comparação de um aglutinado por fiação estriado/KRATON MB, um aglutinado por fiação estriado adelgaçado de 15 cm para 7,5 cm mais KRATON MB (5) e um aglutinado por fiação de controle adelgaçado de 15 cm para 7,5 cm mais material KRATON MB (7). De todas as três amostras, o material aglutinado por fiação estriado adelgaçado/KRATON MB propiciou a maior percentagem de tensão máxima. Isto indica que a amostra aglutinada por fiação estriada adelgaçada/KRATON MB (5) é mais extensível comparada coma as Amostras 3 e 7.

Tabela 6: Propriedades de Tração na Direção Transversal da Amostra 3, Amostra 5 e Amostra 7

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Uma amostra de 10 cm de aglutinado por fiação - fundido a sopro - aglutinado por fiação (SMS) passou pelos cilindros na direção transversal de um sistema de cilindros estriados. A camada fundida a sopro da SMS era composta de poliolefina elastomérica de metaloceno (Dow ENGAGE, índice de fusão 30, 17 g/m2, à venda por Dow Chemical Company). Foi obtida uma orientação na CD de 20% com 0,375 cm de engajamento. A orientação na direção transversal (CD) em percentagem é uma medida quantitativa determinada mediante colocação de um circulo sobre o material, alimentação do material através de um processo de cilindros estriados e medição do circulo resultante no seu maior diâmetro. A percentagem de aumento é o valor calculado ((diâmetro final - diâmetro inicial)/diâmetro inicial) x 100. 0 material é alimentado através do processo de cilindros estriados como

uma folha de 10 cm de modo que existe tensão mínima para dentro dos cilindros estriados e nenhuma tensão saindo dentre os cilindros estriados. A produção de materiais que têm orientação na direção transversal em percentagem é descrita, por exemplo, pela Patente U.S. 4.368.565.

A Tabela 7 compara as amostras aglutinado por fiação de controle - fundido a sopro (elastomérico) - aglutinado por fiação (SMS) e SMS estriado orientado. Os resultados mostram que a amostra SMS estriada teve uma carga máxima de tensão menor mas uma tensão máxima maior.

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B. SMS estriado @ 80 GSM

Uma amostra de 10 cm de material laminado estirado - aglutinado (SBL) passou por cilindros BIAX na CD. Foi obtida uma orientação final na CD de 14% com 2 passagens de engajamento de 0,25 cm. Este material foi elástico biaxialmente.

Os dados na Tabela 8 mostram as diferenças entre um material aglutinado por fiação - fundido a sopro (elastomérico) - aglutinado por fiação, um material aglutinado por fiação estriado - fundido a sopro (elastomérico) - aglutinado por fiação, um material laminado - adelgaçado - aglutinado (NBL) e um material laminado - estirado - aglutinado (SBL). Quando a amostra SMS foi submetida a estiramento por cilindros estriados, o resultado foi um laminado mais flexível como indicado pelos dados de esmagamento de copo. A amostra SMS de cilindros estriados também teve uma permeabilidade ao ar mais elevada comparada com a amostra SMS de controle. A amostra NBL consiste de aglutinado por fiação e película e, portanto, não é permeável a ar. Em comparação com a amostra SBL, a amostra SMS estriada teve uma permeabilidade ao ar mais elevada tanto no estado relaxado como estirado na CD.

Tabela 8: Propriedades de Permeabilidade ao Ar e Flexibilidade de SMS e SMS Estriado

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Embora na especificação precedente esta invenção tenha sido descrita em relação a algumas das suas modalidades preferidas e muitos detalhes tenham sido apresentados para fins de ilustração, será evidente para aqueles versados na técnica que a invenção é susceptível de modalidades adicionais e que alguns dos detalhes descritos aqui podem ser alterados consideravelmente sem divergir dos princípios básicos da invenção.

Claims

1. Método para produzir um material de tecido não tecido que possui extensibilidade na direção transversal da máquina, caracterizado por compreender as etapas de: transportar um tecido não tecido com uma largura original através de meios para alongar o tecido não tecido em uma direção transversal da máquina; adelgaçar em seguida o tecido não tecido, formando um material de tecido não tecido extensível na direção transversal da máquina; e aquecer o tecido não tecido alongado adelgaçado até uma temperatura adequada para tratar com calor o tecido não tecido alongado adelgaçado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é adelgaçado pela aplicação de tensão na direção da máquina.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido alongado é adelgaçado até a largura original.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido alongado é adelgaçado até uma largura menor do que a largura original.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido extensível está fixado a um material elastomérico.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material elastomérico é um material selecionado do grupo que consiste em uma película, uma espuma, um material fundido a sopro, um material aglutinado por fiação, um conjunto de filamentos e rede e seus laminados.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido compreende um material selecionado do grupo que consiste em aglutinado por fiação, fundido a sopro, camada de ar, coformação, trama cardada aglutinada e seus laminados.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é um laminado aglutinado por fiação - fundido a sopro aglutinado por fiação tendo um componente elastomérico fundido a sopro.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é alongado na direção transversal da máquina de pelo menos aproximadamente 50%.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de tecido não tecido extensível é altamente extensível.

11. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a película é uma película elastomérica respirável.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é um laminado aglutinado por fiação - fundido a sopro que compreende um componente elastomérico fundido a sopro.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é extensível em uma direção da máquina até que tenha uma largura de adelgaçamento de pelo menos 50% menor que a largura original.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de tratar por calor compreende a etapa de aquecer o tecido não tecido na largura adelgaçada a uma temperatura de pelo menos 65°C.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de tratar por calor compreende a etapa de aquecer o tecido não tecido na largura adelgaçada a uma temperatura de 65-77°C.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é extensível na direção transversal até que tenha uma largura alargada em pelo menos 100% maior que a largura original.

17. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido compreende poliolefina.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a poliolefina compreende polietileno, polipropileno ou combinações de ambos.

19. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido compreende fibras bicomponentes.

20. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material elastomérico é extensível em uma direção da máquina antes de ligar o tecido não tecido adelgaçado aquecido ao material elástico.

21. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido não tecido é ligado a um material elástico para formar um laminado, antes de estender o tecido não tecido.