BR0004139B1 - folha fibrosa de rayon fibrilado, de alta resistÊncia ao atrito superficial, que se decompÕe em Água, e, processo para produzir a mesma. - Google Patents

Description

"FOLHA FIBROSA DE RAYON FIBRILADO, DE ALTA RESISTÊNCIAAO ATRITO SUPERFICIAL, QUE SE DECOMPÕE EM ÁGUA, E,PROCESSO PARA PRODUZIR A MESMA".ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo técnico

A presente invenção se refere a uma folha fibrosa, que sedecompõe em água, capaz de ser prontamente decomposta e dispersada porfluxo de água. Mais precisamente, ela se refere a uma folha fibrosa, que sedecompõe em água, resistente ao atrito superficial.

Descrição da técnica correlata

Para esfregar a pele de corpos humanos, incluindo suas partesíntimas, ou limpar vasos sanitários e cercanias, são usadas folhas de limpezadescartáveis feitas de papel ou de material não-tecido. Para estas folhas de limpeza,folhas de limpeza que se decompõem em água que podem ser jogadas foradiretamente em vasos sanitários após o uso têm sido desenvolvidas, visando aconveniência para estas finalidades. O grau de sua capacidade de decomposiçãona água deve ser um tanto elevado. Isto porque, se as folhas de limpeza de baixadecomposição em água forem jogadas fora, em vasos sanitários, após o uso, haveráum grande espaço de tempo até que elas se decomponham e sejam dispersadasem fossas sépticas, ou poderão entupir o encanamento relativo aos sanitários.

Para limpar esfregando a poeira úmida e para facilidade eefetividade de uso, muitas folhas de limpeza para aplicações de esfregão sãoembaladas umedecidas com um produto químico líquido detergente ousimilar, e postas em comercialização. Desse modo, estas folhas de limpezaque se decompõe em água têm que possuir alta resistência à umidade em umgrau tal que sejam bem apropriadas para serem esfregadas umedecidas comtais produtos químicos líquidos ou similares, mas que também sedecomponham na água após serem jogadas fora em vasos sanitários.

Por exemplo, o pedido de patente JP 24.636/1995apresenta um artigo de limpeza que se decompõe em água que compreendeum adstringente hidrossolúvel possuindo um grupo de carboxila, um íonmetálico e um solvente orgânico. Entretanto, o íon de metal e o solventeorgânico irritam a pele.

A publicação de patente JP 292.924/1991 apresenta um artigode limpeza que se decompõe em água feito de fibras contendo álcoolpolivinílico com uma solução aquosa de ácido bórico infiltrada nas mesmas;e a publicação de atente JP 198.778/1994 apresenta um guardanapo de tecidonão tramado contendo álcool polivinílico com um íon de borato e um íon debicarbonato introduzidos no mesmo. Entretanto, álcool polivinílico não éresistente a calor e, desse modo, a resistência úmida do artigo de limpeza quese decompõe em água e do guardanapo que se decompõe em água diminui a 40° ou mais.

Recentemente, vários artigos absorventes que se decompõemem água, incluindo guardanapos sanitários, forro de calcinhas, fraldasdescartáveis e outros, têm sido investigados na técnica. Do ponto de vista desegurança, entretanto, as folhas fibrosas que se decompõem em água acimamencionadas poderiam não ser usadas como as folhas de topo para estesartigos absorventes que tenham que ser mantidos diretamente em contatocom a pele por um longo período de tempo, uma vez que contêm umadstringente e um eletrólito.

Por outro lado, a Patente pendente JP 228.214/1997 apresentaum não-tecido que se decompõe em água possuindo uma resistência àumidade de 0,98 a 7,84 N/25 mm) medida de acordo com JIS P-8135, a qualé produzida pela mistura de fibras possuindo um comprimento de 4 a 20 mmcom polpa, seguida pelo seu entrelaçamento através de tratamento com jatosd'água de alta pressão. Uma vez que as fibras constituintes ficamentrelaçadas nele, o não-tecido apresentado possui uma sensação deencorpado. Entretanto, na produção de não-tecido, as fibraslongas são entrelaçadas através de tratamento por jato d'água de alta pressão,por meio do que o não-tecido resultante pode ter uma resistência à umidaderelativamente alta. Por conseguinte, de acordo com a técnica apresentada, édifícil obter um encorpamento bem balanceado, resistência e degradabilidadena água para o não-tecido produzido, e o não-tecido produzido é inadequadopara ser jogado fora em vasos sanitários com descarga etc...

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é prover uma folha fibrosaque se decompõe em água que fique bem decomposta na água e tenha boaresistência, suficiente para uso prático, ainda que nenhum adstringente sejaadicionado à mesma.

Especificamente, a invenção é prover uma folha fibrosasuscetível de se decompor compreendendo fibras contendo, pelo menos, 3%em massa de rayon fibrilado, o rayon fibrilado possuindo um grau debatimento de, no máximo, 700 cc e possuindo fibras primárias de umpredeterminado comprimento de fibra e microfibras estendendo-se das fibrasprimárias;

onde as microfibras são entrelaçadas com pelo menosqualquer outra microfibra, ou outras fibras nas mesmas, e

a resistência a atrito superficial da folha fibrosa em estadoseco, medida de acordo com o método do teste de resistência a abrasão da JISP-8136, seja de pelo menos três ciclos de esfregamento.

Naturalmente a seco e mesmo umedecida com água, a folhafibrosa que se decompõe em água da invenção mantém alta resistência todo otempo. Quando imersa em um grande volume de água após usada edescartada em vasos sanitários e similares, ela é prontamente decomposta. Nafolha fibrosa da invenção, as microfibras de rayon fibrilado são entrelaçadase, depois, aglutinadas com hidrogênio a outras fibras e outras microfibras nasmesmas, exibindo, desse modo, sua capacidade de aglutinar fibrasconstituindo a folha e realçar a resistência da folha. Quando a folha fibrosarecebe um grande volume de água aplicado a ela, as microfibras entrelaçadasnela são afrouxadas, ou as ligações de hidrogênio entre ás microfibrasaglutinadas nas mesmas são quebradas, por meio do que a folha fibrosa éprontamente decomposta na água.

Além disso, a superfície da folha fibrosa da invenção éaltamente resistente a atrito. A superfície da folha contém muitas microfibras,e estas microfibras são principalmente trazidas para contato direto com assuperfícies de outros objetos. Consequentemente, durante o uso, o atritoglobal que a folha fibrosa receberá diretamente será reduzida, e a superfícieda folha dificilmente será rompida, mesmo quando esfregada contra outrosobjetos, e poderá manter uma resistência predeterminada. Por conseguinte,quando a folha fibrosa é usada como folha de esfregão ou como uma folha detopo para artigos absorventes, ela não se rompe, dando uma sensação deconforto aos usuários.

A folha fibrosa que se decompõe em água da invenção podeser composta de materiais não prejudiciais a corpos humanos.

De preferência, a resistência a atrito superficial da folhafibrosa em estado úmido é de, pelo menos, três ciclos de esfregamento.

De preferência, também, a superfície da folha é comprimidasob calor, de modo que as microfibras do rayon fibrilado presentes na mesmaficam ligadas com hidrogênio a pelo menos uma dentre as outras microfibrase outras fibras presentes.

De preferência, também, o rayon fibrilado na folha fibrosa étal que, o comprimento das fibras primárias que constituem o mesmo ficaentre 1,8 mm e 10 mm no pico de sua curva de perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação ao percentual da própria massa, eque as microfibras possuindo um comprimento de, no máximo, 1 mmrepresentam de 0,1 a 65%, em massa, do peso próprio do rayon fibrilado.De preferência, também, a folha fibrosa que se decompõe emágua possui uma estrutura em multicamadas contendo o rayon fibrilado empelo menos uma das duas camadas superficiais.

A folha fibrosa pode ser um não-tecido processado através detratamento de jato de água, ou ela pode ser produzida por um processo defabricação de papel.

De preferência, o grau de finura do rayon fibrilado fica entre-1,1 e 1,9 dtex.

De preferência, também, o peso das fibras (podendo serreferido como "Metsuke") da folha fibrosa fica entre 20 e 100 g/m2.

De preferência, também, a capacidade de decomposição emágua da folha fibrosa, medida de acordo com JIS P-4501, é, no máximo, de-200 segundos.

De preferência, também, a resistência úmida da folha fibrosa éde, pelo menos, 1,1 N/25 mm.

De preferência, também, a resistência seca da folha fibrosa éde, pelo menos, 3 4 N/25 mm.

A. folha fibrosa que se decompõe em água da invenção podeser produzida de acordo com um processo que compreende:

(A) uma etapa de laminar fibras em uma alma fibrosa, na qualas fibras contêm rayon fibrilado que compreende fibras primárias possuindoum comprimento de fibra predeterminado e microfibras se estendendo dasfibras primárias e possui um grau de batimento de, no máximo, 700 cc, e

(B) uma etapa de prensar a alma fibrosa sob calor, enquanto asuperfície da alma fibrosa é umedecida com água, por meio do que asmicrofibras existentes na superfície são ligadas com hidrogênio a pelo menosuma de outras microfibras e outras fibras na mesma.

O processo de produção pode incluir uma etapa (C) deprocessar a alma fibrosa através de tratamento por jato de água entre a etapa(A) e etapa (Β).

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A Fig. 1 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon não-batido;

a Fig. 2 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon batida, para o qual o rayon possuindo umcomprimento de fibra de 5 mm foi batido;

a Fig. 3 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon tendo sido batido livremente;

a Fig. 4 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon batida, para o qual o rayon possuindo umcomprimento de fibra de 3 mm foi batido em estado úmido;

a Fig. 5 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon batida, para o qual o rayon possuindo umcomprimento de fibra de 4 mm foi batido no estado úmido;

a Fig. 6 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon batida, para o qual o rayon possuindo umcomprimento de fibra de 6 mm foi batido no estado úmido;

a Fig. 7 é um gráfico mostrando o perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação a percentual da própria massa, docomprimento da fibra de rayon batida, para o qual o rayon possuindo umcomprimento de fibra de 7 mm foi batido no estado úmido; e

a Fig. 8 é uma vista esquemática mostrando um modo derealização do processo e equipamento para produzir a folha fibrosa que sedecompõe em água da invenção.

DESCRIÇÃO DOS MODOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS

O rayon fibrilado para uso na invenção tem a intenção deindicar fibras de rayon de celulose regenerada possuindo superfíciesfinamente fibriladas, ou seja, aquelas com microfibras de dimensão desubmícron descarnadas e estendendo-se das superfícies das fibras primárias(do rayon fibrilado). A superfície de celulose ordinária regenerada é lisa,enquanto a do rayon fibrilado é fibrilada; e as duas possuem estruturasdiferentes.

As fibras fibriladas deste tipo podem ser produzidas, porexemplo, pelo processamento mecânico do rayon enquanto ele contém águaabsorvida e ainda está úmido. Concretamente, elas podem ser produzidas, porexemplo, de acordo com um processo de agitar fortemente o rayon em ummisturador com água, ou um processo de bater rayon em um desfibrador, umrefinador, um batedor ou similar (este é um processo de batimento úmido).Mais precisamente, o rayon fibrilado inclui fibras produzidas peloprocessamento de rayon centrifugado em estado úmido pela fibrilação derayon centrifugado com solvente etc... Além destes, o rayon fibrilado podeser produzido também a partir de celulose ordinária regenerada porcentrifugação em estado úmido.

Para definir especificamente o rayon fibrilado capaz de serusado, preferencialmente, na invenção, alguns processos podem serempregados. Um é analisar a distribuição de comprimento de fibra médio emrelação ao percentual de massa própria (distribuição de massa) das fibrasprimárias e das microfibras constituindo o rayon fibrilado. O comprimento defibra médio em relação ao percentual em massa própria pode ser referidocomo comprimento médio ponderado por peso. As microfibras são maiscurtas do que as fibras primárias. Por conseguinte, analisando-se adistribuição do comprimento de fibra no rayon fibrilado fica esclarecido adistribuição de comprimento de fibra média em relação ao percentual demassa própria das fibras primárias e as microfibras constituindo o rayonfibrilado. Um outro processo de definir especificamente o pretendido rayonfibrilado é baseado no grau de batimento de rayon em rayon fibrilado (CSF;Canadian Standard Freeness (= Norma Canadense de Grau de Liberdade)).

A primeira descrita é a distribuição de massa das fibrasprimárias e as microfibras constituindo rayon fibrilado. Para isto, faz-sereferência a um exemplo de bater rayon, no qual o comprimento de fibraoriginal é de 5 mm, para rayon fibrilado. O perfil de distribuição decomprimento médio de fibra em relação ao percentual em massa própria derayon, não batido, não fibrilado (CSF = 740 cc, comprimento de fibra de 5mm, dtex 1,7), para o qual η = 3, está mostrado na Fig. 1. Como na Fig. 1, adistribuição de massa em rayon não batido está praticamente concentrada nafaixa de comprimento de fibra de 5 mm ± 1 mm ou próximo disso. Amostrasde rayon não batido, todas com uma concentração de 0,75% em massa, forampreparadas e batidas úmidas para diferentes graus em um misturador. Adistribuição de comprimento médio de fibra em relação ao percentual emmassa própria de rayon não fibrilado, assim batido, foi analisada em relaçãoaos diferentes comprimentos de fibra. Os dados resultantes foram plotados,originando o gráfico da Fig. 2.

Conforme visto na FIG. 2, o perfil de distribuição de massa dorayon fibrilado apresentou dois picos aparentes. Com respeito a estesdetalhes, a área, exceto aquela para comprimentos de fibra mais curtas do que1 mm, é., principalmente, para as fibras primárias do rayon fibrilado, e a árearemanescente para comprimentos de fibra mais curtas do que 1 mm incluimicrofibras de longa extensão e fibras de rayon cortadas, todas resultantes deexcessiva fibrilação promovida. O comprimento de fibra das fibras primáriasdo rayon batido, fibrilado, pode ser mais curto em certo grau do que o dasfibras do rayon original, não batido, ou pode ser similarmente mais longo, emcerto grau, devido às microfibras que se estendem das fibras primárias porsuas extremidades. Consequentemente, no rayon batido, fibrilado, ocomprimento de fibra das fibras primárias correspondente ao pico do perfilde distribuição de massa, e em seus arredores, fica dentro de uma faixa docomprimento nominal de fibra do rayon não batido ± 0,5 mm ou próximo,mais precisamente, dentro de uma faixa de -0,3 mm a +0,1 mm, ou próxima,em relação ao comprimento nominal de fibra do rayon não batido.

Para isto, o rayon fibrilado para uso na invenção é identificadocom aquele possuindo o pico de comprimento de fibra para as fibrasprimárias do próprio rayon fibrilado e o pico de comprimento de fibra para asmicrofibras fibriladas. O rayon fibrilado é preparado pelo batimento do rayonúmido, como acima. Em caso diferente a este, o rayon é batido de umamaneira ordinária de batimento livre para promover seu batimento (de modoa que o rayon batido tenha um valor numérico reduzido indicando seu graude batimento), ele será inteiramente pulverizado em pequenas partículas,como na Fig. 3. Nesta condição, a maioria das pequenas partículas perderia ocomprimento de fibra original. O rayon batido livremente não está dentro doescopo do rayon fibrilado para uso na invenção.

Com respeito à proporção das microfibras para o rayonfibrilado preferido para uso na invenção, é desejável que as microfibrasestendendo-se das fibras primárias do rayon fibrilado e possuindo umcomprimento de, no máximo, 1 mm respondem por 0,1 a 65% em massa,mais preferivelmente, de 3 a 65% em massa do peso próprio do rayonfibrilado. De preferência, também, o comprimento de fibra das fibrasprimárias que originam o pico no perfil de distribuição de comprimento defibra médio proporcional à massa do rayon fibrilado fica entre 1,8 mm e 10,0mm. O rayon fibrilado possuindo a morfologia preferida pode ser obtido pelobatimento de rayon, do qual o comprimento de fibra original fica entre 2,0mm e 10,5 mm, a um grau máximo de 700 cc.

A distribuição de comprimento de fibra médio proporcional àmassa de rayon fibrilado depende tanto do comprimento de fibra original dorayon não batido, como do grau de batimento do rayon não batido. Paraoutros exemplos preferidos do rayon fibrilado para uso na invenção, rayonpossuindo um comprimento diferente de fibra de 3 mm, 4 mm, 6 mm ou 7mm foi batido úmido em um misturador, com variação de seu grau debatimento e a distribuição de comprimento de fibra médio proporcional a suamassa de rayon batido em relação ao comprimento variável de fibra do rayonbatido foi analisada. Os dados foram plotados para originar os gráficos daFig. 4 a Fig. 7. Das amostras de rayon batido cujos dados estão plotados nosgráficos da Fig. 2 e Figs. 4 a 7, a distribuição de massa das microfibras comum comprimento de, no máximo, 1 mm e a distribuição de massa das fibrasprimárias cujo comprimento é próximo ao comprimento original da fibra dorayon não batido (mas que variou dentro de uma faixa de -0,6 mm a +0,2 mmou +0,4 mm) estão dados na Tabela 1 abaixo. As amostras com um grau debatimento de 740 cc ou 732 cc são amostras não batidas.TABELA 1

<table>table see original document page 12</column></row><table><table>table see original document page 13</column></row><table>

Outros exemplos preferidos do rayon fibrilado para uso nainvenção estão mostrados na Tabela 2, Tabela 3 e Tabela 4. Os dados nestasTabelas indicam a proporção das microfibras não maiores do que 1,0 mm emcada rayon fibrilado tendo sido preparado pelo batimento do rayon paradiferentes graus de batimento. Para as amostras da Tabela 2, rayon deoriginalmente 5 mm em comprimento e 1,7 dtex em finura foi batido paradiferentes graus em um misturador; para as da Tabela 3, rayon originalmentede 3 mm de comprimento e 1,4 dtex de finura, ou rayon originalmente de 3mm e 1,7 dtex de finura foi batido para diferentes graus em um desfibradorou um refinador; a para as da Tabela 4, rayon originalmente de 5 mm decomprimento e 1,4 dtex de finura, ou rayon originalmente de 5 mm decomprimento e 1,7 dtex de finura foi batido para diferentes graus em umdesfibrador ou um refinador.TABELA 2

<table>table see original document page 14</column></row><table>TABELA 4

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Conforme nas Tabelas acima mencionadas, nas amostras derayon fibrilado de rayon não batido possuindo um comprimento de fibra de 3mm (nestas, o pico de distribuição de massa das fibras primárias fica dentrode uma faixa de comprimento de fibra de 3 ± 0,5 mm), as microfibraspossuindo um comprimento de, no máximo, 1 mm são responsáveis por 0,1 a10%, em massa, do peso-próprio do rayon fibrilado. Entretanto, nas amostrastendo sido batidas em um desfibrador ou um refinador, o limite máximosuperior das microfibras é de 5%, em massa, ou arredores; e naquelas tendosido batidas em um desfibrador ou um refinador para um grau de batimentode, no máximo, 600 cc, o seu limite máximo inferior é 0,2%, em massa.

Nas amostras de rayon fibrilado de um rayon não batidopossuindo um comprimento de fibra de 4 mm (nestas, o pico de distribuiçãode massa para as fibras primárias fica dentro de uma faixa de comprimento defibra de 4 ± 0,5 mm), as microfibras possuindo um comprimento de, nomáximo, 1 mm são responsáveis por 1 a 14%, em massa, do peso próprio dorayon fibrilado. Entretanto, nas amostras tendo sido batidas em umdesfibrador ou um refinador, as microfibras são responsáveis por 0,3 a 10%,em massa, ou arredores; e naquelas tendo sido batidas em um desfibrador ouum refinador para um grau de batimento de, no máximo, 600 cc, o limitemáximo inferior das microfibras é 0,5%, em massa.

Nas amostras de rayon fibrilado de um rayon não batidopossuindo um comprimento de fibra de 5 mm (nestas, o pico de distribuiçãode massa para as fibras primárias fica dentro de uma faixa de comprimento defibra de 5 ± 0,5 mm), as microfibras possuindo um comprimento de, nomáximo, 1 mm são responsáveis por 0,3 a 45%, em massa, do peso própriodo rayon fibrilado. Entretanto, nas amostras tendo sido batidas em umdesfibrador ou um refinador, o limite máximo superior das microfibras é de30%, em massa, ou arredores; e naquelas tendo sido batidas em umdesfibrador ou um refinador para um grau de batimento de, no máximo, 600cc, o seu limite máximo inferior é 5%, em massa.

Nas amostras de rayon fibrilado de um rayon não batidopossuindo um comprimento de fibra de 6 mm (nestas, o pico de distribuiçãode massa para as fibras primárias fica dentro de uma faixa de comprimento defibra de 6 ± 0,5 mm), as microfibras possuindo um comprimento de, nomáximo, 1 mm são responsáveis por 5 a 50%, em massa, do peso próprio dorayon fibrilado. Entretanto, nas amostras tendo sido batidas em umdesfibrador ou um refinador, as microfibras são responsáveis por 0,5 a 30%,em massa, ou arredores; e naquelas tendo sido batidas em um desfibrador ouum refinador para um grau de batimento de, no máximo, 600 cc, o limitemáximo inferior das microfibras é 5%, em massa.

Nas amostras de rayon fibrilado de um rayon não batidopossuindo um comprimento de fibra de 7 mm (nestas, o pico de distribuiçãode massa para as fibras primárias fica dentro de uma faixa de comprimento defibra de 7 ± 0,5 mm), as microfibras possuindo um comprimento de, nomáximo, 1 mm são responsáveis por IOa 65%, em massa, do peso próprio dorayon fibrilado. Entretanto, nas amostras tendo sido batidas em umdesfibrador ou um refinador, as microfibras são responsáveis por 3 a 50%,em massa, ou arredores; e naquelas tendo sido batidas em um desfibrador ouum refinador para um grau de batimento de, no máximo, 600 cc, o seu limitemáximo inferior é 8%, em massa.

O exposto acima pode ser resumido como se segue: no casoem que o rayon possuindo um comprimento original de fibra de 3 mm amenos de 5 mm é batido (neste caso, o pico de distribuição de massa dasfibras primárias do resultante rayon batido fica dentro de uma faixa decomprimento de fibra de 2,5 mm a menos do que 4,5 mm) e onde o grau debatimento é menor do que 400 cc, as microfibras possuindo um comprimentode, no máximo, 1 mm são responsáveis por 0,5 a 15%, em massa, do pesopróprio (ou seja, da massa total) do rayon fibrilado. Entretanto, no caso emque o rayon é batido em um desfibrador ou um refinador, o limite máximosuperior das microfibras é de 8% em massa, ou próximo disso. Por outrolado, no caso em que o rayon é batido para um grau de 400 cc 700 cc, asmicrofibras possuindo um comprimento de, no máximo, 1 mm sãoresponsáveis por 0,1 a 5%, em massa, do peso-próprio do rayon fibrilado.

Entretanto, no caso em que o rayon é batido em um desfibrador ou umrefinador até um tal grau, o limite máximo superior das microfibras é de 3%,em massa, ou próximo disto. Por outro lado ainda, no caso em que o rayon ébatido em um desfibrador ou um refinador até um grau de 400 cc a 600 cc, olimite máximo inferior das microfibras é de 0,2%, em massa.

No caso em que o rayon com um comprimento original defibra de 5 mm a 7 mm é batido (neste caso, o pico de distribuição de massadas fibras primárias do resultante rayon batido fica dentro de uma faixa decomprimento de fibra de 4,5 mm 7,5 mm) e onde o grau de batimento émenor do que 400 cc, as microfibras com um comprimento de, no máximo, 1mm são responsáveis por 8 a 65%, em massa, do peso-próprio do rayonfibrilado. Entretanto, no caso em que rayon é batido em um desfibrador ouum refmador, o limite máximo superior das microfibras é de 30%, em massa,ou próximo disto, e o seu limite máximo inferior pode ser de 5%, em massa.

Por outro lado, no caso em que o rayon é batido a um grau de 400 cc a 700cc, as microfibras com um comprimento de, no máximo, 1 mm sãoresponsáveis por 0,3 a 50%, em massa do peso-próprio do rayon fibrilado.

Entretanto, no caso em que o rayon é batido em um desfibrador ou umrefmador até um tal grau, o limite máximo superior das microfibras é de 20%,em massa, ou próximo disto. Por outro lado ainda, no caso em que o rayon ébatido em um desfibrador ou um refmador a um grau de 400 cc a 600 cc, olimite máximo inferior das microfibras é de 2%, em massa.

O grau de batimento do rayon fibrilado preferido para uso nainvenção está descrito. O grau de batimento para dado rayon fibrilado podeser controlado pela variação do tempo de batimento e pela seleção do meiode batimento. Quando é promovido o batimento de rayon (para originar umrayon fibrilado batido que tenha um valor número rebaixado indicando seugrau de batimento), a proporção de fibras curtas (incluindo microfibras) nadistribuição de massa do rayon fibrilado resultante aumenta. Na invenção, orayon fibrilado possui um grau de batimento de, no máximo, 700 cc. O rayonfibrilado possuindo um grau de batimento maior do que 700 cc contém umapequena quantidade de microfibras formadas no mesmo e, por conseguinte,não poderá ter uma resistência necessária para a folha fibrosa que sedecompõe em água da invenção. Mais preferivelmente, o rayon fibrilado parauso na mesma possui um grau de batimento de, no máximo, 600 cc para queele possa conter uma quantidade adequada de microfibras formadas nomesmo. O rayon fibrilado deste tipo é preferido, uma vez que as microfibrasque o constituem realçam significativamente a resistência da folha fibrosaque o constitui. Ainda mais preferivelmente, o grau de batimento é, nomáximo, de 400 cc. Mesmo quando o rayon fibrilado com um grau debatimento de, no máximo, 200 cc, ou mesmo, no máximo, de 100 cc (porexemplo, 50 cc ou 0 cc) é usado para produção de folha, a folha fibrosa quese decompõe em água produzida e compreendendo o mesmo poderiaapresentar resistência úmida e capacidade de se decompor na água bembalanceadas.

Entretanto, no caso onde rayon fibrilado tendo sido muitobatido (tendo, por conseguinte, um valor numérico muito reduzido indicandoseu grau de batimento), por exemplo, um grau de batimento de 0 cc, é usadona produção de folha, o grau de filtração de água através das folhasproduzidas seria baixo. Desse modo, é desejável combinar o rayon fibriladodeste tipo com outras fibras para produzir folhas fibrosas. Neste caso, aproporção do rayon fibrilado é, de preferência, no máximo, 30%, maispreferivelmente, no máximo, 20%. Preferivelmente também, o comprimentode fibra (original) do rayon não batido para dar o rayon fibrilado é, nomáximo, de 6 mm, mais preferivelmente, no máximo, de 5 mm.

A finura do rayon fibrilado (em termos de denier) é,preferencialmente, de 1 a 7 d (denier), ou seja, de 1,1 a 7,7 dtex, ou próximoa isto. Se sua finura for menor do que o limite mais baixo da faixa definida,as fibras primárias do rayon fibrilado ficarão demasiadamente entrelaçadas, ea capacidade de se decompor em água da folha fibrosa constituída por eleserá pobre. Por outro lado, se sua finura for maior do que o limite máximosuperior da faixa definida, a formação da folha fibrosa não será boa e, alémdisso, a sua produtividade será baixa. Mais preferivelmente, a finura ficaentre 1,1 e 1,0 dtex.

A folha fibrosa que se decompõe em água da invenção podeser feita apenas de rayon fibrilado, mas deve conter qualquer outra fibrapossuindo um comprimento de, no máximo, 10 mm em adição a ele. Na folhafibrosa compreendendo o rayon fibrilado e outras fibras, as microfibras dorayon fibrilado poderiam ficar entrelaçadas com as outras fibras,assegurando, desse modo, a resistência da folha. As microfibrâs entrelaçadase outras fibras são prontamente afrouxadas quando um grande volume deágua é aplicado à folha, assegurando, desse modo, boa capacidade de sedecompor da folha na água.

De preferência, as outras fibras possuindo um comprimentode, no máximo, 10 mm são bem dispersíveis em água, ou seja, fibrasdispersíveis em água são preferidas para elas, A dispersibilidade em águareferida aqui tem o mesmo significado da capacidade de se decompor emágua, e tem o propósito de indicar que as fibras sejam bem dispersadas emágua para, desse modo, decompor a folha constituída por elas, quandomantida em contato com um grande volume de água. Mais preferivelmente,as outras fibras são biodegradáveis. As fibras biodegradáveis se decompõemnaturalmente por elas mesmas quando descartadas na natureza. Ocomprimento de fibra das outras fibras para uso aqui tem o propósito deindicar o seu comprimento de fibra médio. Ainda mais preferivelmente, asoutras fibras possuindo um comprimento de fibra de, no máximo, 10 mmpossui um comprimento (em termos de comprimento de fibra médio) de pelomenos 1 mm.

As outras fibras para uso na invenção podem ser aquelas depelo menos um tipo selecionado do grupo consistindo de fibras naturais efibras químicas. As fibras naturais incluem aquelas de polpa de madeira,como polpa de madeira mole, polpa de madeira dura etc...; e também aquelasde cânhamo de Manila, polpa de linho, polpa de rama de algodão etc... Estasfibras naturais são biodegradáveis. Destas, as preferidas são polpabranqueada de kraft de madeira mole, polpa branqueada de kraft de madeiradura, por terem elevada dispersibilidade em água. São também utilizáveisaqui as fibras químicas, como fibras regeneradas de rayon etc...; fibrassintéticas de polipropileno, álcool polivinílico, poliéster, poliacrilonitrilaetc...; fibras sintéticas biodegradáveis; polpa sintética de polietileno etc...Destas, a preferida é o rayon, por ser biodegradável. Ainda Utilizáveis sãooutras fibras biodegradáveis de ácido polilático, policaprolactona, poliésteresalifáticos, como polibutileno, succinato, álcool polivinílico, colágeno etc...Sem ser necessário dizer, quaisquer outras fibras além das mencionadasacima são utilizáveis aqui, desde que dispersíveis em água.

Para a polpa de madeira mole, seu grau de batimento fica, depreferência, entre 500 e 750 cc. Se seu grau de batimento for menor do que olimite máximo inferior da faixa definida, o não-tecido compreendendo apolpa terá uma morfologia semelhante à do papel, provocando uma sensaçãode aspereza. Se, entretanto, seu grau de batimento for maior do que o limitemáximo superior da faixa definida, o não-tecido compreendendo a polpapoderia não possuir a resistência necessária.

No caso em que as folhas fibrosas contêm outras fibras comoas acima, é desejável que o teor de rayon fibrilado da folha seja de pelomenos 3%, em massa, de todas as fibras constituindo a folha e as outrasfibras sendo responsáveis por, no máximo, 97% de sua massa. Maispreferivelmente, o teor de rayon fibrilado da folha seria de pelo menos 10%,em massa, sendo as outras fibras responsáveis por, no máximo, 90%, emmassa; ainda mais preferivelmente, o teor de rayon fibrilado da folha é, pelomenos de 20%, em massa, e as outras fibras sendo responsáveis por, nomáximo, 80%, em massa.

As fibras mencionadas acima formam a folha fibrosa dainvenção. Por exemplo, elas formam uma alma fibrosa em um processo defabricação de papel ou similar e, opcionalmente, a alma fibrosa é aindaprocessada com jatos de água em um não-tecido. A folha fibrosa da invençãopode ser qualquer destas almas fibrosas ou não-tecidos. Na folha fibrosa, asmicrofibras estendendo-se das superfícies das fibras de rayon fibriladopoderiam ser entrelaçadas com outras microfibras e outras fibras, realçando,desse modo, a resistência da folha. As microfibras entrelaçadas sãoprontamente afrouxadas quando um grande volume de água é aplicado àfolha e, por conseguinte, a folha passa por uma maior decomposição emágua. Adicionalmente, a superfície da folha contém muitas microfibras, e asmicrofibras na mesma são trazidas, principalmente, para contato direto comas superfícies de outros objetos. Consequentemente o atrito global que afolha fibrosa receberá diretamente durante o uso será reduzido, e a superfícieda folha fibrosa que se decompõe em água da invenção será altamenteresistente ao atrito.

A resistência ao atrito da superfície seca da folha fibrosa quese decompõe em água da invenção, medida de acordo com o método de testede resistência à abrasão para placas de papel seco na JIS P-8136, é de, pelomenos, três ciclos de esfregamento. Resumidamente, no método de teste daJIS P-8136, uma peça de teste (folha fibrosa) é adaptada sobre um apoiodeslizante (B), e um membro de esfregamento (A) com uma peça de couroartificial fixada nele é esfregado contra a peça de teste. O número de ciclos deesfregamento é contado antes das fibras serem descarnadas, formando umaslanugens fibrosas sobre a superfície da peça de teste. De preferência, a folhafibrosa da invenção é resistente a, pelo menos, dez ciclos de esfregamento noteste.

De preferência, também, a resistência ao atrito superfície secoda folha fibrosa que se decompõe em água da invenção é, pelo menos de trêsciclos de esfregamento. Para folhas de limpeza e artigos absorventes, a folhafibrosa tem que ser resistente a atrito superficial, mesmo umedecida a certograu. A folha fibrosa umedecida possui um conteúdo de água de, pelo menos,2,5 vezes o peso-próprio da folha seca. Na folha fibrosa que se decompõe emágua da invenção, as microfibras estendendo-se das superfícies das fibras derayon fibrilado constituindo a folha são entrelaçadas e as fibras são, dessemodo, aglutinadas uma a outra até um grau adequado. Consequentemente,mesmo umedecida, a folha é ainda resistente ao atrito superficial. Maispreferivelmente, a folha fibrosa da invenção é, mesmo umedecida, aindaresistente à pelo menos dez ciclos de esfregamento no teste.

A folha fibrosa que se decompõe em água da invenção podeser usada diretamente após ter sido produzida por um processo de fabricaçãode papel úmido ou similar. A resistência seca da folha fibrosa que sedecompõe em água poderia ser especificamente elevada devido à ligação comhidrogênio nos grupos OH existentes sobre as superfícies das fibras de rayonfibrilado na folha. Com o aumento no grau de fibrilação das fibras de rayonna folha, ou seja, com o aumento na quantidade de microfibras na mesma, aárea superficial das fibras constituindo a folha aumenta e a força de ligaçãofibra-a-fibra das ligações com hidrogênio na folha é, desse modo, realçada.Na folha produzida por um processo de fabricação de papel e não processadapor jatos d'água, a força de ligação por hidrogênio das microfibras écomparável ou maior do que a da polpa, e a resistência da folha é alta.Dependendo da força de ligação com hidrogênio das microfibras constituindoa folha, a capacidade de se decompor em água da folha poderia ser bembalanceada com sua resistência mecânica. A resistência a seco da folhaproduzida em um processo de fabricação de papel é especialmente alto.Mesmo na folha produzida em um processo de fabricação de papel, asmicrofibras podem ficar parcialmente entrelaçadas, e a resistência úmida dafolha pode ser alta.

Para aumentar com maior segurança sua resistência úmida, afolha fibrosa é, de preferência, formada como não-tecido que pode serproduzido pela formação de uma alma fibrosa, por exemplo, em um processoúmido, seguido pela sujeição da alma fibrosa a tratamento por jato de água. Aalma fibrosa pode também ser preparada em um processo a seco, e pode sersujeita a tratamento de jato d'água. Para tratamento por jato d'água, éempregado um dispositivo ordinário de jateamento de água a alta pressão.

Através do tratamento a jato d'água, as microfibras estendendo-se do rayonfibrílado nesta alma fibrosa assim processada são entrelaçadas com pelomenos qualquer dentre outras microfibras e outras fibras, aumentando, dessemodo, a força de entrelaçamento de fibra-com-fibra na mesma, e a resistênciaseca da alma fibrosa processada aumenta, devido à força de ligação comhidrogênio das microfibras. Muito embora as ligações com hidrogênio namesma sejam rompidas quando a alma fibrosa é umedecida, a alma fibrosapoderia manter ainda alta resistência úmida, uma vez que as microfibras namesma são mantidas entrelaçadas. Através de tratamento por jato d'água, asmicrofibras existentes sobre as superfícies das fibras de rayon fibrilado sãoentrelaçadas com outras fibras ou microfibras. Consequentemente, a estruturade entrelaçamento de fibra do não-tecido tendo sido processado através detratamento por jato d'água difere daquela de um tecido ordinário fiado noqual as fibras constituintes são entrelaçadas uma a outra por elas mesmo.

A Fig. 8 é uma vista global esquemática mostrando um modode realização do processo e equipamento para produzir a folha fibrosa que sedecompõe em água (não-tecido por processo úmido) da invenção, através detratamento de jato d'água. O equipamento para produzir um não-tecido emum processo úmido da Fig. 8 compreende uma unidade I de formação de não-tecido, uma unidade II transportadora de feltro, uma unidade III detransferência combinada com uma unidade transportadora de feltro de etapafinal na qual o não-tecido formado é transferido para cima de um tambor desecagem, uma unidade secadora IV para tratamento superficial, e umaunidade V de ventilador. A unidade I formadora de não-tecido é equipadacom uma correia transportadora de fio 2, a qual é girada no sentido horário auma velocidade predeterminada ao mesmo tempo em que é segura por umapluralidade de rolos la, lb, Ic etc...

A correia transportadora de fio 2 fica faceada com umalimentador de estoque 3 acima de sua área de ascensão 2a entre o rolo Iaeorolo lb, e fica faceada a um tanque de desidratação (não mostrado) sob a áreade ascensão 2a. No alimentador de estoque 3, as fibras e água são supridasatravés de uma porta de suprimento 3 a. As fibras alimentadas peloalimentador de estoque 3 sobre a correia transportadora de fio 2 são atraídaspara a correia transportadora de fio 2 pela força de sucção de ar do tanque dedesidratação sob a área de ascensão 2a. O alimentador de estoque 3 ficaadjacente a uma lâmina terminal 3b que fica faceada com a correiatransportadora de fio 2 através de um espaçamento entre eles, e o intervaloentre a correia transportadora de fio 2 e a lâmina terminal 3b serve paraformar uma alma fibrosa possuindo uma espessura predeterminada sobre acorreia transportadora de fio 2.

Entre os rolos Ib e lc, um bico de jateamento de água deestágio único ou multi-estágios 5 fica disposto acima da correiatransportadora de fio 2, faceando um tanque de desidratação 6 disposto sob acorreia transportadora de fio 2. Na alma fibrosa que passou através doespaçamento na lâmina terminal 3b e formada sobre a correia transportadorade fio 2, são aplicados jatos de água através do bico de jateamento de água 5.Como resultante do tratamento por jato d'água, as fibras da alma fibrosa,especialmente das microfibras estendendo-se das fibras de rayon fibrilado naalma são entrelaçadas, e o pretendido não-tecido (folha fibrosa) S éproduzido.

A correia transportadora de fio 2 é contatada por uma correiatransportadora de feltro 7 na unidade transportadora de feltro (parte de feltro)II. A correia transportadora de feltro 7 é feita de uma manta agulhada, e suaaspereza textural difere daquela da correia transportadora de fio 2. Dessemodo, o tecido fiado não tramado S formado sobre a correia transportadorade fio 2 é transferido sobre a correia transportadora de feltro 7. Na unidade IIda transportadora de feltro, um rolo 8a é um meio de transferência por sucçãode ar, ou seja, um rolo de agarramento por sucção, através do qual, dessemodo, o não-tecido S é prontamente transferido da correia transportadora defio 2 sobre a correia transportadora de feltro 7. Na unidade ΙΓ transportadorade feltro, a correia transportadora de feltro 7 é girada no sentido anti-horárioenquanto mantida pelos rolos 8a e 8b e pelos outros rolos 9a, 9b, 9c, 9d, 9e,9f etc...

Na unidade transportadora de feltro do último estágio, ficadisposta uma segunda correia transportadora de feltro 11. Semelhantemente àcorreia transportadora de feltro 7, a segunda correia transportadora de feltro11 é feita de uma manta agulhada, e esta é segura por uma pluralidade derolos 12a, 12b, 12c e 12d. Ao redor de um rolo de pressão 20 na unidade, acorreia transportadora de feltro 11 passa por um tambor de secagem 13, e onão-tecido sobre a segunda correia transportadora de feltro 11 é transferidopara cima do tambor de secagem 13. Na unidade secadora IV de tratamentosuperficial, o não-tecido S é, assim, enrolado ao redor do tambor de secagem13, e secado sobre o mesmo. Após ter sido assim secado, o não-tecido S éenrolado por um rolo enrolador 14 em um rolo 15. Através do processo, aprodução da folha fibrosa como um rolo é acabada.

Para realçar ainda mais sua resistência a atrito superficial, afolha fibrosa da invenção é, de preferência, ainda mais processada paraformação de uma casca, para o que a folha é aquecida sob pressão enquantosua superfície ainda estiver umedecida. Pelo tratamento de formação decasca, a quantidade das microfibras ligadas com hidrogênio na folha poderiaser aumentada. No processo acima mencionado, a superfície do tambor desecagem 13 é lisa e aquecida.

Na unidade de transferência III, o não-tecido S é prensadoentre o rolo de prensagem e o tambor de secagem 13. Nesta etapa, o não-tecido S contém água que foi aplicada a ele através do tratamento por jatod'água e, enquanto é pressionado contra o tambor de secagem 13, a água nomesmo é vaporizada pelo calor do tambor de secagem. Além disso, enquantoo não-tecido é pressionado sob calor contra o tambor de secagem 13, as fibrasconstituindo a superfície do não-tecido S, que ficam em contato com asuperfície lisa do tambor de secagem 13, são mais fortemente ligadas uma aoutra através da ligação com hidrogênio. Desta maneira, o não-tecido S éprocessado para formação de casca. Como resultado, as microfíbrasestendendo-se do rayon fibrilado na superfície do não-tecido tendo sidoassim processadas para formação de casca são ligadas com hidrogênio uma aoutra até um grau maior do que o daquelas na superfície do não-tecido S nãoprocessado para o tratamento. Além disso, durante este tratamento deformação de casca, o não-tecido S é pressionado contra o tambor, de modoque sua superfície possa ser alisada, e a resistência superficial do não-tecidoS assim processado seja, desse modo, aumentada. Consequentemente, em seuuso prático, a folha fibrosa do não-tecido é dificilmente quebrada mesmoquando sua superfície seja esfregada contra objetos. Pelo tratamento deformação de casca, a quantidade -de microfíbras ligadas com hidrogênio nafolha fibrosa é muito aumentada. Como resultado do tratamento de formaçãode casca, por conseguinte, a resistência da folha fibrosa é muito aumentadanão somente a seco, mas também ainda umedecida com uma pequenaquantidade de água.

Ligações fibra-a-fibra na folha fibrosa aumentam pelotratamento de formação de casca, mas elas são prontamente afrouxadas emum grande volume de água, por exemplo, quando a folha fibrosa é dispostaem vasos sanitários com descarga etc... O tratamento de formação de cascaaumenta a resistência a atrito superficial da folha fibrosa e ainda a resistênciada própria folha, mas sem quase não diminuir a capacidade de se decomporda folha na água.

Para tratamento de formação de casca, qualquer dispositivocapaz de aquecer não-tecidos sob pressão, incluindo, por exemplo, rolos deestampagem e placas de pressão podem ser usados no lugar do tambor desecagem 13 e do rolo de pressão 20. Imediatamente antes de processada paraformação de casca, a superfície do não-tecido pode ser umedecida com água,por exemplo, pela vaporização de água sobre ela.

No modo de realização acima mencionado, a folha fibrosa quese decompõe em água da invenção é, depois de ter sido processada portratamento por jato d'água, ainda processada para a formação de casca. Omesmo se aplica também à folha fibrosa feita de acordo com um processo defabricar papel, para processar a folha para a formação de casca.Resumidamente, após a folha fibrosa ser feita de acordo com o processo defabricação de papel, ela é secada; depois sua superfície é umedecida comágua e, em seguida, a folha fibrosa assim umedecida é aquecida sob pressão.As fibras, especialmente as microfibras existentes na superfície da folhafibrosa assim processada são ligadas através de ligação com hidrogênio, e aresistência superficial da folha é, por esse modo, aumentada.

De preferência, o peso (Metsuke) da alma fibrosa da folhafibrosa da invenção fica entre 20 e 100 g/m2, para que a folha possa suportaresfregamento em estado úmido e ser favorável como folha de topo de artigosabsorventes. Se seu peso for menor do que o limite máximo inferior da faixadefinida, a folha poderia não ter a necessária resistência úmida. Se,entretanto, seu peso for maior do que o limite máximo superior da faixadefinida, a folha não será flexível. Em particular, para aplicação na pele decorpos humanos, o peso da folha é mais preferivelmente de 30 a 70 g/m2, emvista da resistência úmida e da sensação suave da folha.

A folha fibrosa que se decompõe em água da invenção nãoestá limitada a uma de camada única, mas pode ser de camada dupla oumúltipla. Da folha fibrosa possuindo tal estrutura em multicamadas, uma ouambas as superfícies podem conter rayon fibrilado. A camada superficial dafolha fibrosa multicamada pode conter uma quantidade maior de rayonfibrilado do que sua camada intermediária. É desejável que a folha fibrosaque se decompõe em água em multicamadas seja também processada paraformação de casca como acima, para o que a folha é pressionada sob calorenquanto umedecida.

De preferência, a resistência na ruptura em estado úmido dafolha fibrosa que se decompõe em água da invenção que contém água é de,pelo menos, 1,1 N/25 mm em termos da raiz quadrada média da resistênciana direção de máquina (MD) do não-tecido para a folha e daquela em suadireção transversal (CD). A resistência na ruptura em estado úmido (aquireferida como resistência úmida) tem o propósito de indicar resistência àtração na ruptura (N) da folha fibrosa umedecida. Para obter esta resistênciaúmida em termos da resistência à tração na ruptura, uma peça da folha fibrosapossuindo uma largura de 25 mm e um comprimento de 150 mm é imersa naágua para, desse modo, infiltrar água em volume de 2,5 vezes a massa dafolha na peça de folha, e a peça de folha assim umedecida é puxada até seromper, pelo uso de um testador Tensilion, no qual a distância do mandril éde 100 mm e a velocidade de tensão é de 100 mm/min. Entretanto, os dadosassim medidos, de acordo com o processo, são meramente o critério para aresistência da folha fibrosa, e a folha fibrosa da invenção terá uma resistênciaque é substancialmente a mesma de sua resistência úmida medida de acordocom o método do teste. Mais preferivelmente, a resistência úmida da folhafibrosa é de, pelo menos, 1,3 N/25 mm.

Por outro lado, é também desejável que a folha fibrosa tenharesistência elevada, suficiente para seu uso mesmo quando seca. Porconseguinte, a resistência à seco da folha fibrosa é, de preferência, pelomenos de 3,4 N/25 mm em termos da raiz quadrada média da resistência naruptura na direção da máquina (MD) do não-tecido para folha e daquela nasua direção transversal (CD).

De preferência, também, a folha fibrosa que se decompõe emágua da invenção possui um grau de decomposição na água de, no máximo,300 segundos, mais preferivelmente de, no máximo, 200 segundos, aindamais preferivelmente, no máximo, de 120 segundos. O grau de decomposiçãona água é medido de acordo com o método do teste de JIS P-4501 que indicao grau de fácil degradação do papel sanitário na água. As linhas gerais dométodo de teste de degradação de papel estão descritas. Uma peça da folhafibrosa que se decompõe em água da invenção possuindo um comprimentode 10 cm e uma largura de 10 cm é colocada em um béquer de 300 ml cheiocom 300 ml de água de íon trocado, e agitada no mesmo com um rotor. Avelocidade de rotação é de 600 rpm. A condição da peça de teste sendodispersada na água é observada macroscopicamente a intervalospredeterminados de tempo, e o tempo até que a peça de teste seja finamentedispersada é medido.

Entretanto, os dados assim medidos de acordo com o métodosão meramente o critério da capacidade de se decompor na água da folhafibrosa, e a folha fibrosa da invenção terá um grau de decomposição na águaque é substancialmente a mesma dos dados medidos de acordo com o métododo teste.

Para se fazer a folha fibrosa que se decompõe em água dainvenção ter um grau de decomposição na água e um grau de resistênciaúmida que fique dentro das faixas preferidas referidas acima, o tipo de fibrasconstituindo a folha, a proporção das fibras, o peso da folha, e as condiçõespara o tratamento por jato d'água da folha podem ser variados. Por exemplo,no caso em que uma grande quantidade de rayon fibrilado possuindo umlongo comprimento de fibra é usada, ou onde o rayon fibrilado não muitobatido (ou seja, possuindo um maior valor numérico indicando seu grau debatimento) é usado, o peso da folha fibrosa é reduzido, ou a energia deprocessamento do tratamento por jato d'água é reduzida, por meio do que afolha fibrosa poderia ter um maior grau de decomposição na água e umamaior resistência úmida.

Muito embora não contendo um aglutinante, a folha fibrosaque se decompõe em água da invenção poderia ter um alto grau dedecomposição na água e uma elevada resistência úmida. Entretanto, de modoa aumentar ainda mais a resistência úmida da folha fibrosa, um aglutinantesolúvel em água ou intumescível na água capaz de ligar fibras uma a outrapode ser adicionado à folha. Na presença de um grande volume de água, oaglutinante deverá se dissolver ou intumescer na mesma e, desse modo,perder sua capacidade de aglutinação de fibras. O aglutinante usado aquiinclui, por exemplo, carboximetil celulose, alquil celuloses, como metilcelulose, etil celulose, benzil celulose etc...; álcool polivinílico; álcooispolivinílicos modificados possuindo uma quantidade predeterminada de umgrupo de ácido sulfônico ou um grupo de carboxila etc... A quantidade doaglutinante a ser adicionada à folha fibrosa pode ser menor do que o normal.Por exemplo, apenas cerca de 2g do aglutinante, em relação a 100 g dasfibras constituindo a folha fibrosa, podem ser adicionados à folha, por meiodo que a resistência úmida da folha poderia ser aumentada até um grausatisfatório. Consequentemente, a adição de uma tão pequena quantidade deum aglutinante à folha fibrosa não interfere muito com a segurança da folha.Para adicionar um aglutinante solúvel em água ao não-tecido para a folhafibrosa, pode ser empregado um processo de revestir pela aplicação doaglutinante ao não-tecido através de uma tela de seda. Por outro lado, umaglutinante intumescível na água pode ser adicionado à alma fibrosa da folha,enquanto a alma fibrosa é preparada, em um processo de fabricação de papel.

Onde um aglutinante como o mencionado acima é adicionadoà folha fibrosa da invenção, um eletrólito, como um sal orgânico ouinorgânico solúvel em água pode ser adicionado à mesma juntamente comum aglutinante, por meio do que a resistência úmida da folha poderia seraumentada muito mais. O sal inorgânico inclui, por exemplo, sulfato desódio, sulfato de potássio, sulfato de zinco, nitrato de zinco, alume potássico,cloreto de sódio, carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, carbonatode amônio etc...; e o sal orgânico inclui, por exemplo, pirolidina-carboxilatcde sódio, citrato de sódio, citrato de potássio, tartarato de sódio, tartarato depotássio, lactato de sódio, succinato de sódio, pantotenato de potássio, lactatode cálcio, laurilsulfato de sódio etc... Quando um alquil celulose é usadocomo aglutinante, ele é preferivelmente combinado com um sal monovalente.Quando um álcool polivinílico modificado ou não-modificado é usado comoaglutinante, ele é preferivelmente combinado com um sal monovalente.

Além disso, quando um alquil celulose é usado comoaglutinante, qualquer dos compostos a seguir pode ser adicionado à folhafibrosa que se decompõe em água de modo a aumentar mais ainda aresistência da folha. Os compostos adicionais incluem, por exemplo,copolímeros de um monômero de ácido anidrido polimerizável com outroscompostos, como resinas de ácido (meta)acrílico-ácido maleico, resinas deácido (meta)acrílico-ácido fumárico etc... De preferência, os copolímeros sãosaponificados com hidróxido de sódio ou similar em copolímeroshidrossolúveis possuindo, parcialmente, uma metade de carboxilato de sódio.Adicionar um aminoácido derivado, como um trimetilglicínio ou similar, àfolha é também desejável, como realçando também a resistência da folha.

A folha fibrosa que se decompõe em água da invenção pode,opcionalmente, conter quaisquer outras substâncias, sem interferir com asvantagens da invenção. Por exemplo, ela pode conter qualquer dos tensoativos, microbicidas, preservativos, desodorantes, umedecedores, álcoois,como etanol, poli-álcoois, como glicerina etc...

Por apresentar boa capacidade de se decompor na água e altaresistência à umidade, a folha fibrosa que se decompõe em água da invençãopode ser utilizada como tecido fino para aplicação na pele de corposhumanos, incluindo suas partes íntimas, ou como folhas de limpeza paravasos sanitários e correlacionados. Para realçar sua capacidade de esfregar elimpar para estas aplicações, a folha pode previamente conter água, tensoativo, álcool, glicerina e similar. Quando a folha fibrosa que se decompõe e^água da invenção é, enquanto sendo previamente umedecida com detergentelíquido e similar, embalada para venda ao público, ela deve seracondicionada de modo impermeável ao ar e colocada no mercado, de modoa não ficar espontaneamente ressecada. Os usuários que tenham comprado afolha fibrosa que se decompõe em água podem umedecê-la com água ouprodutos químicos líquidos antes do uso.

Uma vez que a folha fibrosa que se decompõe em água dainvenção possui uma resistência seca, e uma vez que ela nem sempre requeiraa adição de aglutinantes e de eletrólitos à mesma, sendo diferente das folhasfibrosas que se decompõem em água, ela é altamente segura quanto a suaaplicação na pele. Consequentemente, a folha fibrosa da invenção é utilizávelcomo o componente da folha de vários artigos absorventes que sedecompõem em água incluindo, por exemplo, lenços sanitários, forros decalcinhas, tampões sanitários, fraldas descartáveis etc... Por exemplo, quandoa folha fibrosa for perfurada, ela pode ser usada como a folha de topo deartigos absorventes que se decompõem em água. Muito embora tenhaabsorvido fluidos emanados pelo corpo, a folha fibrosa pode manter aindaum nível predeterminado de resistência úmida e, por conseguinte, fica poucodeformado durante o uso. Quando a folha fibrosa for combinada comqualquer outra fibra, ela é utilizável como uma camada absorvente, umacamada almofadada, folha de forro etc...

Adicionalmente, a folha fibrosa que se decompõe em água dainvenção pode ter uma estrutura multicamada na qual a camada de topocontém uma maior quantidade de rayon fibrilado.

EXEMPLOS

A invenção é descrita com mais detalhe com referência aosExemplos a seguir que, entretanto, não têm a intenção de restringir o escopoda invenção.

Exemplo A:

Fibras de rayon (de Acordis Japan) foram fibriladas em ummisturador para o preparo de vários tipos de rayon fibrilado possuindodiferentes graus de batimento, como na Tabela 5. O rayon fibrilado foicombinado com rayon fibrilado ordinário (1,7 dtex (1,5 d), comprimento defibra de 5 mm) e polpa branqueada de kraft de madeira mole (NBKP)(Canadian Standard Freeness, CSF = 610 cc (= Norma Canadense de Grau deLiberdade)) e formado em uma alma fibrosa. Nesta etapa, o comprimento e aproporção de mistura das fibras foram variados em cada Exemplo. Ocomprimento de fibra do rayon fibrilado mostrado na Tabela 5 é o do rayonnão-batido.

Sem estar seca, mas ainda em um fio plástico, a alma fibrosaresultante foi colocada sobre uma transportadora. Ao mesmo tempo em queera movida na velocidade indicada na Tabela 5, a alma fibrosa foi processadapor tratamento por jato d'água, por meio do que as fibras que a constituemforam entrelaçadas. Cada dispositivo de jateamento de água a alta pressãousado para o tratamento era equipado com 2.000 bicos/metro, possuindo umdiâmetro de orifício de 95 micra, a intervalos de 0,5 mm entre os bicosadjacentes, e a pressão de jato de correntes de água aplicadas à alma era de294 N/cm2, como visualizado na Tabela 5. Nesta condição, o jateamento deágua foi aplicado à superfície de topo da alma, de modo a passar através desua superfície posterior. O tratamento por jato d'água foi repetido mais umavez sob a mesma condição. Este é o segundo estágio de tratamento por jatod'água. Em seguida, a alma foi secada com um secador Yankee para serobtida uma folha fibrosa que se decompõe em água. Esta foi, então, imersaem 250g, relativo a IOOg da massa do não-tecido, de água com íon trocado. Afolha fibrosa que se decompõe em água assim obtida foi testada a seco eúmida quanto a capacidade de se decompor na água, resistência e estabilidadeao atrito.

O teste de capacidade de se decompor na água foi baseado noteste de JIS P-4501 indicando o grau de degradabilidade do papel sanitário.

Precisamente, uma peça da folha fibrosa que se decompõe em águapossuindo um comprimento de 10 cm e uma largura de 10 cm foi colocadaem um béquer de 300 ml cheio com 300 ml de água com íon trocado, eagitada na mesma com um rotor. A velocidade de rotação do rotor era de 600rpm. A condição da peça de teste sendo dispersada na água foimacroscopicamente observada a intervalos de tempo predeterminados, e otempo até que a peça de teste ficasse dispersada foi medido (ver a Tabela aseguir - os dados estão expressos em segundos).

A resistência úmida foi medida de acordo com o método deteste estipulado na JIS P-8135. Resumidamente, uma peça da folha fibrosaque se decompõe em água possuindo uma largura de 25 mm e umcomprimento de 150 mm foi testada tanto na direção de máquina (MD)como na direção transversal (CD), pelo uso de um testador Tensilion, para oqual a distância de mandril era de 100 mm e a velocidade de tensão era de100 mm/min. A resistência na ruptura (N) da peça de teste assim medidaindica a sua resistência úmida (ver a Tabela a seguir - os dados sendoexpressos em N/25 mm).

Para determinar sua resistência a atrito superficial, a folhafibrosa foi testada quanto à estabilidade ao atrito de acordo com o método deteste de resistência à abrasão para placas de papel estipulado na JIS P-8136.Resumidamente, um membro de esfregamento A, com uma peça de couroartificial adaptada a ele foi esfregado contra a folha fibrosa a ser testada, sobuma carga de 5OOg (4,9N).

Os dados obtidos estão apresentados na Tabela 5.<table>table see original document page 36</column></row><table>Como na Tabela 5, as folhas fibrosas que se decompõem emágua da invenção são todas resistentes a atrito superficial. Além disso, elaspossuem boa capacidade de se decompor na água, e boa resistência úmida eseca.

Exemplo B:

Folhas fibrosas que se decompõem em água forampreparadas da mesma maneira do Exemplo A. Jatos d'água de 294 N/cm2foram aplicados duas vezes a elas, e a velocidade de processamento foi de30 m/min. Neste exemplo B, entretanto, foram usados diferentes tipos derayon fibrilado, cada um possuindo diferentes graus de batimento, como naTabela 6. As folhas fibrosas foram testadas da mesma maneira como acimaquanto a sua propriedades.

Folhas fibrosas dos Exemplos Comparativos 1 a 3 forampreparadas da mesma maneira que acima. No Exemplo Comparativo 1,entretanto, rayon com um grau de batimento de 740 cc foi usado; e nosExemplos Comparativos 2 e 3, nenhum rayon fibrilado foi usado. Jatosd'água de 431 N/cm2 foram aplicados duas vezes às folhas, e a velocidadede processamento era de 15 m/min. As folhas fibrosas foram testadas damesma maneira que acima quanto as suas propriedades.

Os dados obtidos estão apresentados na Tabela 6.<table>table see original document page 38</column></row><table>Como na tabela 6, as folhas fibrosas que se decompõem em águada invenção são altamente resistentes ao atrito superficial. Por outro lado, asfolhas fibrosas dos Exemplos Comparativos 1, 2 e 3 são resistentes ao atrito emum certo grau, porém sua capacidade de se decompor na água e/ou resistênciaúmida são baixas. É entendido que a capacidade de se decompor na água dasfolhas fibrosas comparativas não se equilibram com a resistência mecânica damesma.

Exemplo C:

As folhas fibrosas que se decompõem em água foram preparadasda mesma maneira que no Exemplo A. No Exemplo C, entretanto, as fibrasforam laminadas de acordo com um processo de fabricação de papel emrecipiente fechado, e as folhas fibrosas não foram processadas por tratamentopor jato d'água. As folhas fibrosas foram testadas da mesma maneira que asacima quanto as suas propriedades. Como elas foram produzidas de acordo comprocesso de fabricação de papel em recipiente fechado, não há uma diferençasignificante entre a resistência em MD e em CD.

Os dados obtidos são apresentados na Tabela 7.TABELA 7

<table>table see original document page 40</column></row><table>

Exemplo D:

As folhas flbrosas que se decompõem em água foram preparadasda mesma maneira que no Exemplo A. Estas foram todas processadas portratamento com jato de água. As folhas flbrosas foram testadas da mesmamaneira que as acima quanto as suas propriedades. No Exemplo D, entretanto,o grau de batimento (CSF; Canadian Standard Freeness (= Norma Canadensede Grau de Liberdade)) da polpa branqueada de kraft de madeira mole ( NBKPfoi de 600 cc; a pressão dos jatos de água foi de 294 N/cm2; e a velocidade deprocessamento foi de 30 m/min. Como no Exemplo A, as folhas foram expostasa jatos de água por duas vezes.

Os dados obtidos são apresentados na Tabela 8.<table>table see original document page 41</column></row><table>Exemplo Ε:

As folhas fibrosas que se decompõem em água forampreparadas da mesma maneira como no Exemplo D. Neste, entretanto, cadafolha fibrosa possuía uma estrutura com camada de topo composta de umacamada de topo contendo rayon fibrilado e uma camada de fundo nãocontendo rayon fibrilado. Todas as folhas fibrosas foram processadas paratratamento por jato d'água.

Os dados obtidos estão apresentados na Tabela 9.

TABELA 9

<table>table see original document page 42</column></row><table>

Exemplo F:

No exemplo F5 as amostras D-I e E-I preparadas no ExemploD e Exemplo E foram processadas para formação de casca. As folhas fibrosasassim processadas foram testadas quanto a suas propriedades. Para otratamento de formação de casca, cada amostra de folha fibrosa foi prensadaentre um secador rotativo e um rolo a 13 O0C e sob uma pressão de 0,02N.

Os dados obtidos estão apresentados na Tabela 10.TABELA 10

<table>table see original document page 43</column></row><table>

Comparando D-I na Tabela 8 com F-I na Tabela 10, e E-I naTabela 9 com F-2 na Tabela 10, fica entendido que o tratamento de formaçãode casca realça a resistência superficial (estabilidade ao atrito) das folhasfibrosas processadas e diminui um pouco a sua capacidade de se decompor naágua. Adicionalmente, a resistência seca e úmida das folhas fibrosasprocessadas foi aumentada.

Conforme entendido pelos dados de teste acima, a folhafibrosa que se decompõe em água da invenção possui boa capacidade de sedecompor na água e alta resistência e é resistente ao atrito superficial, tirandovantagem do entrelaçamento e/ou força de ligação com hidrogênio dasmicrofibras que se estendem do rayon fibrilado na mesma. Em particular, nafolha fibrosa processada para formação de casca, a força de ligação comhidrogênio das microfibras é aumentada, e a resistência ao atrito superficialda folha fibrosa processada é, por conseguinte, aumentada. O tratamento deformação de casca não interfere com a capacidade de se decompor na água dafolha fibrosa processada.

Consequentemente, quando a folha fibrosa é usada paraesfregar objetos, as microfibras do rayon fibrilado em sua superfície sãodiretamente contatadas com os objetos, e o atrito com a folha fibrosa édiminuída e, por conseguinte, a folha fibrosa goza de boa durabilidade paraaplicações de esfregamento. Além disso, quando a folha fibrosa é usada paraa folha de topo de artigos absorventes, ela não é deformada durante o uso eapresenta uma sensação agradável aos usuários.

Aqui, "compreende/compreendendo" quando usado nestaespecificação é tomado para especificar a presença das característicasreferidas, integridades, etapas ou componentes, mas não exclui a presença ouadição de uma ou mais de outras características, integridades, etapas,componentes ou grupos deles.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe e comreferência a seus modos de realização específicos, será aparente para alguémexperiente na técnica que várias mudanças e modificações possam ser feitasna mesma sem e afastar de seu espírito e escopo.

Claims (13)

1. Folha fibrosa de rayon fibrilado, de alta resistência ao atritosuperficial, que se decompõe em água, compreendendo fibras contendo de 3%a 20%, em massa, do dito rayon fibrilado, o rayon fibrilado possuindo umgrau de batimento de, no máximo, 700 cc e possuindo fibras primárias de umcomprimento de fibra predeterminado e microfibras se estendendo das fibrasprimárias, sendo que o comprimento das fibras primárias está entre 1,8 mm e-10 mm no pico de sua curva de perfil de distribuição de comprimento médiode fibra em relação ao seu próprio peso;caracterizada pelo fato que as microfibras são entrelaçadascom pelo menos uma dentre outras microfibras e outras fibras na mesma, ea resistência ao atrito superficial da folha fibrosa a seco, medidade acordo com o método de teste de resistência à abrasão da JIS P-8136, é de,pelo menos, três ciclos de esfregamento.

2. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a resistência ao atrito superficial da folha fibrosa no estadoúmido é de, pelo menos, três ciclos de esfregamento.

3. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a superfície é prensada sob calor para que as microfibras dorayon fibrilado na superfície sejam ligadas com hidrogênio a pelo menos umadentre as outras microfibras e as outras fibras na mesma.

4. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que as microfibras possuindo um comprimento de, no máximo, 1 mmsão responsáveis por 0,1 a 65%, em massa, do próprio peso do rayonfibrilado.

5. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que tem uma estrutura multicamada contendo o rayon fibriladoem pelo menos uma das duas camadas superficiais.

6. Folha fibrosa que se decompõe em água de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser um não-tecido processadoatravés de tratamento por jato d'água.

7. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o grau de fmura do rayon fibrilado está entre 1,1 e 1,9 dtex.

8. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o peso das fibras está entre 20 e 100 g/m .

9. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a capacidade de se decompor na água, medida de acordo como teste da JIS-P-4501, é de, no máximo, 200 segundos.

10. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a resistência úmida é de, pelo menos, 1,1 N/25 mm.

11. Folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a resistência seca é de, pelo menos, 3,4 N/25 mm.

12. Processo para produzir uma folha fibrosa de rayonfibrilado, de alta resistência ao atrito superficial, que se decompõe em água,conforme definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender:(A) uma etapa de laminar fibras em uma alma fibrosa, na qualas fibras contêm rayon fibrilado, que compreende fibras primárias possuindoum comprimento de fibra predeterminado e microfibras se estendendo dasfibras primárias e possuindo um grau de batimento de, no máximo, 700 cc, e(B) uma etapa de prensar a alma fibrosa sob calor enquanto asuperfície da alma fibrosa é umedecida com água, por meio da qual asmicrofibras existentes na superfície são ligadas com hidrogênio a, pelomenos, qualquer uma das outras microfibras e das outras fibras na mesma.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de incluir uma etapa (C) de processar a alma fibrosa através detratamento por jato d'água entre a etapa (A) e a etapa (B).