BR112014027003B1

BR112014027003B1 - Métodos de fabricação de elementos com textura

Info

Publication number: BR112014027003B1
Application number: BR112014027003-1A
Authority: BR
Inventors: Carrie L. Davis; Bhupesh Dua; James A. Niegowski
Original assignee: Nike Innovate C.V.
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2021-08-24
Also published as: US8906275B2; BR112014027003A2; KR101699141B1; KR20140144733A; WO2013181082A1; US20150123305A1; EP2855752B1; US20130320584A1; CN104334780A; JP2015522722A; US9732454B2; EP2855752A1

Abstract

elementos com textura incorporando materiais têxteis não tecidos e métodos para fabricação dos elementos com textura a presente invenção refere-se a um método de fabricação de um elemento com textura que pode incluir (a) coletar uma pluralidade de filamentos sobre uma superfície com textura para formar um têxtil não tecido e (b) separar o têxtil não tecido da superfície com textura. outro método de fabricação de um elemento com textura pode incluir depositar uma pluralidade de filamentos de polímero termoplástico sobre uma primeira superfície de uma camada de polímero para (a) formar um têxtil não tecido e (b) ligar os filamentos na camada de polímero. uma superfície com textura pode então ser separada de uma segunda superfície da camada de polímero, a segunda superfície sendo oposta à primeira superfície e a segunda superfície tendo uma textura da superfície com textura.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Uma variedade de produtos é pelo menos parcialmente formada de têxteis. Como exemplos, artigos de vestuário (por exemplo, camisas, calças, meias, jaquetas, roupas íntimas, calçados), recipientes (por exemplo, mochilas, sacolas) e tapeçaria para móveis (por exemplo, cadeiras, sofás, bancos de carro) são frequentemente formados de vários elementos têxteis que são unidos através de costura ou ligação adesiva. Os têxteis podem também ser utilizados em coberturas de cama (por exemplo, lençóis, cobertores), toalhas de mesa, toalhas, bandeiras, barracas, velas e paraquedas. Os têxteis utilizados para finalidades industriais são geralmente chamados como têxteis técnicos e podem incluir estruturas para aplicações automotoras e aeroespaciais, materiais de filtro, têxteis médicos (por exemplo, bandagens, chumaços, implantes), geotêxteis para reforço de diques, agrotêxteis para proteção de safras e traje industrial que protege ou isola contra calor e radiação. Dessa maneira, os têxteis podem ser incorporados em uma variedade de produtos para ambas as finalidades pessoais e industriais.

[002] Os têxteis podem ser definidos como qualquer fabricação de fibras, filamentos ou fios tendo uma estrutura geralmente bidimensional (isto é, um comprimento e uma largura que são substancialmente maiores do que a espessura). Em geral, os têxteis podem ser classificados como têxteis mecanicamente manipulados ou têxteis não tecidos. Têxteis mecanicamente manipulados são frequentemente formados pela tecedura ou entrelaçamento (por exemplo, tricotagem) de um fio ou uma pluralidade de fios, geralmente através de um processo mecânico envolvendo teares ou máquinas de tricotar. Os têxteis não tecidos são membranas ou esteiras de filamentos que são ligadas, fundidas, entrelaçadas ou de outra forma unidas. Como um exemplo, um têxtil não tecido pode ser formado pela deposição aleatória de uma pluralidade de filamentos de polímero sobre uma superfície, tal como um transportador móvel. Vários processos de gravação ou calandragem podem também ser utilizados para garantir que o têxtil não tecido tenha uma espessura substancialmente constante, conceda textura a uma ou ambas as superfícies do têxtil não tecido ou ainda ligue ou funda os filamentos entre si dentro do têxtil não tecido. Enquanto que têxteis não tecidos extrudados direto são formados de filamentos tendo uma espessura de seção transversal de 10 a 100 mícrons, os têxteis não tecidos soprados são formados de filamentos tendo uma espessura de seção transversal menor do que 10 mícrons.

SUMÁRIO

[003] Um método de fabricação de um elemento com textura pode incluir (a) coletar uma pluralidade de filamentos sobre uma superfície com textura para formar um têxtil não tecido e (b) separar o têxtil não tecido da superfície com textura. Outro método de fabricação de um elemento com textura pode incluir (a) depositar uma pluralidade de filamentos sobre um circuito móvel e sem fim de papel antiaderente com textura para formar um têxtil não tecido e (b) separar o têxtil não tecido do papel antiaderente com textura. Um método adicional de fabricação de um elemento com textura pode incluir (a) extrudar uma pluralidade de filamentos substancialmente separados que incluem um material de polímero termoplástico e (b) depositar os filamentos sobre uma superfície móvel para formar um têxtil não tecido e imprimir uma textura da superfície móvel no têxtil não tecido.

[004] Um método de fabricação de um elemento com textura pode incluir depositar uma pluralidade de filamentos de polímero termoplástico sobre uma primeira superfície de uma camada de polímero para (a) formar um têxtil não tecido e (b) ligar os filamentos na camada de polímero. Uma superfície com textura pode então ser separada de uma segunda superfície da camada de polímero, a segunda superfície sendo oposta à primeira superfície e a segunda superfície tendo uma textura da superfície com textura.

[005] As vantagens e as características da inovação caracterizando aspectos da invenção são evidenciadas com particularidade nas reivindicações anexas. Para obter um entendimento melhorado das vantagens e características da inovação, entretanto, referência pode ser feita à matéria descritiva seguinte e figuras acompanhantes que descrevem e ilustram várias configurações e conceitos relacionados com a invenção.

DESCRIÇÕES DAS FIGURAS

[006] O sumário precedente e a descrição detalhada seguinte serão mais bem entendidos quando lidos em conjunto com as figuras acompanhantes.

[007] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um têxtil não tecido com textura.

[008] A figura 2 é uma vista da seção transversal do têxtil não tecido com textura, como definido pela linha de corte 2 na figura 1.

[009] As figuras 3A a 3F são vistas em perspectiva correspondendo com a figura 1 e representando configurações adicionais do têxtil não tecido com textura.

[010] As figuras 4A a 4F são vistas da seção transversal correspondendo com a figura 2 e representando configurações adicionais do têxtil não tecido com textura.

[011] A figura 5 é uma vista em perspectiva esquemática de um sistema utilizado no processo de fabricação para o têxtil não tecido com textura.

[012] As figuras 6A a 6E são vistas em perspectiva de porções do processo de fabricação.

[013] As figuras 7A a 7E são vistas da seção transversal do processo de fabricação, como definido respectivamente nas figuras 6A a 6E.

[014] A figura 8 é uma vista em perspectiva esquemática de outra configuração do sistema.

[015] As figuras 9A a 9C são vistas em perspectiva representando configurações adicionais do sistema.

[016] A figura 10 é uma vista da seção transversal correspondendo com a figura 7A e representando outra configuração do sistema.

[017] As figuras 11A a 11F são vistas em perspectiva de outro processo de fabricação.

[018] As figuras 12A a 12F são vistas da seção transversal do processo de fabricação, como definido respectivamente nas figuras 12A a 12F.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[019] A discussão seguinte e as figuras acompanhantes revelam várias configurações de elementos com textura que incorporam um têxtil não tecido, bem como métodos para fabricar os elementos com textura. Embora os elementos com textura sejam revelados abaixo como sendo incorporados em vários artigos de vestuário (por exemplo, camisas, calças, calçados) para finalidades de exemplo, os elementos com textura podem também ser incorporados em uma variedade de outros produtos. Por exemplo, os elementos com textura podem ser utilizados em outros tipos de trajes, recipientes e tapeçaria para móveis. Os elementos com textura podem também ser utilizados em coberturas de cama, toalhas de mesa, toalhas, bandeiras, barracas, velas e paraquedas. Várias configurações dos elementos com textura podem também ser utilizadas para finalidades industriais, como em aplicações automotoras e aeroespaciais, materiais de filtro, têxteis médicos, geotêxteis, agrotêxteis e traje industrial. Dessa forma, os elementos com textura podem ser utilizados em uma variedade de produtos para ambas as finalidades pessoais e industriais.

CONFIGURAÇÃO DO ELEMENTO COM TEXTURA

[020] Um elemento com textura 100 com a configuração de um têxtil não tecido é representado na figura 1 como tendo uma primeira superfície 101 e uma segunda superfície oposta 102. O elemento com textura 100 é formado primariamente de uma pluralidade de filamentos 103 que incluem um material de polímero termoplástico. Os filamentos 103 são distribuídos aleatoriamente por todo o elemento com textura 100 e são ligados, fundidos, entrelaçados ou de outra forma unidos para formar uma estrutura de têxtil não tecido com uma espessura relativamente constante (isto é, distância entre as superfícies 101 e 102). Um filamento individual 103 pode ficar localizado na primeira superfície 101, na segunda superfície 102, entre as superfícies 101 e 102 ou em ambas as superfícies 101 e 102. Dependendo da maneira na qual o elemento com textura 100 é formado, múltiplas porções de um filamento individual 103 podem ficar localizadas na primeira superfície 101, porções diferentes do filamento individual 103 podem ficar localizadas na segunda superfície 102 e outras porções do filamento individual 103 podem ficar localizadas entre as superfícies 101 e 102. De modo a conceder uma estrutura entrelaçada ao têxtil não tecido dentro do elemento com textura 100, os vários filamentos 103 podem se enrolar, se estender sobre e sob cada outro e passar através de várias áreas do elemento com textura 100. Nas áreas onde dois ou mais filamentos 103 se tocam, o material de polímero termoplástico formando os filamentos 103 pode ser ligado ou fundido para unir os filamentos 103 entre si. Dessa forma, os filamentos 103 são unidos efetivamente entre si em uma variedade de maneiras para formar um têxtil não tecido com uma estrutura coesiva dentro do elemento com textura 100.

[021] Embora o elemento com textura 100 tenha uma espessura relativamente constante, as áreas da primeira superfície 101 incluem uma textura 104. Nesse exemplo, a textura 104 tem uma configuração de uma pluralidade de linhas curvadas, semelhantes a uma onda ou onduladas. Com referência à figura 2, a textura 104 forma vários entalhes, depressões ou outras descontinuidades na primeira superfície 101 com uma forma hemisférica, curvada ou geralmente arredondada. Na realidade, essas descontinuidades tornam a textura 101 perceptível através da visão, toque tátil ou ambos. Isto é, uma pessoa pode ver e/ou sentir a textura 104 nas áreas do elemento com textura 100. Além de realçar a estética do elemento com textura 100, a textura 104 pode realçar as propriedades físicas do elemento com textura 100, tais como estabilidade, resistência à abrasão e permeabilidade à água.

[022] A pluralidade de linhas curvadas, semelhantes a uma onda ou onduladas apresenta um exemplo de uma configuração que é adequada para a textura 104. Como outro exemplo, a figura 3A representa a textura 104 como sendo várias características em formato de x. A textura 104 pode também ser utilizada para transportar informação, como na série de caracteres alfanuméricos que são formados na primeira superfície 101 na figura 3B. Similarmente, a textura 104 pode ser símbolos, marcas registradas, indícios, desenhos ou qualquer outra característica que possa ser formada na primeira superfície 101. Embora a textura 104 possa ser características geralmente lineares, a textura 104 pode também ser entalhes maiores nas áreas da primeira superfície 101, como representado na figura 3C. A textura 104 pode também ser utilizada para conceder a aparência de outros materiais ao elemento com textura 100. Como um exemplo, a textura 104 pode incluir uma pluralidade de entalhes alongados e não lineares na primeira superfície 101, como representado nas figuras 3D e 3E, que concedem a aparência de couro ou uma estrutura do estilo do couro ao elemento com textura 100. Mais particularmente, a textura 104 inclui entalhes na primeira superfície 101 que podem (a) se cruzar ou ser separados um do outro, (b) exibir larguras e profundidades variadas ou constantes ou (c) aparentar localizados aleatoriamente. Como outro exemplo, a textura 104 pode incluir uma pluralidade de entalhes localizados aleatoriamente na primeira superfície 101, como representado na figura 3F, que também concedem a aparência de couro ou uma estrutura do estilo do couro ao elemento com textura 100. Uma vantagem de formar a textura 104 para exibir a aparência de couro é que o elemento com textura 100 pode ser utilizado como um couro sintético ou um substituto para o couro ou couro sintético convencional. Dessa forma, a configuração da textura 104 pode variar significativamente para incluir uma variedade de formas e características.

[023] As descontinuidades na primeira superfície 101 que formam a textura 104 podem ter a forma hemisférica, curvada ou geralmente arredondada mencionada acima. Em outros exemplos, entretanto, as descontinuidades formando a textura 104 podem ter outras formas ou configurações. Como um exemplo, a figura 4A representa a textura 104 como sendo entalhes quadrados, em formato de V e irregulares. Com referência à figura 4B, a profundidade dos entalhes formando a textura 104 pode variar. Adicionalmente, a figura 4C representa a textura 104 como sendo formada em ambas as superfícies 101 e 102, com alguns entalhes sendo alinhados e alguns desalinhados. A textura 104 pode também ser elevada em comparação com outras áreas da primeira superfície 101, como representado na figura 4D, para formar inchaços, protuberâncias ou outras características projetadas para fora. Além do mais, a textura 104 pode ser um entalhe relativamente grande, como representado na figura 4E, que pode corresponder com as áreas da textura 104 na figura 3C. Dessa forma, a configuração da textura 104 pode variar significativamente para incluir uma variedade de entalhes, depressões ou outras descontinuidades na primeira superfície 101.

[024] Como outro exemplo do elemento com textura 100, a figura 4F representa a primeira superfície 101 como sendo formada de uma camada de crosta 105. Para finalidades de comparação, filamentos 103 se estendem entre e formam a superfícies 101 e 102 em cada uma das configurações discutidas acima. A camada de crosta 105, entretanto, pode ser uma camada de material de polímero que não inclui os filamentos 103. Além do mais, a textura 104 pode ser aplicada na camada de crosta 105, dessa maneira formando entalhes, depressões ou outras descontinuidades em porções da primeira superfície 101 formada da camada de crosta 105. Como mencionado acima, a textura 104 pode conceder a aparência de couro ou uma estrutura do estilo do couro ao elemento com textura 100. A combinação da camada de crosta 105 e da aparência do couro (por exemplo, através da textura 104) pode produzir um couro sintético realçado ou substituto para o couro ou couro sintético convencional.

[025] As fibras são frequentemente definidas, na terminologia têxtil, como tendo um comprimento relativamente curto que varia de um milímetro a uns poucos centímetros ou mais, enquanto que os filamentos são frequentemente definidos como tendo um comprimento mais longo do que as fibras ou até mesmo um comprimento indeterminado. Como utilizado dentro do presente documento, o termo “filamento” ou variações dele é definido como abrangendo comprimentos de ambos as fibras e os filamentos das definições da terminologia têxtil. Dessa forma, os filamentos 103 ou outros filamentos citados aqui podem ter geralmente qualquer comprimento. Como um exemplo, portanto, os filamentos 103 podem ter um comprimento que varia de um milímetro a centenas de metros ou mais.

[026] Os filamentos 103 incluem um material de polímero termoplástico. Em geral, um material de polímero termoplástico derrete quando aquecido e retorna para um estado sólido quando esfriado. Mais particularmente, o material de polímero termoplástico muda de um estado sólido para um estado amolecido ou líquido quando submetido a calor suficiente e depois o material de polímero termoplástico muda do estado amolecido ou líquido para o estado sólido quando suficientemente esfriado. Como tal, o material de polímero termoplástico pode ser derretido, moldado, esfriado, novamente derretido, novamente moldado e esfriado novamente através de múltiplos ciclos. Materiais de polímero termoplástico podem também ser soldados ou ligados termicamente em outros elementos têxteis, placas, folhas, elementos de espuma de polímero, elementos de polímero termoplástico, elementos de polímero termorrígido ou uma variedade de outros elementos formados de vários materiais. Em contraste com os materiais de polímero termoplástico, muitos materiais de polímero termorrígido não derretem quando aquecidos, simplesmente queimando no lugar. Embora uma ampla faixa de materiais de polímero termoplástico possa ser utilizada para os filamentos 103, exemplos de alguns materiais de polímero termoplástico adequados incluem poliuretano termoplástico, poliamida, poliéster, polipropileno e poliolefina. Embora qualquer um dos materiais de polímero termoplástico mencionados acima possa ser utilizado para o elemento com textura 100, o poliuretano termoplástico apresenta várias vantagens. Por exemplo, várias formulações de poliuretano termoplástico são elastoméricas e esticam acima de cem porcento, enquanto exibindo estabilidade relativamente alta ou resistência de tração. Em comparação com alguns outros materiais de polímero termoplástico, o poliuretano termoplástico facilmente forma ligações térmicas com outros elementos, como discutido em mais detalhes abaixo. Também, o poliuretano termoplástico pode formar materiais de espuma e pode ser reciclado para formar uma variedade de produtos.

[027] Embora cada um dos filamentos 103 possa ser inteiramente formado de um único material de polímero termoplástico, filamentos individuais 103 podem também ser pelo menos parcialmente formados de múltiplos materiais de polímero. Como um exemplo, um filamento individual 103 pode ter uma configuração de núcleo e revestimento, em que um revestimento exterior do filamento individual 103 é formado de um primeiro tipo de material de polímero termoplástico e um núcleo interior do filamento individual 103 é formado de um segundo tipo de material de polímero termoplástico. Como um exemplo similar, um filamento individual 103 pode ter uma configuração de dois componentes, em que uma metade do filamento individual 103 é formada de um primeiro tipo de material de polímero termoplástico e uma metade oposta do filamento individual 103 é formada de um segundo tipo de material de polímero termoplástico. Em algumas configurações, um filamento individual 103 pode ser formado de ambos um material de polímero termoplástico e um material de polímero termorrígido com qualquer uma das disposições de revestimento e núcleo ou de dois componentes. Embora todos os filamentos 103 possam ser formados inteiramente de um único material de polímero termoplástico, os filamentos 103 podem também ser formados de múltiplos materiais de polímero. Como um exemplo, alguns dos filamentos 103 podem ser formados de um primeiro tipo de material de polímero termoplástico, enquanto que os outros filamentos 103 podem ser formados de um segundo tipo de material de polímero termoplástico. Como um exemplo similar, alguns dos filamentos 103 podem ser formados de um material de polímero termoplástico, enquanto que os outros filamentos 103 podem ser formados de um material de polímero termorrígido. Dessa forma, cada filamento 103, porções de filamentos 103 ou pelo menos alguns dos filamentos 103 podem ser formados de um ou mais materiais de polímero termoplástico.

[028] O material de polímero termoplástico ou outros materiais utilizados para o elemento com textura 100 (isto é, filamentos 103) pode ser selecionado para ter várias propriedades de esticamento e os materiais podem ser considerados elastoméricos. Dependendo do produto específico no qual o elemento com textura 100 será incorporado, o elemento com textura 100 ou os filamentos 103 podem esticar entre dez porcento a mais do que oitocentos porcento antes da falha por ruptura. Para muitos artigos de vestuário, no qual o esticamento é uma propriedade vantajosa, o elemento com textura 100 ou os filamentos 103 podem esticar pelo menos cem porcento antes da falha por ruptura. Como uma questão relacionada, o material de polímero termoplástico ou outros materiais utilizados para o elemento com textura 100 (isto é, filamentos 103) podem ser selecionados para ter várias propriedades de recuperação. Isto é, o elemento com textura 100 pode ser formado para retornar para uma forma original depois de ser esticado ou o elemento com textura 100 pode ser formado para permanecer em uma forma alongada ou esticada depois de ser esticado. Muitos produtos que incorporam o elemento com textura 100, tal como artigos de vestuário, podem se beneficiar das propriedades que permitem que o elemento com textura 100 retorne ou de outra forma recupere para uma forma original depois de ser esticado por cem porcento ou mais.

[029] O elemento com textura 100 pode ser formado como um material extrudado direto ou soprado. Enquanto que os têxteis não tecidos extrudados direto são formados de filamentos tendo uma espessura da seção transversal de 10 a 100 mícrons, os têxteis não tecidos soprados são formados de filamentos tendo uma espessura de seção transversal menor do que 10 mícrons. Em muitas configurações, portanto, um filamento individual 103 terá uma espessura entre 1 mícron e 100 mícrons. O elemento com textura 100 pode ser extrudado direto, soprado ou uma combinação de extrudado direto e soprado. Além do mais, o elemento com textura 100 pode ser formado para ter camadas extrudadas direto e sopradas ou pode também ser formado, tal que os filamentos 103 são combinações de extrudados direto e soprados.

[030] Além das diferenças na espessura dos filamentos individuais 103, a espessura geral do elemento com textura 100 pode variar significativamente. Com referência às várias figuras, a espessura do elemento com textura 100 e outros elementos pode ser amplificada ou de outra forma aumentada para mostrar detalhes ou outras características associadas com o elemento com textura 100, dessa forma apresentando clareza nas figuras. Para muitas aplicações, entretanto, a espessura do elemento com textura 100 pode ficar em uma faixa de 0,5 milímetros a 10,0 milímetros, mas pode variar consideravelmente além dessa faixa. Para muitos artigos de vestuário, por exemplo, uma espessura de 1,0 a 3,0 milímetros pode ser apropriada, embora outras espessuras possam ser utilizadas.

[031] Com base na discussão acima, o elemento com textura 100 tem a estrutura geral de um têxtil não tecido formado de filamentos 103. Pelo menos uma das superfícies 101 e 102 inclui a textura 104, que pode ter várias configurações. Por exemplo, a textura 104 pode ser linhas, letras, números, símbolos ou áreas. A textura 104 pode também se assemelhar à matéria biológica, tal como couro. Adicionalmente, os vários filamentos 103 podem ser formados de um material de polímero termoplástico. Como discutido abaixo, o material de polímero termoplástico no elemento com textura 100 fornece uma variedade significativa na maneira na qual o elemento com textura 100 pode ser usado ou incorporado nos produtos.

[032] Uma vantagem do elemento com textura 100 se refere à versatilidade. Mais particularmente, o elemento com textura 100 pode ser (a) modificado em numerosas maneiras para conceder várias propriedades, incluindo fusão das regiões, moldagem para ter uma forma tridimensional e costura, (b) unido com outros elementos através da ligação térmica, (c) incorporado em vários produtos e (d) reciclado, por exemplo. Informação adicional relacionada com esses conceitos pode ser encontrada no (a) Pedido de Patente U.S. 12/367.274, depositado em 6 de fevereiro de 2009 e intitulado Thermoplastic Non-Woven Textile Elements e (b) Pedido de Patente U.S. 12/579.838, depositado em 15 de outubro de 2009 e intitulado Textured Thermoplastic Non-Woven Elements, ambos os pedidos sendo incorporados aqui por referência. Além do mais, a textura 104 pode ser utilizada com o elemento com textura 100 quando modificada, unida ou incorporada em produtos para realçar as propriedades estéticas e físicas (por exemplo, estabilidade, resistência à abrasão, permeabilidade) dos produtos.

PROCESSO DE FABRICAÇÃO

[033] Um sistema 200 que é utilizado em um processo para fabricação, formação ou de outra forma construção do elemento com textura 100 é representado na figura 5. Embora o sistema 200 seja mostrado como fabricando a configuração do elemento com textura 100 representado nas figuras 1 e 2, o sistema 200 pode ser utilizado para fazer outros têxteis não tecidos, uma variedade de têxteis não tecidos com textura e qualquer uma das configurações do elemento com textura 100 representado nas figuras 3A a 3F e 4A a 4F. Além do mais, embora o sistema 200 forneça um exemplo de uma abordagem para fabricar o elemento com textura 100, uma variedade de outros sistemas pode também ser usada. Similarmente, várias versões modificadas do sistema 200, que podem ser discutidas abaixo, podem também produzir o elemento com textura 100.

[034] Os elementos primários do sistema 200 são uma extrusora de filamentos 210, um papel antiaderente 220, um transportador 230, um par de roletes 240, um aparelho pós-processamento 250 e um rolo de coleta 260. Na operação geral, uma pluralidade de filamentos 103 é extrudada de ou de outra forma formada pela extrusora de filamentos 210. Os filamentos individuais 103 são depositados ou coletados sobre o papel antiaderente 220 para formar uma camada de filamentos 103. O papel antiaderente 220 se move com o transportador 230 para os roletes 240, dessa maneira movendo a camada de filamentos 103 para os roletes 240. A combinação do papel antiaderente 220 e da camada de filamentos 103 atravessa e é comprimida pelos roletes 240 para (a) produzir uma espessura uniforme no elemento com textura 100 e (b) garantir que a textura do papel antiaderente 220 seja impressa sobre a camada de filamentos 103. Depois de comprimidos, a camada de filamentos 103 e o papel antiaderente 220 são separados. A camada de filamentos 103 então entra no aparelho de pós-processamento 250 para realçar as propriedades do elemento com textura 100. Depois que o pós-processamento está completo, um comprimento relativamente longo de elemento com textura 100 é agrupado no rolo de coleta 260.

[035] O processo de fabricação para o elemento com textura 100 será agora discutido em mais detalhes. Para começar o processo de fabricação, uma pluralidade de filamentos individuais 103, que estão substancialmente separados e desunidos nesse ponto, são extrudados de ou de outra forma formados pela extrusora de filamentos 210. Os componentes primários da extrusora de filamentos 210 são um funil alimentador 211, uma bomba de material derretido 212 e uma fiandeira 213. Na formação dos filamentos 103, um material de polímero termoplástico (por exemplo, péletes de polímero) é colocado no funil alimentador 211, derretido na bomba de material derretido 212 e depois extrudado da fiandeira 213. Embora a espessura dos filamentos 103 possa variar, os filamentos 103 geralmente têm uma espessura em uma faixa de 1 a 100 mícrons. O têxtil não tecido do elemento com textura 100 pode ser, portanto, extrudado direto, soprado ou uma combinação de extrudado direto e soprado.

[036] À medida que os filamentos individuais 103 estão sendo extrudados da extrusora de filamentos 210, o papel antiaderente 220 e o transportador 230 estão se movendo abaixo da fiandeira 213. Para finalidades de referência nas várias figuras, a direção na qual o papel antiaderente 220 e o transportador 230 estão se movendo é identificada por uma seta 201. Com referência às figuras 6A e 7A, uma superfície com textura 221 do papel antiaderente 220 está virada para cima e fica exposta. A superfície com textura 221 inclui várias protuberâncias 222 que concedem a textura ao papel antiaderente 220. Embora o papel antiaderente 220 e a superfície com textura 221 sejam geralmente planares, as protuberâncias 222 se projetam para cima do papel antiaderente 220. Como representado, as protuberâncias 222 (a) são curvadas, semelhantes a uma onda ou linhas onduladas e (b) têm uma forma hemisférica, curvada ou geralmente arredondada, ambos os quais são similares à textura 104 nas figuras 1 e 2. Em geral, as protuberâncias 222 têm uma altura em uma faixa de 0,05 a 3,0 milímetros, embora a altura possa variar. Nessa faixa, as protuberâncias 222 são mais do que meras irregularidades na superfície com textura 221, mas não são tão grandes de modo a conceder um aspecto tridimensional ou geralmente não planar ao papel antiaderente 220. Como tal, as protuberâncias 222 têm uma altura que corresponde com as dimensões gerais das texturas nos têxteis e produtos similares. Como uma alternativa às protuberâncias 222, a superfície com textura 221 pode formar depressões ou entalhes que também concederiam uma textura ao elemento com textura 100. Embora a largura do papel antiaderente 220 (isto é, a dimensão que é perpendicular à seta 201) possa variar, muitas configurações têm uma largura de pelo menos 30 centímetros para formar o elemento com textura 100 com área suficiente para fazer o vestuário e uma variedade de outros produtos, com protuberâncias 222 estendidas através de pelo menos uma porção dessa largura.

[037] O papel antiaderente 220 é utilizado para fornecer um exemplo de uma maneira de incorporação de uma superfície com textura no sistema 200. Em geral, o papel antiaderente 220 é uma camada relativamente fina que (1) não se liga ou de outra forma se une com o material de polímero termoplástico formando o elemento com textura 100 e (b) inclui uma textura (isto é, protuberâncias 222 sobre a superfície com textura 221) que é adequada para conceder uma textura correspondente (isto é, textura 104) ao elemento com textura 100. A despeito do uso de “papel” no termo “papel antiaderente”, o papel antiaderente 220 pode ser somente ou primariamente formado de materiais de polímero ou outros materiais que não são geralmente encontrados em papel (por exemplo, polpa de madeira). Como alternativas ao papel antiaderente 220, outros materiais com textura podem ser utilizados, tal como uma película metálica com textura. Além do mais, o papel antiaderente 220 ou os componentes correspondentes podem estar ausentes do sistema 200 quando, por exemplo, a superfície do transportador 230 é com textura.

[038] Continuando com a fabricação do elemento com textura 100, o papel antiaderente 220 se move com o transportador 230 para uma posição que fica sob ou adjacente à fiandeira 213 da extrusora de filamentos 210. Embora os filamentos 103 estejam substancialmente separados e desunidos quando saindo da extrusora de filamentos 210, os filamentos individuais 103 são depositados ou coletados sobre o papel antiaderente 220 para começar o processo de formação do têxtil não tecido do elemento com textura 100, como representado nas figuras 6B e 7B. Além do mais, os filamentos 103 se estendem ao redor e sobre as várias protuberâncias 222 para começar o processo de conceder a textura para a camada de filamentos 103.

[039] A extrusora de filamentos 210 produz um volume constante e estável de filamentos 103. Adicionalmente, o papel antiaderente 220 e o transportador 230 estão continuamente se movendo em relação à fiandeira 213 em uma velocidade constante. Como resultado, uma espessura relativamente uniforme de filamentos 103 se agrupa sobre o papel antiaderente 220. Pela modificação de (a) o volume dos filamentos 103 que são produzidos pela extrusora de filamentos 210 ou (b) a velocidade do papel antiaderente 220 e do transportador 230, a camada de filamentos 103 depositada sobre o papel antiaderente 220 pode ter qualquer espessura desejada.

[040] Depois de passar adjacente à extrusora de filamentos 210, uma camada completa de filamentos 103 fica agrupada sobre o papel antiaderente 220, como representado nas figuras 6C e 7C. Embora a camada de filamentos 103 tenha uma espessura relativamente uniforme, algumas irregularidades de superfície podem estar presentes devido à maneira aleatória na qual os filamentos 103 são depositados sobre o papel antiaderente 220. Como esse estágio, o papel antiaderente 220 e a camada de filamentos 103 passam entre os roletes 240, como representado nas figuras 6D e 7D. Os roletes 240 comprimem o papel antiaderente 220 e a camada de filamentos 103 para (a) garantir que a textura do papel antiaderente 220 seja impressa sobre a camada de filamentos 103 e (b) remover irregularidades de superfície que estão presentes na camada de filamentos 103. Na realidade, portanto, o elemento com textura 100 é comprimido contra a superfície com textura 221 para produzir a textura 104 e uma espessura uniforme. Adicionalmente, os roletes 240 podem ser aquecidos para elevar a temperatura da camada dos filamentos 103 durante a compressão.

[041] Nesse ponto no processo de fabricação para o elemento com textura 100, a camada de filamentos 103 separa do papel antiaderente 220, como representado nas figuras 6E e 7E. Embora uma distância relativamente curta seja mostrada entre os roletes 240 e a área onde o papel antiaderente 220 separa da camada de filamentos 103, essa distância pode ser modificada para garantir que a camada de filamentos 103 seja suficientemente esfriada. A camada de filamentos 103 agora entra no aparelho de pós-processamento 250. Embora mostrado como um componente único, o aparelho de pós-processamento 250 pode ser de múltiplos componentes que adicionalmente refinam as propriedades da camada de filamentos 103. Como um exemplo, o aparelho de pós-processamento 250 pode passar o ar aquecido através da camada de filamentos 103 para (a) ainda ligar os filamentos 103 entre si, (b) aquecer os filamentos 103 estabelecidos ou a membrana formada no elemento com textura 100, (c) contrair a camada de filamentos 103, (d) preservar ou modificar “loft” e a densidade na camada dos filamentos 103 e (e) curar os materiais de polímero no elemento com textura 100. Outras etapas de pós- processamento podem incluir tintura, corte, perfuração, lixamento, acamurçamento e impressão.

[042] Depois que a camada de filamentos 103 sai do aparelho de pós- processamento 250, a fabricação do elemento com textura 100 está efetivamente completa. O elemento com textura 100 é então acumulado no rolo de coleta 260. Depois que um comprimento suficiente do elemento com textura 100 está acumulado, o rolo de coleta 260 pode ser embarcado ou de outra forma transportado para outro fabricante, utilizado para formar vários produtos ou usado para outras finalidades.

[043] O processo de fabricação discutido acima tem várias vantagens sobre os processos convencionais para formar têxteis não tecidos. Em alguns processos convencionais, rolos de calandra são utilizados para conceder a textura. Mais particularmente, os rolos de calandra são colocados dentro de um sistema de fabricação para (a) aquecer um têxtil não tecido e (b) imprimir uma textura sobre o têxtil não tecido. O processo de remoção dos rolos de calandra com uma primeira textura, instalação dos rolos de calandra com uma segunda textura e alinhamento dos novos rolos de calandra pode exigir numerosos indivíduos e tempo significativo. No sistema 200, entretanto, o papel antiaderente 220 é substituído por um novo papel antiaderente 220, o que pode ser executado por menos indivíduos e de modo relativamente rápido. Adicionalmente, os rolos de calandra são relativamente caros, enquanto que o papel antiaderente 220 é relativamente barato. Dessa forma, o sistema 220 tem as vantagens de (a) aumentar a eficiência do processo de fabricação, (b) reduzir o número de indivíduos necessários para fazer as modificações no processo, (c) reduzir o tempo que o processo não está em operação e (d) reduzir os custos associados com o equipamento.

VARIAÇÕES DE FABRICAÇÃO

[044] O processo de fabricação discutido acima em relação ao sistema 200 apresenta um exemplo de um processo de fabricação adequado para o elemento com textura 100. Numerosas variações do processo de fabricação serão agora discutidas. Por exemplo, a figura 8 representa uma porção do sistema 200, na qual o papel antiaderente 200 forma um circuito sem fim. Isto é, o papel antiaderente 200 segue o transportador 230, passa através dos roletes 240 e depois retorna para novamente seguir o transportador 230. Na realidade, o papel antiaderente 200 forma um circuito e é usado repetidamente para formar a textura 104 sobre o elemento com textura 100. Outro exemplo é representado na figura 9A, na qual uma bomba de vácuo 202 puxa o ar através de várias perfurações 271 no papel antiaderente 220, efetivamente criando pressão negativa na superfície com textura 221. Em operação, a pressão negativa pode ajudar com (a) a coleta de filamentos 103 sobre a superfície com textura 221 e (b) a conformação da camada de filamentos 103 com as protuberâncias 222. Com referência à figura 9B, é representada uma configuração onde (a) o papel antiaderente 220 está ausente e (b) o transportador 230 inclui uma superfície com textura 231 com várias protuberâncias 232. Continuando com esse exemplo, a figura 9C representa uma configuração na qual a bomba de vácuo 202 puxa o ar através de várias perfurações 271 no transportador 230. Adicionalmente, a figura 10 representa uma configuração na qual as protuberâncias 222 do papel antiaderente 220 são substituídas por uma pluralidade de entalhes 223. Como com as protuberâncias 222, os entalhes 223 podem ter uma profundidade em uma faixa de 0,1 a 3,0 milímetros, por exemplo.

[045] No processo de fabricação discutido acima, o material não tecido do elemento com textura 100 é formado sobre uma superfície com textura (por exemplo, a superfície com textura 221). Depois da fabricação, portanto, o material não tecido do elemento com textura 100 também forma a textura 104. Isto é, a textura 104 forma vários entalhes, depressões ou outras descontinuidades no material não tecido. Como uma variação, a figura 4F representa a textura 104 como sendo formada na camada de crosta 405. Um processo de fabricação para produzir uma configuração similar será agora discutido. Com referência às figuras 11A e 12A, um elemento em camadas 270 fica localizado sobre o transportador 230 e inclui uma camada de textura 271 e uma camada de crosta 272. A camada de textura 271 tem uma superfície com textura 273 que fica em contato com a camada de crosta 271 e inclui uma pluralidade de protuberâncias 274. Como um exemplo, a camada de textura 271 pode ser similar ao papel antiaderente 220. A camada de crosta 272 é uma camada de polímero e pode ser formada do material de polímero termoplástico de filamentos 103, um material de polímero termoplástico diferente ou outro polímero. Além do mais, a camada de crosta 272 inclui vários entalhes 275 correspondendo com as protuberâncias 274.

[046] À medida que o transportador 230 se move, o elemento em camadas 270 fica posicionado sob um elemento de aquecimento 280, como representado nas figuras 11B e 12B. O elemento de aquecimento 280 pode ser um aquecedor de infravermelho, aquecedor de resistência, aquecedor de convecção ou qualquer outro dispositivo capaz de elevar a temperatura da camada de crosta 272. Embora a temperatura da camada de crosta 272 nesse ponto no processo de fabricação possa variar, a temperatura da camada de crosta 272 é frequentemente elevada para pelo menos a temperatura de transição vítrea do material de polímero termoplástico formando a camada de crosta 272. Seguinte ao aquecimento, o elemento em camadas 270 se move com o transportador 230 para uma posição que fica sob ou adjacente à fiandeira 213 da extrusora de filamentos 210. Embora os filamentos 103 estejam substancialmente separados e desunidos quando saindo da extrusora de filamentos 210, os filamentos individuais 103 são depositados ou coletados sobre a camada de crosta aquecida 272 para começar o processo de formação do têxtil não tecido do elemento com textura 100, como representado nas figuras 11C e 12C. Os filamentos 103 que estão em contato com a camada de crosta 272 pode se ligar com a camada de crosta 272.

[047] Depois de passar adjacente à extrusora de filamentos 210, uma camada completa de filamentos 103 é coletada sobre a camada de crosta 272, como representado nas figuras 11D e 12D. Embora a camada de filamentos 103 tenha uma espessura relativamente uniforme, algumas irregularidades de superfície podem estar presentes devido à maneira aleatória na qual os filamentos 103 são depositados sobre a camada de crosta 272. Como esse estágio, o elemento em camadas 270 e a camada de filamentos 103 passam entre os roletes 240, como representado nas figuras 11E e 12E. Os roletes 240 comprimem o elemento em camadas 270 e a camada de filamentos 103 para (a) garantir que os filamentos 103 se liguem com a camada de crosta 272, (b) remover as irregularidades de superfície que estão presentes na camada de filamentos 103. Adicionalmente, os roletes 240 podem ser aquecidos para elevar a temperatura da camada de filamentos 103 durante a compressão.

[048] Nesse ponto no processo de fabricação para o elemento com textura 100, a camada de textura 271 é separada da camada de crosta 272, como representado nas figuras 11F e 12F. Mais particularmente, a combinação da camada de filamentos 103 e da camada de crosta 272 é separada da camada de textura 271. Vários pós-processamentos podem ser executados agora para refinar as propriedades da camada de filamentos 103 e da camada de crosta 272, dessa forma completando o processo de fabricação e formando uma estrutura similar à variação do elemento com textura 100 na figura 4F.

[049] A invenção é revelada acima e nas figuras acompanhantes com referência a uma variedade de configurações. A finalidade servida pela revelação, entretanto é apresentar um exemplo das várias características e conceitos relacionados com a invenção, não limitar o escopo da invenção. Um versado na técnica relevante reconhecerá que numerosas variações e modificações podem ser feitas nas configurações descritas acima sem se afastar do escopo da presente invenção, como definido pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Método de fabricação de um elemento com textura CARACTERIZADO por compreender: coletar uma pluralidade de filamentos sobre uma superfície com textura para formar um têxtil não tecido e para imprimir uma textura da superfície com textura no têxtil não tecido, em que a superfície com textura é uma dentre (a) um papel antiaderente e (b) um papel antiaderente acoplado em um transportador móvel; e separar o têxtil não tecido da superfície com textura, em que o têxtil não- tecido retém a textura da superfície com textura após ser separado da superfície com textura.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de extrudar um material de polímero termoplástico para formar os filamentos.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de comprimir o têxtil não tecido contra a superfície com textura.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de admitir ar através da superfície com textura.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de selecionar a superfície com textura para ter pelo menos uma de (a) uma pluralidade de protuberâncias com uma altura em uma faixa de 0,1 a 3,0 milímetros e (b) uma pluralidade de entalhes com uma profundidade em uma faixa de 0,1 a 3,0 milímetros.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender: extrudar uma pluralidade de filamentos substancialmente separados que incluem um material de polímero termoplástico; e depositar os filamentos sobre uma superfície móvel para (a) unir os filamentos para formar um têxtil não tecido e (b) imprimir uma textura da superfície móvel no têxtil não tecido, em que a superfície móvel é uma de (a) um papel antiaderente e (b) um papel antiaderente acoplado a um transportador.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de comprimir o têxtil não tecido contra a superfície móvel.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de admitir ar através da superfície móvel.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender: posicionar uma extrusora proximal a um papel antiaderente tendo (a) uma largura de pelo menos 30 centímetros em uma direção que é perpendicular a uma direção de movimento da superfície móvel e (b) uma textura que se estende através de pelo menos uma porção da largura e inclui uma pluralidade de protuberâncias com uma altura em uma faixa de 0,1 a 3,0 milímetros, extrudar uma pluralidade de filamentos separados e desunidos da extrusora, os filamentos tendo uma espessura em uma faixa de 1 a 100 mícrons e os filamentos incluindo um material de polímero termoplástico, depositar os filamentos sobre o papel antiaderente para formar um têxtil não tecido, as protuberâncias se estendendo para uma superfície do têxtil não tecido para imprimir a textura da superfície móvel no têxtil não tecido, comprimir o têxtil não tecido contra o papel antiaderente; e separar o têxtil não tecido da superfície móvel.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de admitir ar através do papel antiaderente.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o papel antiaderente é um papel antiaderente móvel.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o papel antiaderente é acoplado a um transportador.

13. Método de fabricação de um elemento com textura CARACTERIZADO por compreender: depositar uma pluralidade de filamentos sobre um circuito móvel e sem fim de papel antiaderente com textura para formar um têxtil não tecido; e separar o têxtil não tecido do papel antiaderente com textura.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de formar os filamentos de um material de polímero termoplástico.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de comprimir o têxtil não tecido contra o papel antiaderente com textura.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO por ainda incluir uma etapa de admitir ar através do papel antiaderente com textura.