BR0317578B1

BR0317578B1 - Manta fibrosa com tufos

Info

Publication number: BR0317578B1
Application number: BRPI0317578-2A
Authority: BR
Inventors: John Lee Hammons; Robert Haines Turner; John Joseph Curro; Jody Lynn Hoying; Susan Nicole Lloyd
Original assignee: Procter & Gambler Company
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2015-01-06
Also published as: EP2332504A1; CA2505554C; EG23666A; HUE054489T2; US8153225B2; TW200427888A; PE20040872A1; US9694556B2; AR042493A1; AU2003301008B2; IL197059A; JP4308822B2; US20090233039A1; US20120171408A1; US7553532B2; KR20050088390A; BR0317578A; KR100761571B1; US20100330326A1; AU2003301008A1

Description

"MANTA FIBROSA COM TUFOS" CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a mantas fibrosas, como mantas em tecido e em não-tecido. Em particular, esta invenção refere-se a mantas fibrosas tratadas por formação mecânica para que tenham melhores propriedades de maciez ou volume.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

As mantas fibrosas são bem conhecidas na técnica. Por exemplo, mantas de tecido, como produtos têxteis e de malha, são bem conhecidos como materiais para vestuário, estofamentos, cortinas e similares. Além disso, mantas de não-tecido, como mantas formadas a partir de fibras de polímero, são bem conhecidas como materiais úteis para a fabricação de produtos descartáveis, como camadas de cobertura em artigos absorventes como fraldas, por exemplo.

Em diversas aplicações, é desejável que as mantas fibrosas tenham características de textura volumosa e/ou maciez. Por exemplo, produtos têxteis tecidos conhecidos como tecido atoalhado têm textura volumosa e maciez, e são freqüentemente usados em toalhas de banho, panos para enxugamento, babadores, peças de vestuário e estofamentos. 0 tecido atoalhado é tecido em teares especiais, como teares do tipo rapier. 0 tecido atoalhado é caracterizado por laçadas de fio em tufos, e os tufos podem sofrer variação quanto a número e densidade de laçadas. No entanto, o tecido atoalhado é relativamente dispendioso, devido aos teares relativamente complexos e dispendiosos que são necessários à sua produção. 0 custo do tecido atoalhado o torna comercialmente impraticável para diversas aplicações, particularmente para artigos destinados a uso limitado, como artigos absorventes descartáveis.

Foram feitas tentativas no sentido de produzir um material não-tecido com a aparência de tecido atoalhado. Por exemplo, as patentes US N° 4.465.726 e US N° 4.379.799, ambas concedidas a Holmes et al., descrevem um material não-tecido semelhante a tecido atoalhado, dotado de aberturas e nervuras, produzido pelo entrelaçamento de fibras por fluidos, em uma esteira de formação especial. Mesmo que as aberturas possam ser evitadas, no método apresentado por Holmes et al., é fato bem conhecido que o entrelaçamento por fluidos é um processo relativamente dispendioso para a produção de mantas de não-tecido, particularmente para mantas destinadas ao uso em artigos descartáveis. Além disso, as mantas formadas por entrelaçamento por fluidos foram, tipicamente, submetidas a forças do fluido em todas as suas regiões, de modo que a manta inteira esteve submetida à energia mecânica aplicada pelas forças do fluido.

Conseqüentemente, existe uma necessidade por uma manta fibrosa de baixo custo, tendo propriedades similares às de tecido atoalhado.

Adicionalmente, existe uma necessidade por um método para produção, a um custo relativamente baixo, de uma manta fibrosa com propriedades similares às de tecido atoalhado.

Além disso, existe uma necessidade por um método de fabricação a baixo custo, de uma manta macia e porosa de material tecido ou não-tecido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO É apresentada uma manta fibrosa tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície. A manta inclui uma primeira região e uma pluralidade de segundas regiões integrantes distintas, sendo que as segundas regiões têm ao menos uma porção que é uma descontinuidade exibindo uma orientação linear e definindo um eixo longitudinal, e ao menos uma outra porção que é uma deformação contendo uma pluralidade de fibras em tufos que são parte integrante da primeira região, mas se estendem a partir da mesma.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma manta da presente invenção. A Figura 2 é uma vista ampliada de uma porção da manta mostrada na Figura 1. A Figura 3 é uma vista em seção transversal da seção 3-3 da Figura 2. A Figura 4 é uma vista em planta de uma porção da manta, conforme indicado pela seção 4-4 na Figura 3. A Figura 5 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 6 é uma fotomicrografia de uma porção da manta da Figura 5. A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um aparelho para formação da manta da presente invenção. A Figura 8 é uma representação em seção transversal de uma porção do aparelho mostrado na Figura 7. A Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma porção do aparelho para formação de uma modalidade da manta da presente invenção. A Figura 10 é uma vista em perspectiva ampliada de uma porção do aparelho para formação da manta da presente invenção. A Figura 11 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 12 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 13 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 14 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 15 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 16 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 17 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 18 é uma representação esquemática de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 19 é uma representação esquemática de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 20 é uma representação esquemática de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 21 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 22 é uma fotografia ampliada de uma porção da manta mostrada na Figura 18. A Figura 23 é uma vista em planta com recorte parcial de um absorvente higiênico da presente invenção. A Figura 24 é uma vista em perspectiva com recorte parcial de um absorvente interno da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A Figura 1 mostra uma manta 1 da presente invenção. A manta 1 é formada a partir de uma manta precursora em não-tecido 20 bidimensional e genericamente plana (mostrada abaixo, no que se refere ao método de fabricação) tendo uma primeira superfície 12 e uma segunda superfície 14, e tendo uma direção da máquina (DM) e uma direção transversal à máquina (DT) como é de conhecimento comum na técnica de mantas de não-tecido. A primeira superfície 12 corresponde ao primeiro "lado" da manta 1, e a segunda superfície 14 corresponde ao segundo "lado" da manta 1, sendo que o termo "lados" é usado no sentido de uso comum referente a mantas geralmente bidimensionais, como papel e películas. Embora a presente invenção possa ser praticada com mantas de tecido, em uma modalidade preferencial a manta precursora 20 é uma manta de não-tecido e é composta de fibras orientadas de modo substancialmente aleatório, ou seja, orientadas de modo aleatório ao menos no que se refere a DM e DT. O termo "orientadas de modo substancialmente aleatório" significa que, devido às condições de processamento, pode existir uma maior quantidade de fibras orientadas na DM que na DT, ou vice-versa. Por exemplo, nos processos de fiaçào contínua e fiação via sopro, filamentos contínuos de fibras são depositados sobre um suporte que se move na DM. Apesar das tentativas de se tornar "aleatória" a orientação das fibras da manta de não-tecido de fiação contínua ou de fiação via sopro, em geral uma porcentagem mais alta de fibras fica orientada pela DM em vez de pela CD.

As mantas precursoras em não-tecido 20 pode ser quaisquer mantas de não-tecido conhecidas, contendo fibras que tem suficientes propriedades de alongamento para que sejam formadas na manta 1 conforme descrito com mais detalhes abaixo. Conforme mostrado na Figura 2, a manta 1 tem uma primeira região 2 definida, em ambos os lados da manta 1, pela configuração genericamente plana e bidimensional da manta precursora 20, e uma pluralidade de segundas regiões distintas 4 definidas pelas deformações espaçadas 6 e pelas descontinuidades 16, que resultam de extensões integrais das fibras da manta precursora 20. A estrutura de segundas regiões 4 é diferenciada, dependendo de que lado da manta 1 é considerado. Para a modalidade de manta 1 mostrada na Figura 1, no lado da manta 1 associado à primeira superfície 12 da manta 1, a segunda região 4 inclui deformações 6, sendo que cada deformação 6 contém uma pluralidade de fibras alinhadas e laçadas em tufos 8 estendendo-se para fora a partir da primeira superfície 12.

As deformações 6 podem ser descritas como "tufos" de fibras, e cada deformação 6 tem uma base 5 próxima à primeira superfície 12, e uma porção distai 3 a uma distância máxima da primeira superfície 12, conforme mostrado na Figura 3. No lado da manta I associado à segunda superfície 14, a segunda região 4 contém descontinuidades 16 que são definidas pelas descontinuidades de orientação das fibras na segunda superfície 14 da manta 1. Conforme mostrado abaixo, em outras modalidades de manta 1, as deformações 6 pode ser descritas como "tufos", ou "em tufos", mas podem não incluir fibras laçadas ou alinhadas.

Para uso na presente invenção, o termo "manta de não-tecido" refere-se a uma manta que tem uma estrutura de fibras ou fios individuais, que são entrelaçadas, porém não em um padrão repetitivo, como em um tecido de trama ou de malha, que não tem fibras orientadas de modo aleatório. As mantas ou os materiais não-tecidos são formados a partir de diversos processos, como, fiação via sopro, fiação contínua, hidroentrelaçamento, spunlacing, deposição a ar e "bonded carded" (filamentos cardados). 0 peso base dos materiais não-tecidos é, usualmente, expresso em gramas por metro quadrado (g/m2), e os diâmetros das fibras são, usualmente, expressos em mícrons. 0 tamanho da fibra também pode ser expresso em denier. 0 peso base da manta precursora 20 pode situar-se na faixa de 10 g/m2 a 500 g/m2, dependendo do uso a que se destine a dita manta 1. Para uso como uma toalha de mão, por exemplo, pode ser adequado um peso base da manta precursora 20 entre 25 g/m2 e 100 g/m2. Para uso como uma toalha de banho, pode ser adequado um peso base entre 125 g/m2 e 250 g/m2. Para uso como uma cobertura de solo, como em um tapete para vacas, pode ser adequado um peso base entre 350 g/m2 e 500 g/m2. As fibras constituintes da manta precursora em não-tecido 20 podem consistir em polímeros como polietileno, polipropileno, poliéster e misturas desses itens. As fibras podem incluir celulose, raiom, algodão ou outros materiais naturais, ou misturas de polímeros e materiais naturais. As fibras podem, também, incluir um material superabsorvente como poliacrilato, ou qualquer combinação de materiais adequados. As fibras podem ser monocomponentes, bicomponentes e/ou biconstituintes, cilíndricas ou não-cilíndricas (por exemplo, fibras formadas ou fibras com canais capilares), e podem ter dimensões principais em seção transversal (como o diâmetro, para fibras cilíndricas) na faixa de 0,1 a 500 mícrons. Por exemplo, um tipo de fibras adequado à manta de não-tecido inclui nanofibras. As nanofibras são descritas como fibras tendo um diâmetro médio inferior a 1 mícron. As nanofibras podem perfazer a totalidade das fibras em uma manta de não-tecido, ou uma porção das fibras na dita manta de não-tecido. As fibras constituintes da manta precursora podem, também, ser uma mistura de diferentes tipos de fibra, que são diferentes em características como química, componentes, diâmetro, formato e similares.

Para uso na presente invenção, '"fibras de fiação contínua" refere-se a fibras de diâmetro pequeno que são formadas pela extrusão de material termoplástico fundido, sob a forma de filamentos, a partir de uma pluralidade de orifícios capilares geralmente circulares de uma fiandeira, com o diâmetro dos filamentos extrudados sendo, então, rapidamente reduzido. As fibras de fiação contínua geralmente não são pegajosas quando depositadas sobre uma superfície coletora. As fibras de fiação contínua são, geralmente, continuas e têm diâmetros médios (de uma amostra de ao menos 10) maiores que 7 mícrons e, mais especificamente, entre cerca de 10 e 40 mícrons.

Para uso na presente invenção, o termo "fiação via sopro" refere-se a um processo no qual as fibras são formadas pela extrusão de um material termoplástico fundido através de uma pluralidade de matrizes capilares finas, geralmente circulares, sob a forma de fios ou filamentos, em fluxos convergentes, e em alta velocidade, de gás (por exemplo, ar) usualmente aquecido, o que atenua os filamentos de material termoplástico fundido para reduzir seu diâmetro, o qual pode ser reduzido até diâmetros de microfibra. Depois disso, as fibras fundidas e sopradas são carregadas pelo fluxo de gás em alta velocidade, e depositadas em uma superfície coletora, freqüentemente enquanto ainda pegajosas, para formar uma manta de fibras aleatoriamente dispersas. As fibras fiadas via sopro sáo mícrofibras que podem ser contínuas ou descontínuas, e que geralmente têm menos que 10 mícrons de diâmetro médio.

Para uso na presente invenção, o termo "polímero" geraimente inclui, porém não se limita a, homopolímeros, copolímeros, como por exemplo, copolímeros de bloco, de enxerto, aleatórios e alternados, terpolímeros, etc., bem como misturas e modificações desses itens. Além do mais, a não ser quando especificamente limitado, o termo "polímero" inclui todas as possíveis configurações geométricas do material. As configurações incluem, mas não se limitam a, simetrias isotática, atática, sindiotática e aleatória.

Para uso na presente invenção, o termo "fibra monocomponente" refere-se a uma fibra formada a partir de uma ou mais extrusoras, usando-se apenas um polímero. Isto não tem por intenção excluir as fibras formadas a partir de um polímero, às quais pequenas quantidades de aditivos tenham sido adicionadas por motivos de coloração, propriedades anti-estáticas, lubrificação, capacidade hidrofílica, etc. Esses aditivos, por exemplo o dióxido de titânio para a coloração, estão geralmente presentes em uma quantidade inferior a cerca de 5 % em peso e, mais tipicamente, cerca de 2 % em peso.

Para uso na presente invenção, o termo "fibras bicomponentes" refere-se a fibras que foram formadas a partir de ao menos dois polímeros diferentes, extrudados por extrusoras separadas, mas fiados juntos para formar uma fibra. As fibras bicomponentes também são, às vezes, denominadas fibras conjugadas ou fibras multicomponentes. Os polímeros são dispostos em zonas distintas posicionadas de maneira substancialmente constante ao longo da seção transversal das fibras bicomponentes, e se estendem continuamente por todo o comprimento das ditas fibras. A configuração dessa fibra bicomponente pode ser, por exemplo, uma disposição em bainha/núcleo em que um polímero está envolto no outro, ou pode ser uma disposição lado a lado, uma disposição em torta, ou uma disposição de "ilhas no mar", conforme cada uma dessas disposições é conhecida no estado da técnica de fibras multicomponentes, inclusive bicomponentes. As fibras bicomponentes podem ser fibras divisíveis, como fibras que são capazes de serem divididas no sentido longitudinal, antes ou durante o processamento em múltiplas fibras, cada uma tendo uma dimensão em seção transversal menor que a da fibra bicomponente original. As fibras divisíveis têm se mostrado capazes de produzir mantas de não-tecido mais macias, devido a suas reduzidas dimensões em seção transversal. As fibras divisíveis representativas, úteis à presente invenção incluem as fibras de tipo T-502 e T-512 16, de segmento PET/náilon 6 2,5 denier; e de fibras divisíveis tipo T-522 16, de segmento PET/PP, todas disponíveis junto à Fiber Innovation Technology, Johnson City, TN, EUA.

Para uso na presente invenção, o termo "fibras biconstituintes" refere-se a fibras que foram formadas a partir de ao menos dois polímeros, extrudados pela mesma extrusora como uma mistura. As fibras biconstituintes não têm os diversos componentes poliméricos dispostos em zonas distintas posicionadas de maneira relativamente constante ao longo da área em seção transversal da fibra, e os diversos polímeros são usualmente não-contínuos por todo o comprimento da fibra geralmente formando, em vez disso, fibrilas que começara e terminam aleatoriamente. As fibras biconstituintes são, às vezes, também denominadas fibras multiconstituintes.

Para uso na presente invenção, o termo "fibras não-cilíndricas" descreve fibras que têm uma seção transversal não-circular, e inclui "fibras formadas" e "fibras de canais capilares". Essas fibras podem ser sólidas ou ocas, e podem ser trilobais ou em formato de delta e são, de preferência, fibras com canais capilares em suas superfícies externas. Os canais capilares podem ter diversos formatos em seção transversal, como "em formato de U", "em formato de H", "em formato de C" e "em formato de V". Uma fibra com canal capilar preferencial é a T-401, designada como fibra 4DG, disponível junto à Fiber Innovation Technologies, Johnson City, TN, EUA A fibra T-401 é uma fibra de tereftalato de polietileno (poliéster de PET).

Para uso na presente invenção, o termo "integral", como em "extensão integral", quando usado em relação às segundas regiões 4, refere-se a fibras das segundas regiões 4 que se originaram de fibras da manta precursora 20. Portanto, as fibras laçadas 8 das deformações 6, por exemplo, podem ser fibras plasticamente deformadas e estendidas da manta precursora 20 e são, portanto, integrais com as primeiras regiões 2 da manta 1. Para uso na presente invenção, "integral" faz a distinção quanto a fibras introduzidas ou adicionadas a uma manta precursora separada com o propósito de produzir tufos, como é normalmente feito na produção convencional de tapetes, por exemplo. Deve-se notar que uma manta de não-tecido 20 adequada precisa incluir fibras capazes de experimentar suficiente deformação plástica e alongamento elástico, ou capazes de suficiente mobilidade das fibra, de modo que se formem fibras laçadas 8. No entanto, é fato reconhecido que uma certa porcentagem de fibras conduzidas para fora do plano da primeira superfície 12 da primeira manta precursora 20 não formarão um laço, mas sim se romperão e formarão extremidades soltas. Essas fibras são mencionadas neste documento como fibras "soltas" ou "rompidas" 18, conforme mostrado na Figura 3. As fibras com extremidades soltas 18 também podem ser o resultado da formação de deformações 6 a partir das mantas de não-tecido consistindo em, ou contendo, fibras têxteis cortadas. As fibras com extremidades soltas 18 não são necessariamente indesejáveis para a presente invenção, mas acredita-se que a manta 1 possa reter suas características de volume e maciez mais prontamente, quando a deformação 6 incluí príncípalmente fibras laçadas 8. Em uma modalidade preferencial, ao menos cerca de 50 %, com mais preferência ao menos 70 % e, com a máxima preferência, ao menos 90 % das fibras conduzidas na direção Z são fibras laçadas 8.

Uma deformação 6 representativa para a modalidade de manta 1 mostrada na Figura 1, é mostrada em uma vista mais ampliada na Figura 2. Conforme mostrado, a deformação 6 contém uma pluralidade de fibras laçadas 8 que são substancialmente alinhadas, de modo que a deformação 6 tenha uma orientação distintamente linear e um eixo longitudinal L. As deformações 6 também têm um eixo transversal T genericamente ortogonal ao eixo longitudinal L no plano DM-DT. Na modalidade mostrada nas Figuras 1 e 2, o eixo longitudinal L é paralelo à DM. Em uma modalidade, todas as deformações 6 espaçadas têm eixos longitudinais L genericamente paralelos. 0 número de deformações 6 por unidade de área da manta 1, isto é, a densidade de área de deformações 6, pode situar-se na faixa de 1 deformação 6 por centímetro quadrado até 100 deformações 6 por centímetro quadrado. Pode haver ao menos 10, ou ao menos 20 deformações 6 por centímetro quadrado, dependendo da finalidade. Em geral, a densidade de área não precisa ser uniforme por toda a área da manta 1, com as deformações 6 estando em apenas algumas regiões da manta 1, como em regiões com formatos predeterminados, como linhas, faixas, bandas, círculos e similares.

Conforme mostrado na Figura 2 e, mais claramente, nas Figuras 3 e 4, uma característica das fibras 8 das deformações 6 Em uma modalidade de manta 1 é o alinhamento direcional predominante das fibras laçadas 8. Conforme mostrado nas Figuras 3 e 4, as fibras laçadas 8 têm um alinhamento substancialmente uniforme no que se refere ao eixo transversal T, quando observado em vista em planta, como na Figura 4. O termo "fibras laçadas" 8 significa que as fibras 8 começam e terminam na manta 1. O termo "alinhado", no que se refere às fibras laçadas 8 das deformações 6, significa que as fibras laçadas 8 são, todas, geralmente orientadas de modo que, caso observadas em vista em planta como na Figura 4, cada uma das fibras laçadas 8 tem um significativo componente vetorial paralelo ao eixo transversal T e, de preferência, um componente vetoríal principal paralelo ao eixo transversal T. Para uso na presente invenção, uma fibra laçada 8, orientada a um ângulo superior a 45 graus a partir do eixo longitudinal L quando observado em vista em planta, como na Figura 4, tem um significativo componente vetorial paralelo ao eixo transversal T. Para uso na presente invenção, uma fibra laçada 8, orientada a um ângulo superior a 60 graus a partir do eixo longitudinal L quando observada em vista em planta, como na Figura 4, tem um componente vetorial principal paralelo ao eixo transversal T. Em uma modalidade preferencial, ao menos 50 %, com mais preferência ao menos 70 % e, com mais preferência, ao menos 90 % das fibras 8 da deformação 6 podem ter um componente vetorial significativo e, com mais preferência, principal, paralelo ao eixo transversal T. A orientação das fibras pode ser determinada pelo uso de meios de ampliação, se necessário, como um microscópio equipado com uma escala de medição adequada. Em geral, para um segmento não-linear de fibra, observado em vista em planta, uma aproximação de linha reta tanto para o eixo longitudinal L como para as fibras laçadas 8 pode ser usada na determinação do ângulo de fibras laçadas 8 para o eixo longitudinal L. A orientação das fibras laçadas 8 nas deformações 6 da segunda região 4 precisa ser contrastada com a composição e a orientação da primeira região 2 que, para mantas precursoras em não-tecido, é melhor descrita como tendo um alinhamento de fibras orientado de modo substancialmente aleatório. Em uma modalidade de manta tecida, a orientação das fibras laçadas 8 em deformações 6 podería ser a mesma conforme descrito acima, mas as fibras da segunda região 2 teríam a orientação associada com o processo de tecelagem especifico usado para produzir a dita manta, por exemplo, um padrão de trama quadrada.

Na modalidade mostrada na Figura 1, os eixos longitudinais L das deformações 6 estão genericamente alinhados na DM. As deformações 6 e, portanto, os eixos longitudinais L podem, em princípio, estar alinhados com qualquer orientação, em relação à DM ou à DT. Portanto, em geral, pode-se dizer que, para cada deformação 6, as fibras alinhadas e laçadas 8 estão alinhadas de modo genericamente ortogonal ao eixo longitudinal L, de maneira que têm um componente vetorial significativo paralelo ao eixo transversal T e, com mais preferência, um componente vetorial principal paralelo ao eixo transversal T. A Figura 5 é uma foto por microscopia eletrônica de varredura (SEM - Scanning Electron Microscopy) de uma manta 1 similar àquela descrita com referência à Figura 1. Ά manta 1 da Figura 5 é uma manta de não-tecido de fiação contínua de 70 g/m2, contendo fibras bicomponentes de polietileno/polipropileno (bainha/núcleo). A perspectiva da Figura 5 é, essencialmente, uma vista lateral da primeira superfície 2 e das deformações 6 da manta 1. O temo "vista lateral" significa que a foto da Figura 5 foi tomada genericamente na direção DT, conforme indicado nas Figuras de 1 a 4, de modo que a DM e o eixo longitudinal L de cada deformação 6 fique orientado transversalmente (por exemplo, de modo genericamente horizontal} na Figura 5. Conforme mostrado na Figura 5, as deformações 6 incluem fibras alinhadas e laçadas 8, estão alinhadas de modo genericamente ortogonal ao eixo longitudinal L, e têm ao menos um componente vetorial significativo paralelo ao eixo transversal T.

Em algumas modalidades, devido ao método preferencial para a formação de deformações 6, conforme descrito mais adiante neste documento, outra característica das deformações 6 é sua estrutura genericamente aberta, caracterizada pela área aberta vazia 10, definida no interior das deformações 6, conforme mostrado na Figura 3. A área vazia 10 pode ter um formato que é mais largo ou maior na extremidade distai 3 da deformação 6, e mais estreito na base 5 da deformação 6. Esse formato é oposto ao formato do dente que é usado para formar a deformação 6. 0 termo "área vazia" não significa que esta seja completamente desprovida de quaisquer fibras, mas é uma descrição geral de sua aparência geral. Portanto, pode ser que em algumas deformações 6, uma fibra solta 8 ou uma pluralidade de fibras soltas 8 possa estar presente na área vazia 10. 0 termo área vazia "aberta" significa que as duas extremidades longitudinais da deformação 6 estão genericamente abertas e desprovidas de fibras, de modo que a deformação 6 forma algo como uma estrutura de "túnel", conforme mostrado na Figura 3. Por exemplo, a Figura 6 é uma vista em close-up por microscopia eletrônica de varredura de uma deformação 6 da manta 1, mostrada na Figura 5. Conforme mostrado, além das fibras alinhadas e laçadas 8, há uma área aberta vazia 10 distinta, definida por uma pluralidade de fibras alinhadas e laçadas 8. Muito poucas fibras rompidas 18 estão visíveis. Como pode ser visto, a base 5 da deformação 6 pode ser fechada (como nas fibras que formam a deformação 6, que estão juntas umas às outras o suficiente para que se toquem} ou pode permanecer aberta. Geralmente, qualquer abertura na base 6 é estreita.

Adicionalmente, como uma consequência de um método preferencial de produção da manta 1, as segundas regiões 4 associadas à segunda superfície 14 são descontinuídades 16 caracterizadas por uma indentação genericamente linear definida por fibras anteriormente aleatórias da segunda superfície 14 tendo sido conduzidas direcionalmente (isto é, na "direção Z", conforme é normalmente compreendido, na técnica de não-tecidos, para indicar uma direção "fora do plano", genericamente ortogonal ao plano DM-DT, conforme mostrado nas Figuras 1 e 3} para dentro da deformação 6 pelos dentes da estrutura de formação, descrita em detalhe mais adiante neste documento. A mudança abrupta de orientação exibida pelas fibras anteriormente orientadas de modo aleatório da manta precursora 20, define a descontinuidade 16, que exibe uma linearidade tal que pode ser descrita como tendo um eixo longitudinal genericamente paralelo ao eixo longitudinal L da deformação 6. Devido à natureza de muitas mantas de não-tecido úteis como mantas precursoras 20, a descontinuidade 16 pode não ser tão distintamente perceptível como as deformações 6. Por essa razão, as descontínuidades 16 no segundo lado da manta 1 podem passar despercebidas e podem não ser, geralmente, detectadas, a menos que a manta 1 seja examinada de perto. Assim, em algumas modalidades, a manta 1 tem a aparência e o toque de um tecido atoalhado em um primeiro lado, e uma aparência e um toque relativamente lisos e macios em um segundo lado. Em outras modalidades, as descontínuidades 16 podem parecer aberturas, e podem ser aberturas através da manta 1, por meio das extremidades das deformações 6 semelhantes a túnel.

Além disso, como uma consequência de um método preferencial de produção da manta 1, quer as segundas regiões 4 tenham ou não fibras alinhadas e laçadas 8, cada uma exibe uma linearidade pronunciada nas primeira e segunda superfícies 12 e 14, respectívamente, ou próximo a estas, na manta 1. Conforme apresentado abaixo, com mais detalhes, no que se refere ao método de fabricação, deve-se considerar que, devido à geometria dos dentes 110 do cilindro 104, as segundas regiões 4 da manta precursora 20 têm, cada uma, uma orientação linear associada à mesma. Essa orientação linear é uma conseqüência inevitável do método de fabricação da manta 1, conforme descrito na presente invenção. Uma forma de compreender essa orientação linear ê considerar a orientação linear das descontínuidades 16 na segunda superfície 14 da manta 1. Da mesma forma, se a deformação 6 fosse removida da manta 1 na primeira superfície 12, a segunda região 4 aparecería como uma descontinuidade linear sobre a primeira superfície 12 da manta 1, por exemplo, como se uma fenda ou um corte linear tivesse sido feito na manta precursora 20, no local da deformação 6. Essa descontinuidade linear da manta corresponde, dírecionalmente, ao eixo longitudinal L. A partir da descrição da manta 1, pode-se notar que as fibras laçadas 8 da deformação 6 podem origínar-se e estender-se ou desde a primeira superficie 12 ou desde a segunda superfície 14 da manta 1. É claro que as fibras 8 da deformação 6 também podem se estender desde o interior 19 da manta 1. As fibras 8 das deformações 6 se estendem devido ao fato de terem sido conduzidas para fora do plano genericamente bidimensional da manta precursora 20 (isto é, conduzidas na "direção Z", conforme mostrado na Figura 3) . Em geral, as fibras 8 ou 18 das segundas regiões 4 incluem fibras que são integrais ás fibras das primeiras regiões 2 da manta fibrosa, e que se estendem desde as mesmas.

Portanto, a partir da descrição acima, compreende-se que uma modalidade de manta 1 pode ser descrita como sendo uma manta fibrosa 1 tendo uma primeira superfície 12 e uma segunda superfície 14, sendo que a manta fibrosa 1 consiste em uma primeira região 2 e uma pluralidade de segundas regiões integrantes distintas 4, sendo que as segundas regiões 4 tém ao menos uma porção que é uma descontinuidade 16 exibindo uma orientação linear e definindo um eixo longitudinal L, e ao menos uma outra porção que é uma deformação 6 contendo uma pluralidade de fibras em tufos, integrais à primeira região 2, mas se estendendo a partir da mesma. A extensão de fibras laçadas 8 pode ser acompanhada por uma redução geral na dimensão em seção transversal das fibras (por exemplo, o diâmetro para as fibras cilíndricas) devido à deformação plástica das fibras e aos efeitos da razão de Poisson. Portanto, as fibras 8 da deformação 6 podem ter um diâmetro médio da fibra inferior àquele das fibras da manta precursora 20, bem como o das fibras das primeiras regiões 2. Acredita-se que essa redução no diâmetro da fibra contribua para a percepção de maciez da manta 1, uma maciez que pode ser comparável à de tecido atoalhado de algodão, dependendo das propriedades materiais da manta precursora 20. Descobríu-se que a redução em dimensão em seção transversal da fibra é maior na posição entre a base 5 e a porção distai 3. Acredita-se que isso se deva ao método de produção, conforme apresentado abaixo com mais detalhes. Resumidamente, acredita-se que as porções de fibras nas porções de base 5 e distai 3 das deformações 6 estejam adjacentes às pontas dos dentes 110 do cilindro 104, descrito com mais detalhes abaixo, e são engatadas e imobilizadas por atrito durante o processamento. Assim, as porções intermediárias das deformações 6 são mais livres para se estirar, ou se alongar e, consequentemente, estão mais livres para experimentar uma redução correspondente na dimensão em seção transversal da fibra.

Com referência à Figura 7, é mostrado um aparelho e um método para a produção de manta 1 da presente invenção. 0 aparelho 100 contém um par de cilindros engrenados 102 e 104, cada um girando em redor de um eixo geométrico A, sendo o eixo A paralelo no mesmo plano. 0 cilindro 102 inclui uma pluralidade de cristas 106 e seus sulcos 108 correspondentes, que se estendem ininterruptamente em redor de toda a circunferência do cilindro 102. 0 cilindro 104 é similar ao cilindro 102, mas em lugar de ter cristas que se estendem ininterruptamente em redor de toda a circunferência, o cilindro 104 inclui uma pluralidade de fileiras de cristas estendendo-se circunferencialmente, e que foram modificadas para ser fileiras de dentes 110· circunferencialmente espaçados, que se estendem em uma relação de espaçamento em redor de ao menos uma porção do cilindro 104. As fileiras de dentes individuais 110 do cilindro 104 são separadas por sulcos 112 correspondentes. Durante o funcionamento, os cilindros 102 e 104 se encaixam de modo que as cristas 106 do cilindro 102 se estendem para dentro dos sulcos 112 do cilindro 104, e os dentes 110 do cilindro 104 se estendem para dentro dos sulcos 108 do cilindro 102. Esse encaixe é mostrado com mais detalhes na representação em seção transversal da Figura 8, discutida abaixo. Ambos os cilindros 102 e 104, ou cada um deles, podem ser aquecidos por meios conhecidos na técnica, como pelo uso de cilindros preenchidos com óleo quente ou eletricamente aquecidos.

Na Figura 7, o aparelho 100 é mostrado em uma configuração preferencial tendo um cilindro conformado, por exemplo, o cilindro 104, e um cilindro sulcado não- conformado 102. No entanto, em determinadas modalidades pode ser preferível usar dois cilindros conformados 104 que tenham padrões iguais ou diferentes, em regiões correspondentes iguais ou diferentes dos respectivos cilindros, üm aparelho desse tipo pode produzir mantas com "deformações projetando-se de ambos os lados da dita manta 1. 0 método de fabricação de uma manta 1 da presente invenção, em um processo contínuo comercialmente viável, é representado na Figura 7. A manta 1 é produzida por meio da deformação mecânica de uma manta precursora 20, a qual pode ser descrita como genericamente plana e bidimensional. Os termos "plana" e "bidimensional" significam, simplesmente, que a manta é destituída de relevo em comparação à manta 1 finalizada, que tem uma tridimensionalidade distinta, fora do plano e na direção Z, conferida pela formação de segundas regiões 4. Os termos "plana" e "bidimensional" não têm a finalidade de implicar qualquer planura, lisura ou dimensionalidade específicas. O processo descrito é similar, em muitos aspectos, ao processo descrito na Patente US N° 5.518.801, intitulada "Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior", e mencionada em literaturas de patente subsequentes como mantas "SELF", que significa "Structural Elastic-like Film" (película estrutural semelhante a elástico). No entanto, há diferenças significativas entre o aparelho da presente invenção e o aparelho apresentado na patente 801 identificada acima. Essas diferenças são responsáveis pelas características inovadoras da manta da presente invenção.

Conforme descrito mais adiante neste documento, os dentes 110 do cilindro 104 têm uma geometria específica associada às bordas anterior e posterior, que permite que os dentes, por exemplo, os dentes 110, essencialmente "perfurem" a manta precursora 20 em vez de, essencialmente, criar um relevo na manta. A diferença no aparelho 100 da presente invenção resulta em uma manta fundamentalmente diferente. Por exemplo, uma manta 1 da presente invenção pode ter deformações 6 características, com tufos e "semelhantes a túnel", formadas por fibras alinhadas e laçadas 8, ao contrário dos elementos "semelhantes a tendas", ou semelhantes a nervuras, das mantas SELF da técnica anterior que têm, cada um, paredes laterais contínuas associadas aos mesmos, isto é, uma "zona de transição" contínua. Acredita-se que as deformações 6 características, com tufos e "semelhantes a túnel" da manta 1 da presente invenção contribuam para as propriedades superiores de manuseio de fluidos da dita manta 1, ao permitir a entrada de fluidos para dentro e através da manta 1, por meio de regiões vazias 10 das deformações 6. A manta precursora 20 é obtida ou diretamente, por um processo de produção de manta, ou indiretamente, de um cilindro de suprimento (não mostrados), e são movidas na direção da máquina até o ponto de estrangulamento 116 dos cilindros engrenados em contragiro 102 e 104. A manta precursora pode ser uma manta de não-tecido contendo qualquer dos tipos de fibra conhecidos, inclusive fibras bicomponentes, fibras com canais capilares, microfibras ou fibras divisíveis. A manta precursora 20 pode ser pré-aquecida pelos meios conhecidos na técnica, como aquecimento sobre cilindros aquecidos a óleo. Além disso, a manta precursora pode ser uma manta de não-tecido produzida por processos conhecidos, como por extrusão em blocos com passagem de ar quente em alta velocidade (meltblown), por fiação continua, e cardada. Conforme a manta precursora 20 passa pelo ponto de estrangulamento 116, os dentes 110 do cilindro 104 entram em sulcos 108 do cilindro 102 e, simultaneamente, conduzem fibras para fora do plano da manta precursora 20, para formar as segundas regiões 2, inclusive suas deformações 6 e descontinuidades 16. De fato, os dentes 110 "empurram" ou "perfuram" através da manta precursora 20. Conforme as pontas dos dentes 110 atravessam a manta precursora 20 as porções de fibras que são orientadas predominantemente em DT e transversalmente aos dentes 110 são conduzidas pelos ditos dentes 110 para fora do plano da manta precursora 20 e são estíradas, puxadas, e/ou plasticamente deformadas na direção Z, resultando na formação da segunda região 4 incluindo as fibras laçadas 8 das deformações 6 da manta 1. As fibras que são predominantemente orientadas de modo genericamente paralelo ao eixo longitudinal L, isto é, na direção da máquina da manta precursora 20, conforme mostrado na Figura 1, são simplesmente abertas e separadas pelos dentes 110, e permanecem substancialmente na primeira região 2 da manta 1. Contudo, confome discutido com mais detalhes abaixo, descobriu-se que a taxa de formação das deformações 6 afeta a orientação das fibras em geral e, ao menos a baixas taxas de formação, pode-se compreender o porquê de as fibras laçadas 8 poderem exibir a orientação das fibras exclusiva, que é uma porcentagem de fibras com um componente vetorial significativo ou principal paralelo ao eixo transversal T da deformação 6, conforme discutido acima no que se refere às Figuras 3 e 4. Em geral, ao menos algumas das fibras da deformação 6 são fibras alinhadas e laçadas 8 que podem ser descritas como tendo um componente vetorial significativo ou principal paralelo a um plano em orientação Z, ortogonal ao eixo transversal T. O número, o espaçamento e o tamanho das deformações 6 pode variar mudando-se o número, o espaçamento e o tamanho dos dentes 110, e fazendo as correspondentes alterações dimensionais, conforme necessário, no cilindro 104 e/ou no cilindro 102. Essa variação, juntamente com a variação possível nas mantas precursoras 20 e nas velocidades de linha, permite a produção de diversas mantas 1 para diversos propósitos. Por exemplo, a manta 1, produzida a partir de um produto têxtil tecido de alto peso base com fios extensíveis tecidos em DM e DT, podería ser transformada em uma cobertura de solo macia e porosa, como um tapete para vacas, útil para reduzir os problemas nos úberes e nas tetas desses animais. Uma manta 1 produzida a partir de uma manta de não-tecido com peso base relativamente baixo, formada por fibras poliméricas extensíveis de fiação contínua, podería ser usada como um item semelhante a tecido atoalhado para artigos de vestuário duráveis ou semi-duráveis. Conforme descrito com mais detalhes abaixo, a manta 1 também pode ser usada em artigos absorventes descartáveis. A Figura 8 mostra, em seção transversal, uma porção dos cilindros engrenados 102 e 104, inclusive as cristas 106 e os dentes 110. Conforme mostrado, os dentes 110 têm uma altura do dente TH (note-se que TH também pode ser aplicado á altura da crista 106, sendo que, em uma modalidade preferencial, a altura do dente e a altura da crista são iguais), e um espaçamento de dente a dente (ou de crista a crista) denominado intervalo P. Conforme mostrado, a profundidade de engate E é uma medida do nível de encaixe dos cilindros 102 e 104, e é medida desde a ponta da crista 106 à ponta do dente 110. A profundidade de engate E, a altura do dente TH e o intervalo P podem ser variados conforme se deseje, dependendo das propriedades da manta precursora 20, e das características desejadas da manta 1. Por exemplo, em geral, para obter fibras laçadas na deformação 6, quanto maior o nível de engate E, maiores precisarão ser as características de alongamento e/ou de mobilidade das fibras da manta precursora 20. Além disso, quanto maior a densidade desejada para as segundas regiões 4, (segundas regiões 4 por unidade de área da manta 1), menores precisarão ser o intervalo, o comprimento do dente TL e a distância entre os dentes TD, conforme descrito mais adiante neste documento. A Figura 9 mostra uma modalidade de um cilindro 104 que tenl uma pluralidade de dentes 110, útil para produzir uma manta semelhante a tecido atoalhado 1 de material não-tecido de fiação contínua a partir de uma manta precursora 20 de não-tecido de fiação contínua, com um peso base entre cerca de 60 g/m2 e 100 g/m2, de preferência cerca de 70 g/m2, ou 80 g/m2, ou 90 g/m2. Uma vista ampliada dos dentes 110, mostrados na Figura 9, é mostrada na Figura 10. Nesta modalidade de cilindro 104, os dentes 110 têm uma dimensão de comprimento círcunferencíal uniforme TL de cerca de 1,25 mm, medida geralmente desde a borda anterior LE até a borda posterior TE, na ponta do dente 111, e são espaçados entre si de maneira uniforme, circunferencialmente, por uma distância TD de cerca de 1,5 mm. Para produzir uma manta atoalhada 1 a partir de uma manta precursora 20 com um peso base na faixa de cerca de 60 a 100 g/m2, os dentes 110 do cilindro 104 podem ter um comprimento TL na faixa de cerca de 0,5 mm a cerca de 3 mm, e um espaçamento TD de cerca de 0,5 mm a cerca de 3 mm, uma altura do dente TH na faixa de cerca de 0,5 mm a cerca de 10 mm, e um intervalo P entre cerca de 1 mm (0,040 polegadas) e 2,54 mm (0,100 polegadas). A profundidade de engate E pode ser de cerca de 0,5 mm a cerca de 5 mm (até um máximo próximo à altura do dente TH) . Ê claro que E, P, TH, TD e TL podem sofrer variações, independentemente uns dos outros, de modo a se obter os desejados tamanho, espaçamento e densidade de área das deformações 6 (número de deformações 6 por unidade de área da manta 1).

Conforme mostrado na Figura 8, cada dente 110 tem uma ponta 111, uma borda anterior LE e uma borda posterior TE. A ponta do dente 111 é alongada e tem uma orientação genericamente longitudinal, correspondente aos eixos longitudinais L das segundas regiões 4. Acredita-se que, para obter as deformações com tufos 6 na manta 1 que pode ser descrita como sendo semelhante a tecido atoalhado, a LE e a TE precisam ser muito próximas à ortogonalidade, em relação â superfície 120 do cilindro 104. Da mesma forma, a transição a partir da ponta 111 e a LE ou a TE, precisa ser um ângulo agudo, como um ângulo reto, tendo um raio de curvatura suficientemente pequeno, de modo que os dentes 110, ao serem usados, atravessem a manta precursora 20 na LE e na TE. Sem se ater à teoria, acredita-se que o fato de ter transições de ponta em ângulo relativamente agudo entre a ponta do dente 110 e a LE e a TE, permite que os dentes 110 atravessem a manta precursora 20 de maneira '"limpa", ou seja, localizada e distintamente, de modo que a manta resultante 1 possa ser descrita como "com tufos", nas segundas regiões 4, em vez de "gofrada", por exemplo. Quando processada dessa maneira, não é conferida â manta 1 qualquer elasticidade específica, além daquela que a manta precursora 20 possa ter possuído orígínalmente.

Descobriu-se que a velocidade da linha, ou seja, a velocidade â qual a manta precursora 20 é processada através do estrangulamento dos cilindros giratórios 102 e 104, e a resultante taxa de formação de deformações 6, afeta a estrutura das deformações 6 resultantes. Por exemplo, as deformações 6 mostradas nas Figuras 5 e 6 foram produzidas a uma taxa relativamente baixa de aproximadamente 3 metros por minuto (m/min) (cerca de 10 pés por minuto). Três m/min é considerada uma taxa relativamente lenta para a produção comercial de diversas aplicações destinadas ao consumidor mas, para as fibras bicomponentes de fiação contínua usadas na manta de não-tecido mostrada nas Figuras 5 e 6, essa velocidade relativamente baixa resultou em fibras alinhadas e laçadas 8 muito uniformes, nas deformações 6.

Nas mais altas velocidades de linha, isto é, a taxas de processamento relativamente mais altas através do ponto de estrangulamento dos cilindros 102 e 104 em rotação, materiais similares podem exibir estruturas muito diferentes para as deformações 6, isto é, tufos. Por exemplo, as Figuras 11 e 12 mostram deformações 6 representativas para mantas 1 feitas do mesmo material e sob as mesmas condições de processamento, sendo a única diferença a velocidade de rotação dos cilindros 102 e 104, isto é, a velocidade da linha (em unidades de comprimento/tempo) da manta precursora 20 sendo processada na manta 1. A manta precursora 20 usada para cada uma das mantas mostradas nas Figuras 11 e 12 foi uma manta de não-tecido de 25 g/m2 contendo polipropileno, disponível comercialmente, sob o nome Sofspan 200®, junto à BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EUA A manta mostrada na Figura 11 foi processada através do estrangulamento 116 dos cilindros 102 e 104 com uma profundidade de engate E de cerca de 3,4 mm (cerca de 0,135 polegada), um intervalo P de cerca de 1,5 mm (cerca de 0,060 polegadas), uma altura do dente TH de cerca de 3,7 mm (cerca de 0,145 polegada), uma distância entre dentes TD de 1,6 mm (cerca de 0,063 polegada) e um comprimento de dente TL de cerca de 1,25 mm (cerca de 0,050 polegada). A manta foi processada a uma velocidade de linha de cerca de 15 metros/minuto (cerca de 50 pés por minuto). A manta mostrada na Figura 12 é idêntica à manta mostrada na Figura 11, e foi processada sob condições idênticas, exceto pela velocidade da linha, que foi de cerca de 150 metros por minuto (cerca de 500 pés por minuto).

Como pode ser visto em uma inspeção das Figuras 11 e 12, as deformações 6 ali mostradas são perceptivelmente diferentes. A deformação 6 mostrada na Figura 11 é similar em estrutura às deformações mostradas nas Figuras de 1 a 6. Ou seja, exibe fibras laçadas substancialmente alinhadas 8, com muito poucas fibras rompidas, por exemplo, fibras 18 conforme mostrado na Figura 3. A deformação 6 mostrada na Figura 12, no entanto, exibe uma estrutura muito diferente, que parece ser típica de materiais não-tecidos de fiação continua processados para formar deformações 6, a velocidades relativamente altas. São típicas dessa estrutura as fibras rompidas entre a porção proxímal, isto é, a base 5 das deformações 6 e a porção distai, isto é, o topo 3 das deformações 6, e o que parece ser um "emaranhado" 7 de fibras no topo da deformação 6. O emaranhado 7 contém, e é suportado no topo das deformações 6 por, fibras laçadas não-rompidas 8, e também contém porções de fibras rompidas 11 que já não são integrais à manta precursora 20. Ou seja, o emaranhado 7 contém porções de fibra que eram, anteríormente, integrais à manta precursora 20, mas que estão completamente destacadas da manta precursora 20 após o processamento a velocidades de linha suficientemente altas, no processo descrito com referência às Figuras 7 e 8.

Portanto, a partir da descrição acima, compreende-se que uma modalidade de manta 1 pode ser descrita como sendo uma manta fibrosa 1 tendo uma primeira superfície 12 e uma segunda superfície 14, sendo que a manta fibrosa 1 consiste em uma primeira região 2 e uma pluralidade de segundas regiões distintas 4, sendo que as segundas regiões 4 têm ao menos uma porção que é uma descontínuídade 16 exibindo uma orientação linear e definindo um eixo longitudinal L, e ao menos uma outra porção que é uma deformação 6 contendo fibras integrais à primeira região 2 mas se estendendo a partir da mesma, e por fibras que não fazem parte integral da primeira região 2 e nem se estendem a partir da mesma.

Um outro exemplo de mantas 1 que são idênticas em termos de material e processamento, exceto pela velocidade da linha, é mostrado no que se refere às Figuras 13 e 14. A manta precursora 20 para cada uma das mantas 1 mostradas nas Figuras 13 e 14 foi uma manta de não-tecido de fiação contínua de 60 g/m2, disponível comercialmente, sob o nome Sofspan 200®, junto à BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EUA A manta mostrada na Figura 13 foi processada através do estrangulamento 116 dos cilindros 102 e 104 com uma profundidade de engate E de cerca de 3,4 mm (cerca de 0,135 polegada), um intervalo P de cerca de 1,5 mm (cerca de 0,060 polegadas), uma altura do dente TH de cerca de 3,7 mm (cerca de 0,145 polegada), uma distância entre dentes TD de cerca de 1,6 mm (cerca de 0, 063 polegada) e um comprimento de dente TL de cerca de 1,25 mm (cerca de 0, 050 polegada). A manta foi processada a uma velocidade de linha de cerca de 15 metros/minuto (cerca de 50 pés por minuto) . A manta mostrada na Figura 14 é idêntica à manta mostrada na Figura 13, e foi processada sob condições idênticas, exceto pela velocidade da linha, que foi de cerca de 150 metros por minuto (cerca de 500 pés por minuto). A manta 1 mostrada na Figura 13 foi processada a uma velocidade de linha de cerca de 15 metros por minuto (cerca de 50 pés por minuto). Conforme mostrado, mesmo a essa velocidade de linha relativamente moderada, nota-se algum emaranhamento na extremidade distai da deformação 6. Esse emaranhamento, que parece ser uma densidade mais alta de porções de fibra achatadas e comprimidas, ocorre na porção da deformação 6 que está associada, durante a produção, à ponta do dente 110 do cilindro 104. Conforme a velocidade da linha aumenta, esse emaranhamento, isto é, o emaranhado 7, se torna mais distinto, conforme mostrado na Figura 14, que mostra uma manta processada sob condições idênticas às da manta mostrada na Figura 13, porém a uma velocidade de linha de cerca de 150 metros por minuto (cerca de 500 pés por minuto) . As deformações 6, mostradas na Figura 14, exibem um emaranhado 7 mais distinto, e podem ser descritas como contendo fibras 8 ou 18 integrais à primeira região 2, mas estendendo-se desde a mesma, e fibras 11 (no emaranhado 7) que não são nem integrais â primeira região 2 e nem se estendem desde a mesma.

Acredita-se que a orientação distinta das fibras, observada na porção distai das deformações 6, por exemplo, no emaranhado 7, se deva príncípalmente às taxas de processamento, e acredita-se, também, que a dita orientação seja afetada por outros parâmetros, como tipo de fibra e peso base da manta precursora 20, bem como por temperaturas de processamento que podem afetar o grau de consolidação entre as fibras. Por exemplo, conforme observado acima, o emaranhamento de fibras ocorre na porção da deformação 6 associada, durante a produção, à ponta do dente 110 do cilindro 104. Acredita-se que o engate por atrito das fibras na ponta do dente "trave" as fibras em seu lugar, limitando assim o alongamento e/ou a mobilidade das fibras, que são dois mecanismos que, acredita-se, permitem a formação das deformações 6. Portanto, uma vez travadas, por assim dizer, em suas posições, as fibras adjacentes à ponta do dente 110 podem ser rompidas e, devido ao entrelaçamento aleatório da manta precursora, bem como à possível soldagem a frio das fibras por causa da pressão e do atrito, as fibras rompidas 11 formam um emaranhado 7, no qual se alojam, na extremidade distai 3 das deformações 6.

As mantas precursoras 20, tendo um peso base relativamente mais alto, geralmente têm relativamente mais porções de fibras 11 no emaranhado 7. De uma certa forma, parece que a maior parte do conteúdo de fibra da manta precursora 20 na vizinhança imediata de uma ponta de dente 110, durante a produção, é simplesmente deslocada, na direção Z, para a porção distai 3 das deformações 6, resultando no emaranhado 7. As primeiras mantas precursoras 20 contendo fibras de alongamento relativamente baixo, ou fibras com mobilidade entre fibras relativamente baixa (por exemplo, capacidade relativamente limitada para reptação da fibra) parecem resultar em relativamente poucas fibras vindo a formar o emaranhado 7 na extremidade distai 3 das deformações 6. A mobilidade entre fibras pode ser aumentada, reduzindo-se ou eliminando-se as consolidações de fibra a fibra. As ligações térmicas podem ser completamente eliminadas ou significativamente reduzidas em determinadas mantas de não-tecido, para aumentar a mobilidade entre fibras. De maneira similar, as mantas hidroentrelaçadas podem ser menos entrelaçadas para aumentar a mobilidade entre fibras. Para qualquer manta precursora 20, a lubrificação antes do processamento, conforme apresentado na presente invenção, também pode aumentar a mobilidade entre fibras. Por exemplo, um lubrificante à base de óleo mineral pode ser aplicado à manta precursora 20, antes que esta chegue ao estrangulamento 116 dos cilindros 102 e 104. 0 resultado da presença dos emaranhados 7 é uma manta 1 que oferece uma impressão ligeiramente mais áspera e texturizada em um lado da mesma, que é útil, por exemplo, para lenços nos quais seja desejável uma textura para esfregamento. De um certo modo, a manta que oferece uma impressão tátil semelhante a tecido atoalhado macio, quando produzida sob condições de processamento a velocidades relativamente baixas, pode oferecer um toque semelhante ao de uma toalha de hotel barata, quando processada sob condições idênticas, porém a velocidades de linha relativamente mais altas. Essa impressão tátil áspera e texturizada, em uma manta fibrosa, pode ser útil para algumas aplicações, como para um lenço para limpeza de superfícies duras, ou para um lenço facial esfoliante.

Descobriu-se que determinadas mantas de não-tecido, como mantas cardadas contendo fibras com comprimento de fibras têxteis, produzem muito poucas fibras laçadas 8 nas deformações 6, de modo que as deformações 6 produzidas nessas mantas não podem ser descritas como contendo uma pluralidade de fibras alinhadas e laçadas 8, conforme descrito acima no que se refere às Figuras de 1 a 6. Em vez disso, conforme mostrado na fotografia por microscopia eletrônica de varredura da Figura 17, as mantas de não-tecido cardado podem produzir deformações 6 tendo pouca, ou nenhuma, fibra alinhada e laçada 8, e muitas, senão todas, fibras não-alinhadas e/ou rompidas 18. A manta precursora 20 usada para produzir a manta 1 mostrada na Figura 17 foi uma manta cardada de 40 g/m2, disponível junto à BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, sob o nome comercial Hígh Elongation Carded (HEC®), que foi processada através do estrangulamento 116 dos cilindros 102 e 104 com uma profundidade de engate E de cerca de 3,4 mm (cerca de 0,135 polegada), um intervalo P de cerca de 1,5 mm (cerca de 0,060 polegada), uma altura do dente TH de cerca de 3,7 mm (cerca de 0,145 polegada), uma distância entre dentes TD de cerca de 1,6 mm (cerca de 0,063 polegada), e um comprimento de dente TL de cerca de 1,25 mm (cerca de 0,050 polegada). A manta foi processada a uma velocidade de linha de cerca de 15 metros/minuto (cerca de 50 pés por minuto) . Acredita-se que o não-aiinnamento das fibras em deformações 6 produzidas a partir de mantas cardadas se deva, em parte, à natureza das fibras contidas nas ditas mantas cardadas. As fibras têxteis não são "infinitas", mas têm um comprimento predeterminado da ordem de cerca de 25 mm a cerca de 400 mm e, mais tipicamente, de cerca de 40 mm a cerca de 80 mm. Portanto, quando uma manta cardada é processada pelo aparelho descrito com referência à Figura 7, acredita-se que haja uma probabilidade muito maior de que uma fibra com extremidades soltas esteja próxima a uma deformação 6 e produza, assim, uma extremidade de fibra nâo-laçada na deformação 6. Além disso, freqüentemente as fibras têxteis não têm as mesmas características de alongamento de fibras de fiação contínua ou de fiação a ar quente, por exemplo. No entanto, mesmo se as deformações 6 não têm fibras laçadas, os tufos fibrosos ainda oferecem um benefício de maciez e produzem uma manta com características semelhantes a tecido atoalhado.

Portanto, a partir da descrição acima, compreende-se que a manta da presente invenção não precisa ter fibras alinhadas e laçadas e, em uma modalidade, pode ser descrita como uma manta fibrosa 1 formado por deformação mecânica seletiva de uma manta precursora 20, tendo uma primeira superfície 12 e uma segunda superfície 14, e sendo formada por fibras orientadas de modo substancialmente aleatório, sendo que a manta fibrosa consiste em uma primeira região, formada por fibras orientadas de modo substancialmente aleatório e substancialmente livre de deformações produzidas pela deformação mecânica seletiva, e em uma pluralidade de segundas regiões integrantes distintas 4, formada por deformações espaçadas 6 da manta precursora 20, sendo que cada uma das segundas regiões 4 tem ao menos uma porção que é uma descontinuidade 16 exibindo uma linearidade e definindo um eixo longitudinal L, e ao menos uma outra porção contendo uma pluralidade de fibras em tufos integrais à dita primeira região, mas estendendo-se a partir da mesma.

As mantas 1 da presente invenção oferecem muitas oportunidades para a produção de materiais projetados, com características selecionadas. Por exemplo, uma manta 1 pode ser produzida selecionando-se o comprimento das fibras têxteis em uma manta precursora cardada 20, de modo que se possa predizer, com confiança, a probabilidade de se ter extremidades de fibra expostas em deformações 6. Além disso, uma manta cardada de fibras têxteis pode ser misturada ou laminada com um manta de não-tecido de fiação contínua para produzir um item híbrido, de modo que as deformações 6 das segundas regiões 4 contenham, principalmente, fibras de fiação contínua laçadas, e que as primeiras regiões 2 contenham tanto fibras cardadas como fibras de fiação contínua. 0 tipo de fibras, o comprimento das fibras têxteis, a formação de camadas de fibras e outras variações da manta precursora 20 podem sofrer variações, conforme se deseje, para produzir as características funcionais desejadas na manta 1.

Se for usada uma manta precursora tecida 20, a formação e a estrutura das segundas regiões 4 pode ser muito parecida com aquela exibida por mantas 1 formadas a partir de mantas de não-tecido. Por exemplo, se uma manta precursora tecida 20 tem fios de trama ou urdidura com suficientes propriedades de alongamento e predominantemente orientados em uma direção transversal à máquina, durante o processamento pelo aparelho 100, acima descrito, os dentes 110 tendem a separar os fios que se encontram na direção da máquina (sejam estes de urdidura ou de trama) e apenas conduzir para fora do plano os fios que se encontram na direção transversal à máquina. Assim, a manta 1 produzida a partir de uma manta precursora tecida 20 pode ter a aparência e o toque muito semelhantes aos de tecido atoalhado.

Em modalidades preferenciais, a manta precursora 20 é uma manta de não-tecido na qual há um mínimo de ligações de fibra a fibra. Por exemplo, a manta precursora pode ser uma manta de não-tecido com um padrão de ligações de ponto térmico distintas, como é de conhecimento comum na técnica para mantas de não-tecido. Em geral, no entanto, é desejável minimizar o número e o espaçamento dos pontos de ligação, de modo a permitir um máximo de mobilidade e deslocamento de fibras nas segundas regiões 4 da manta 1. Em geral, o uso de fibras com diâmetros relativamente grandes, e/ou com valores de alongamento na ruptura relativamente altos, e/ou com mobilidade de fibras reiatívamente alta, resulta em segundas regiões 4 melhor e mais distintamente formadas, específícamente as deformações 6.

Embora a manta 1 seja apresentada nas modalidades preferenciais como uma manta de camada única, produzida a partir de uma manta precursora 20 de camada única, não é necessário que assim seja. Por exemplo, pode ser usada uma manta precursora 20 de laminado ou compósito, com duas ou mais camadas ou estratos. Em geral, a descrição acima para a manta 1 se mantém, reconhecendo-se que as fibras alinhadas e laçadas 8, por exemplo, formadas a partir de uma manta precursora laminada, seriam formadas por fibras de ambas (ou todas) as camadas do laminado. Em uma estrutura de manta como essa, é importante, portanto, que todas as fibras de todas as camadas tenham diâmetro, características de alongamento e mobilidade de fibras suficientes, de modo a não se romperem antes do processo de extensão e deformação. Desse modo, as fibras de todas as camadas do laminado podem contribuir para as deformações com tufos 6. Em uma manta multicamada, as fibras das diferentes mantas podem ser misturadas ou combinadas na deformação 6. As fibras não se projetam através de uma manta adjacente, mas se combinam às fibras nela contidas. Isto é frequentemente observado quando as mantas são processadas a velocidades muito altas.

As mantas multicamada 1 podem ter vantagens significativas sobre as mantas de camada única 1. Por exemplo, uma deformação 6 de uma manta multicamada 1 usando duas mantas precursoras 20A e 20B, é mostrada esquematicamente nas Figuras de 18 a 20. Conforme mostrado, ambas as mantas precursoras 20A e 20B contribuem com fibras para as deformações 6 em uma relação "aninhada" que "trava" as duas mantas precursoras uma à outra, formando uma manta laminada sem o uso de, ou a necessidade por, adesivos ou termossoldas entre as ditas camadas. No entanto, caso se deseje, uma consolidação por adesivo, por química, por resina ou pó, ou a termossolda entre as camadas, pode ser seletivamente utilizada em determinadas regiões ou na totalidade das mantas precursoras. Além do mais, as múltiplas camadas podem ser consolidadas durante o processamento, por exemplo, por meio da extrusão de uma película sobre um não-tecido, ou por meio da cardação de uma camada de não-tecido sobre um item de fiação contínua, com a consolidação por ponto térmico das camadas combinadas. Em uma modalidade preferencial, as deformações 6 retêm a relação entre camadas da manta precursora laminada, conforme mostrado na Figura 18, e em todas as modalidades preferenciais, a camada superior (especificamente, a camada 20A nas Figuras de 18 a 20 mas, em geral, a camada superior com referência à direção Z, conforme mostrado nas Figuras de 18 a 20) permanece substancialmente intacta e forma fibras laçadas 8.

Em uma manta multicamada 1, cada manta precursora pode ter diferentes propriedades. Por exemplo, a manta 1 pode consistir em duas (ou mais) mantas precursoras, por exemplo, primeira e segunda mantas precursoras 20A e 20B. A primeira manta precursora 20A pode formar uma camada superior exibindo alto alongamento e recuperação elástica significativa, o que permite â manta 20A retomar sua forma. A característica de retomada de forma ajuda a comprimir lateralmente a porção de base 5 da deformação 6 de ambas as mantas, conforme mostrado na Figura 18. A retomada de forma ou a compressão lateral também ajudam a fixar e estabilizar as fibras em orientação Z na deformação 6. A compressão lateral proporcionada pela manta precursora 20A pode, também, aumentar a estabilidade da segunda manta precursora 20B. Um exemplo de manta multicamada 1 que é idêntica em termos de material e processamento, exceto pela velocidade da linha, é mostrado no que se refere às Figuras 15 e 16. A manta multicamada 1, conforme mostrada nas Figuras 15 e 16, inclui uma primeira manta precursora 20A que consiste em uma manta de não-tecido de fiação continua PE/PP bainha/núeleo, disponível junto à BBA, Washougal WA, EUA. A segunda manta precursora 20B consiste em uma manta de não-tecido cardada e consolidada por ponto térmico em PET/Co-PET (50 % 6 dpf PET Wellman Type 204, disponível junto à Wellman, Charlotte, NC, EUA, e 50 % 6 dpf Co-PET Kanematsu Type LM651, disponível junto à Kanematsu, Gastonia, NC, EUA A segunda manta precursora 20B pode ser frouxamente consolidada, para permitir a formação de tufos de modo que a compressão lateral da primeira manta precursora 20A possa, também, aumentar a estabilidade da segunda manta precursora 20B. As mantas multicamada 1 foram processadas a uma profundidade de engate E de cerca de 3,4 mm (cerca de 0,135 polegada). A manta multicamada 1 mostrada na Figura 15 foi processada a uma velocidade baixa, de 3 metros por minuto, e a manta multicamada 1 mostrada na Figura 16 foi processada a uma velocidade alta, de 150 metros por minuto. Como pode ser visto, as fibras da primeira e da segunda mantas precursoras 20A e 20B, na deformação 6, na Figura 16 (processamento em alta velocidade) estão muito mais mescladas que aquelas mostradas na Figura 15 (processamento a baixa velocidade). A manta multicamada 1 pode ser usada como uma camada que faz contato com o corpo do usuário, quando usada como camada superior em um artigo absorvente descartável.

Em uma manta multicamada 1, cada manta precursora pode ter diferentes propriedades materiais resultando, assim, em uma manta 1 com propriedades benéficas. Por exemplo, a manta 1 que consiste em duas (ou mais) mantas precursoras, por exemplo, primeira e segunda mantas precursoras 20A e 20B, pode ter propriedades benéficas de manuseio de fluidos para uso como camada superior sobre um artigo absorvente descartável, conforme descrito com mais detalhes, abaixo. Para um manuseio superior de fluidos, por exemplo, a primeira manta precursora 20A pode formar uma camada superior (isto é, uma camada que faz contato com o corpo do usuário quando usada como camada superior em um artigo absorvente descartável) e ser formada por fibras relativamente hidrofóbicas. A segunda manta precursora 20B pode formar uma camada inferior (isto é, disposta entre a camada superior e um núcleo absorvente, quando usada em um artigo absorvente descartável) e ser formada por fibras relativamente hidrofilicas. O fluido depositado sobre a camada superior relativamente hidrofóbica é rapidamente transportado para a camada inferior relativamente hidrofilica. Uma razão para a rapidez no transporte de fluidos observada é a estrutura de capilares formada pelas fibras 8 e 18 genericamente alinhadas das deformações 6. As fibras 8 e 18 formam capilares direcionalmente alinhados entre fibras adjacentes, e a ação capilar é intensificada pela convergência geral de fibras próximo à porção proximal 5 das deformações 6.

Acredita-se que o rápido transporte de fluidos aumente ainda mais devido à capacidade do fluido para penetrar na manta 1 através dos espaços vazios 10, criados pelas deformações 6. Essa capacidade de "entrada lateral" e/ou ação capilar, e/ou o gradiente de capacidade hidrofílica conferido pela estrutura da manta 1 a torna um material ideal para o ótimo manuseio de fluidos para artigos absorventes descartáveis. Em particular, uma manta multicamada 1 pode oferecer um aprimoramento ainda maior nas características de manuseio de fluidos. Em outra modalidade, a primeira manta precursora 20A pode ser formada por fibras relativamente macias (por exemplo, polietileno), enquanto a segunda manta precursora 20B pode ser formada por fibras relativamente rígidas (por exemplo, poliéster). Nessa manta multicamada 1, as deformações 6 podem reter ou recuperar uma certa altura h, mesmo depois de aplicada uma pressão. 0 benefício de uma estrutura como essa, particularmente quando combinada a um gradiente de capacidade hidrofílica, conforme descrito acima (as fibras podem ser tornadas hidrofóbicas ou hidrofílicas por meios conhecidos na técnica), é uma manta 1 adequada ao uso como camada superior em artigos para higiene feminina, a qual oferece propriedades superiores de captura de fluidos e remolhagem (isto é, reduzida movimentação de fluido de volta à superfície da camada superior). Acredita-se que a maior rigidez oferecida pelas fibras relativamente rígidas da segunda manta precursora 20B proporcione um calibre (espessura) da manta com maior resistência à compressão, enquanto as fibras relativamente macias da primeira manta precursora 20A proporcionem maciez na interface manta/pele. Esse calibre extra, juntamente com a capacidade das porções distais 3 das deformações 6 para permanecer relativamente macias e relativamente isentas de fluido, resulta em uma camada superior de excelente qualidade, macia, seca (e seca ao toque), para uso em artigos para higiene feminina, bem como em fraldas para bebê, artigos para incontinência em adultos, bandagens e similares.

As Figuras de 18 a 20 mostram diagramas esquemáticos representativos de possíveis estruturas para a deformação 6, dependendo das propriedades materiais das mantas precursoras 20A ou 20B. Pode-se obter outras estruturas, não mostradas, sendo que as únicas limitações a diversas estruturas são as limitações inerentes às propriedades materiais das mantas precursoras.

Portanto, como pode ser visto a partir da descrição acima, dependendo da manta (ou mantas) precursora 20 usada, e dos parâmetros dimensionais dos cilindros 102 e 104, inclusive os dentes 110, a manta 1 da presente invenção pode exibir uma ampla gama de propriedades físicas. A manta 1 pode exibir uma textura subjetivamente experimentada como algo desde maciez até aspereza, uma absorvência desde não-absorvente a muito absorvente, um volume desde relativamente baixo até relativamente alto, uma resistência à ruptura desde baixa até alta, uma elasticidade desde não-elástica até ao menos 100 % elasticamente extensível, uma resistência química desde relativamente baixa até alta, dependendo do produto químico considerado, além de muitos outros parâmetros variáveis geralmente descritos como desempenho de proteção, resistência a álcali, opacidade, desempenho de enxugamento, absortividade de água, absortividade de óleo, permeabilidade à umidade, propriedades de isolamento a calor, resistência à exposição aos elementos, alta resistência, alta resistência ao rasgamento, resistência ã abrasão, controlabilidade eletrostática, caimento, afinidade quanto a corantes, segurança e similares. Em geral, dependendo das propriedades de alongamento das fibras da manta precursora 20, as dimensões do aparelho 100 podem sofrer variações para produzir uma manta 1 que tem uma ampla gama de dimensões associadas a segundas regiões 4, inclusive a altura h (conforme mostrado na Figura 22) e o espaçamento (inclusive a densidade de área das segundas regiões distintas 4). A manta 1 pode ser usada para uma ampla variedade de aplicações, inclusive diversas lâminas para filtro, como filtro de ar, filtro de bolsa, filtro de líquido, filtro de vácuo, filtro de ralo de água e filtro de proteção bacteriana, lâminas para diversos eletrodomésticos como papel separador para capacitor e material de embalagem para disquetes, diversas lâminas de uso industrial, como base de tecido para fita adesiva pegajosa, materiais absorventes para óleo e feltro de papel, vários tipos de folhas para lenços, como lenços para uso doméstico, para serviços e para tratamento médico, lenços para cilindro de impressão, lenços para limpeza de máquinas copiadoras e lenços para sistemas ópticos, lenços para higiene pessoal, como lenços para bebês, lenços femininos, lenços faciais ou lenços para o corpo, diversas folhas para uso médico e sanitário, como em camisolas para cirurgia, camisolas, panos de cobertura de campo, gorros, máscaras, lençóis, toalhas, gaze, pano de base para cataplasmas, fraldas, núcleos de fraldas, camada de captura para fraldas, forros de fralda, coberturas para fraldas, pano de base para gesso adesivo, toalhas molhadas e papel sanitário, diversas folhas para peças de vestuário, como panos para enchimentos, enchimentos, forro para macacões e roupas intimas descartáveis, diversas folhas de uso comum, como pano de base para couro artificial e sintético, forros para mesas, papel de parede, shoji-gami (papel para biombos), persianas, calendários, embrulhos e embalagens para agentes secantes, bolsas de compras, coberturas para ternos, e fronhas, diversas folhas de uso agropecuário, como tapetes para vacas, panos para resfriamento e proteção contra o sol, cortinas de forro, lâminas para coberturas em geral, lâminas para proteção contra o sol e para evitar o crescimento de grama, materiais para embalagem de pesticidas, papel para forro de vasos usados no crescimento de sementes, diversas folhas de proteção como para máscaras de proteção contra vapores e contra poeira, roupão para laboratório e roupas para proteção contra poeira, diversas lâminas para construção e engenharia civil, como invólucros para casas, materiais de drenagem, meios de filtragem, material de separação, revestimentos, telhados, pano para base de carpetes e tapetes, material para q interior de paredes, lâminas à prova de som e para redução de vibrações, e folhas para cura, bem como diversas lâminas para uso no interior de automóveis, como tapetes para o piso do carro e para a carroceria de caminhões, material moldado para o teto, descanso de cabeça e pano de forração, além de folhas de separação em baterias alcalinas. A Figura 21 é uma fotomicrografia de uma manta de material não-tecido semelhante a tecido atoalhado 1, produzida por meio do processo da presente invenção, usando-se um cilindro 104 conforme mostrado nas Figuras 9 e 10, e útil como componente de um artigo absorvente descartável (conforme mostrado abaixo, na Figura 23). A manta precursora 20 usada para produzir a manta 1 mostrada na Figura 21, foi uma manta não-tecida de fiação continua com peso base de cerca de 80 g/m2, formada por fibras bicomponentes de polietileno/polipropileno (bainha/núcleo) e polietileno/polipropileno (bainha/núcleo) e com uma diâmetro médio de cerca de 33 mícrons. A manta 1 da Figura 21 tem cerca de 24 deformações 6 por centímetro quadrado, e está dobrada, com a borda dobrada estando visível para mostrar mais claramente uma pluralidade de deformações 6 laçadas, espaçadas e com tufos, tendo uma pluralidade de fibras alinhadas e laçadas 8, cada uma das quais tem um diâmetro médio da fibra de cerca de 18 mícrons.

Uma única deformação 6 é mostrada na Figura 22, com as dimensões indicadas. Conforme mostrado na Figura 10, para a manta descrita com referência à Figura 22, a área vazia 10 da deformação 6 espaçada e com tufos é, tipicamente, genericamente circular ou oval em formato, tendo uma maior dimensão, mencionada como altura h, que pode ser de ao menos 1 mm. Em geral, a altura não é considerada de importância critica na operação da manta, mas pode sofrer variações, dependendo da finalidade desejada para a dita manta 1. A altura h pode ser de 0,1 mm a cerca de 10 mm ou mais. Uma manta 1 formada a partir de uma manta precursora em não-tecido 20, e tendo uma aparência e um toque de tecido atoalhado precisaria ter uma altura h de cerca de 1 mm a cerca de 3 mm. A Tabela 1 abaixo mostra dimensões representativas para aparelhos representativos e mantas produzidas nos mesmos. (Λ % Vi ’Η ϊ ί •ϋ « ο Μ ! ^ Λ * ι «* | ΐ ϊ « (V α Η *C W lf. ■■ 4 Η Ê d ΐ ffl 4 ί * Η 01 V

C

X Ü t 01 ί____________________________________________________________ Na Tabela 1 acima, todas as Amostras estão disponíveis junto à BBA Nonwovens, Simpsonville, SC, EUA As Amostras 1 e 2 estão disponíveis comercialmente sob o nome Softex®. As Amostras 3 e 4 estão disponíveis comercialmente sob o nome Sofspan 200®. A Figura 23 mostra uma vista em planta com recorte parcial de um artigo catamenial, especificamente um absorvente higiênico, que tem, como um de seus componentes, uma manta 1 da presente invenção. Em geral, o absorvente higiênico 200 consiste em uma camada inferior 202, uma camada superior 205 e um núcleo absorvente 204 disposta entre à camada superior 206 e a camada inferior 202, que pode ser unida em redor da periferia 210.· 0 absorvente higiênico 200 pode ter extensões laterais, comumente denominadas "abas” 208, destinadas a envolver os lados da região entre as coxas, nas calcinhas da usuária do absorvente higiênico 1. A camada superior 205 do absorvente higiênico 200 consiste em uma manta 1 com deformações 6 em um lado voltado para o corpo do usuário. Aiternativamente, a manta 1 podería ser usadas com a deformação 6 no lado 12, em oposição ao lado voltado para o corpo do usuário, ficando o segundo lado 14 como o lado voltado para o corpo do usuário. Isto pode permitir que as descontinuidades 16 transportem fluidos para dentro das deformações 6. Os absorventes higiênicos, incluindo as camadas superiores para uso como superfície voltada para o corpo do usuário dos mesmos, são bem conhecidos na técnica e não necessitam de descrição detalhada dos diversos desenhos alternativos e opcionais.

Outros artigos catameniais, como protetores de calcinhas e dispositivos interlabiais, também têm estruturas similares às dos absorventes higiênicos. Note-se que a manta 1 pode ser usada como um ou mais dentre camada inferior, material do núcleo, camada superior, camada superior secundária ou material de aba, ou como um componente desses itens. Por exemplo, a manta 1 pode, também, ter múltiplas camadas, e formar a camada superior, a camada superior secundária, o núcleo e/ou a camada inferior de um produto de higiene. A manta 1 pode ser usada como um núcleo absorvente em um produto de higiene. A manta 1, em um núcleo absorvente, pode ter um peso base relativamente alto e/ou ser formada por diversas camadas. Especificamente, um núcleo absorvente pode consistir em uma manta fibrosa de fibras orientadas de modo aleatório, no que se refere a um plano X-Y. 0 núcleo será formado por uma primeira superfície e uma segunda superfície. A primeira superfície conterá uma pluralidade de regiões distintas de reorientação das fibras. Cada região distinta terá uma orientação linear definindo um eixo longitudinal no plano X-Y, e consistirá em uma pluralidade de fibras tendo porções reorientadas em uma direção substancialmente ortogonal ao dito plano X-Y. A manta 1, ou um compósito contendo a manta 1, também pode ser usado como um elemento para armazenamento de matéria fecal. A manta 1 pode ser usada como uma camada superior secundária, ou súbcamada, quando é disposta sob uma manta ou película dotada de aberturas, para aceitar e confinar fezes com baixa viscosidade ou dejetos corpóreos viscosos longe da pele do usuário, após a defecação. As modalidades da presente invenção tendo maior volume tridimensional total na manta ou entre as deformações 6 geralmente oferecem maior capacidade para armazenamento de fezes com baixa viscosidade. Os artigos absorventes empregando esses elementos, ou subcamadas, para armazenamento de matéria fecal, são descritos nas patentes US N° 5.941.864, 5.957.906, 6.018.093, 6.010.491, 6.186.992 e 6.414.215, entre outras. A Figura 24 mostra uma vista em perspectiva com recorte parcial de um tampão catamenial 300 que tem, como um de seus componentes, uma manta 1 da presente invenção. Em geral, o tampão 300 consiste em um núcleo absorvente compactado 302 e em um envoltório permeável a fluidos 304 que cobre o dito núcleo absorvente 302. O envoltório 304 pode se estender para além de uma extremidade do núcleo absorvente 302, para formar uma porção em saia 306. Um meio de remoção, como um cordão 308 pode ser utilizado para facilitar a remoção do tampão, após o uso. Os tampões, inclusive os envoltórios para uso como superfície de contato com o corpo do usuário dos mesmos, são bem conhecidos na técnica e não exigem uma descrição detalhada dos diversos desenhos alternativos e opcionais. No entanto, note-se que a manta 1 pode ser usada como um ou mais dentre um envoltório, um material de núcleo absorvente ou um material de meio de remoção, ou como um componente desses itens.

Outra vantagem do processo descrito para a produção das mantas da presente invenção é que estas podem ser produzidas em linha com outros equipamentos para produção de mantas, ou em linha com equipamentos para produção de artigos absorventes descartáveis. Adicionalmente, podem haver outros processos de formação em estado sólido que possam ser usados ou antes ou depois do processo da presente invenção. Por exemplo, uma manta podería ser, no todo ou em porções, processada de acordo com a presente invenção e, então, dotada de aberturas por meio de um processo de estiramento, como aquele descrito na patente US N° 5.658.639, concedida a Curro et al.

Alternativamente, um material podería ser transformado em um compósito por meio de diversos processos, conforme descrito na publicação US N° 2003/028.165A1, a Curro et al., ou franzido, por exemplo como na patente US N° 5.167.897, concedida a Weber et al., e então processado de acordo com a presente invenção. As mantas resultantes podem, portanto, . exibir os benefícios combinados destas múltiplas modificações de material.

Como se pode compreender, a partir da descrição acima, das mantas 1 e do aparelho 100 da presente invenção, diversas estruturas de mantas 1 podem ser obtidas, sem se afastar do escopo da presente invenção, conforme reivindicado nas reivindicações em anexo. Por exemplo, as mantas 1 podem ser revestidas ou tratadas com loções, medicamentos, fluidos de limpeza, soluções bactericidas, emulsões, fragrâncias e tensoativos. Da mesma forma, o aparelho 100 pode ser configurado de modo a somente formar deformações 6 em uma porção da manta 1, ou para formar diversos tamanhos de deformações 6, ou diversas densidades de área.

Todos os documentos citados na Descrição Detalhada da Invenção são, em sua parte relevante, aqui incorporadas por referência, e a citação de qualquer documento não deve ser interpretada como admissão de que este represente técnica anterior com respeito à presente invenção.

Embora modalidades especificas da presente invenção tenham sido ilustradas e descritas, deve ficar óbvio aos versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do caráter e âmbito da invenção. Portanto, pretende-se cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo da presente invenção.

Claims

1. Manta fibrosa (1), incluindo uma primeira região (2) e ao menos uma segunda região integrante distinta (4) e ao menos uma outra porção que é uma deformação (6) contendo uma pluralidade de fibras em tufos (8, 18) que são parte integrante da primeira região (2), mas se estendem a partir da mesma, caracterizada pelo fato de que a segunda região (4) tem ao menos uma porção que é uma descontinuidade (16) exibindo uma orientação linear e definindo um eixo longitudinal (L).

2. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de incluir uma pluralidade de segundas regiões integrantes distintas(4).

3. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a dita pluralidade de segundas regiões integrantes distintas (4) está distribuída de maneira uniforme sobre a dita manta fibrosa (1).

4. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de consistir em uma manta de não-tecido (20) composta por fibras (8) orientadas de modo aleatório.

5. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que as ditas fibras (8) contêm materiais selecionados do grupo formado por celulose, raiom, algodão, polietileno, polipropileno, poliéster e misturas desses itens.

6. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que as ditas fibras (8) consistem em fibras bicomponentes.

7. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que as ditas fibras (8) consistem em fibras não-cilíndricas.

8. Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita manta (1) contém ao menos 10 segundas regiões integrantes distintas (4) por centímetro quadrado.

9.

Manta fibrosa (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma porção das ditas fibras em tufos (8, 18)) define uma área aberta vazia (10), interna às ditas segundas regiões (4).