BR112015009434B1

BR112015009434B1 - Processo de formação de uma manta laminada emaranhada por fluido

Info

Publication number: BR112015009434B1
Application number: BR112015009434-1A
Authority: BR
Inventors: Niall Finn; Scott S.C. Kirby; Andy R. Butler
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2022-01-04
Also published as: MX2015005335A; EP2914766A4; IL238450A0; US9327473B2; KR101654496B1; MX341237B; AU2013340407A1; WO2014068492A1; CN104769173A; CN104769173B; NZ708476A; RU2603611C1; EP2914766B1; EP3282045A1; US20140121626A1; AU2013340407B2; KR20150081305A; EP2914766A1; EP3282045B1; BR112015009434A2

Abstract

folhas laminadas entrelaçadas por fluido, com projeções ocas e um processo e equipamento para sua fabricação. a presente invenção é dirigida a uma manta laminada emaranhada por fluido e o processo e equipamento para a sua formação, bem como os usos finais da manta laminada emaranhada por fluido. a manta laminada inclui uma camada de suporte e uma manta de projeção não tecida tendo uma pluralidade de projeções, as quais são, de preferência, ocas. como resultado do processo de emaranhamento com fluido, o fluido de emaranhamento é direcionado através da camada de suporte e para dentro da manta de projeção, que está situada sobre uma superfície de formação. a força do fluido de emaranhamento faz com que as duas camadas se unam uma à outra e o fluido faz com que parte das fibras na manta de projeção sejam forçadas para dentro das aberturas presentes na superfície de formação, formando as projeções ocas. o laminado resultante tem inúmeros usos, incluindo, mas não limitado a materiais de limpeza secos e molhados, bem como a incorporação de várias partes de artigos absorventes de cuidados pessoais e o uso em embalagens, especialmente embalagens de alimentos, onde o controle de fluidos é um problema.

Description

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[1] Materiais fibrosos não entrelaçados estão sendo amplamente utilizados em diversas aplicações, incluindo, mas não limitado a estruturas absorventes e produtos de limpeza, muitos dos quais são descartáveis. Em particular, tais materiais são comumente utilizados em artigos absorventes de cuidados pessoais, tais como fraldas, fralda-calça, calças de treino, produtos de higiene feminina, produtos de incontinência adulta, ataduras e produtos de limpeza como lenços umedecidos para bebês e adultos. Eles também são comumente utilizados em produtos de limpeza, tais como lenços úmidos e secos descartáveis, que podem ser tratados com compostos de limpeza e outros compostos que são desenvolvidos para serem usados com a mão ou em conjunção com dispositivos de limpeza, tais como esfregões. No entanto, uma nova aplicação é como acessório de beleza, tal como lenços e esponjas para limpeza e remoção de maquiagem.

[2] Em muitas dessas aplicações, a tridimensionalidade e maior área de superfície são atributos desejáveis. Isso é particularmente verdadeiro para materiais em contato com o corpo para os artigos absorventes de cuidados pessoais e produtos de limpeza supracitados. Uma das principais funções de artigos absorventes de cuidados pessoais é a de absorver e reter exsudados corporais tais como sangue, fluxo menstrual, urina e evacuações. Ao fornecer não tecidos fibrosos com projeções ocas, vários atributos podem ser alcançados ao mesmo tempo. Em primeiro lugar, ao proporcionar projeções, o laminado em geral pode ser feito para ter um maior grau de espessura enquanto minimiza-se o que o material utilizado. O aumento da espessura do material serve para melhorar a separação da pele do usuário do núcleo absorvente, melhorando, portanto, a possibilidade de uma pele mais seca. Ao fornecer projeções, as áreas de pouso são criadas entre as projeções que podem distanciar temporariamente os exsudatos dos pontos altos das projeções, enquanto os exsudatos estão sendo absorvidos, reduzindo assim o contato com a pele e proporcionando melhores benefícios para a pele. Em segundo lugar, ao fornecer tais projeções, a propagação dos exsudatos no produto acabado pode ser reduzida, e assim, expor menos a pele à contaminação. Em terceiro lugar, ao proporcionar projeções, as próprias cavidades podem servir como reservatórios de fluido para armazenar temporariamente os exsudatos corporais e, mais tarde, permitir que os exsudatos se movam verticalmente em camadas subjacentes do produto em geral. Em quarto lugar, ao reduzir o contato geral com a pele, o laminado não tecido fibroso com essas projeções podem proporcionar uma sensação mais suave para a pele em contato, melhorando assim a estética táctil da camada e o produto em geral. Em quinto lugar, quando esses materiais são utilizados como materiais de revestimento para contato com o corpo para produtos tais como fraldas, calças de fraldas, calças de treino, produtos para adultos incontinentes e produtos de higiene feminina, o material de revestimento também desempenha a função de agir como um auxiliar de limpeza, quando o produto é retirado. Este é especialmente o caso com o fluxo menstrual e evacuações de menor viscosidade, que são normalmente encontradas em conjunto com tais produtos. Aqui, novamente, tais materiais podem proporcionar um benefício adicional a partir de uma perspectiva de limpeza e contenção.

[3] No contexto de produtos de limpeza, novamente, as projeções podem proporcionar uma área de superfície total maior para a coleta a contenção do material removido da superfície a ser limpa. Além disso, compostos de limpeza e outros compostos podem ser carregados nas projeções ocas para armazenar e, depois, mediante o uso, liberar esse composto de limpeza e outros compostos sobre a superfície a ser limpa.

[4] Outras tentativas têm sido feitas para proporcionar mantas fibrosas não entrelaçadas que proporcionam os atributos acima mencionados e cumprir as tarefas acima mencionadas. Tal abordagem tem sido o uso de vários tipos de gravação em relevo para criar a tridimensionalidade. Isso funciona até certo ponto, no entanto, são necessários altos pesos-base para criar uma estrutura com topografia significativa. Além disso, é inerente ao processo de gravação em relevo que a espessura inicial seja perdida devido ao fato que a gravação em relevo é, por sua natureza, um processo de esmagamento e ligação. Além disso, para “colocar” gravações em relevo em um tecido não tecido, as seções densificadas geralmente são fundidas para criar os pontos de soldagem que normalmente são impermeáveis a fluido. Assim, perde-se uma parte da área para o fluido transitar através do material. Além disso, “preparar” o tecido pode fazer com que o material endureça e fique duro ao toque.

[5] Outra abordagem para proporcionar os atributos acima mencionados tem sido formar mantas fibrosas em superfícies de formação tridimensionais. As estruturas resultantes normalmente têm pouca capacidade de resistência com baixo peso base (supondo que sejam usadas fibras macias com atributos estéticos desejáveis) e topografia é significativamente degradada quando enrolada em um rolo e submetida a processos de conversão subsequentes. Isso é parcialmente resolvido no processo de formação tridimensional, permitindo que a forma tridimensional seja preenchida com fibra. No entanto, isso geralmente tem um custo mais alto devido ao uso de mais material e à custa da macieza, bem como o fato de que o material resultante se torna esteticamente desagradável para certas aplicações.

[6] Outra abordagem para proporcionar os atributos supracitados foi a abertura de uma manta fibrosa. Dependendo do processo, isso pode gerar uma manta bidimensional plana ou uma manta com alguma tridimensionalidade, onde a fibra deslocada é empurrada para fora do plano da manta original. Tipicamente, a extensão da tridimensionalidade é limitada, e sob uma carga suficiente, a fibra deslocada pode ser empurrada para trás de sua posição inicial, resultando em, pelo menos, o fechamento parcial da abertura. Processos de perfuração que tentam “ajustar” a fibra deslocada fora do plano da manta original também estão propensos à degradação da maciez da manta original. Outro problema com os materiais perfurados é que, quando são incorporados em produtos finais, uma vez que isso é feito usando adesivos, devido à sua estrutura aberta, frequentemente, os adesivos penetrarão através das perfurações no não tecido a partir do lado de baixo até a superfície exposta de cima, criando assim problemas indesejados, tais como o acúmulo de cola no processo de conversão ou a criação de ligações não desejadas entre camadas no produto acabado.

[7] Como resultado, existe ainda uma necessidade tanto de um material e um processo e equipamento que proporcionam características tridimensionais que atendam às necessidades supracitadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[8] A presente invenção é dirigida a laminados entrelaçados por fluido com uma camada não tecida fibrosa com projeções que são, preferencialmente, ocas e que se prolongam a partir de uma superfície do laminado, bem como o processo e equipamento para fabricar tais laminados e a sua incorporação em produtos finais.

[9] A manta laminada entrelaçada por fluido, de acordo com a presente invenção, enquanto é capaz de ter outras camadas a ela incorporadas, inclui uma camada de suporte tendo uma primeira e uma segunda superfície e uma espessura, e uma manta de projeção não tecida, que compreende uma pluralidade de fibras e tem superfícies interna e externa opostas e uma espessura. A segunda superfície da camada de suporte encosta na superfície interna da manta de projeção e uma primeira pluralidade das fibras na manta de projeção formam uma pluralidade de projeções que se estendem para fora da superfície externa da manta de projeção. Uma segunda pluralidade de as fibras na manta de projeção é entrelaçada com a camada de suporte para formar a manta laminada entrelaçada por fluido.

[10] A porção da manta de projeção com o laminado e suas projeções fornece uma grande variedade de atributos que a tornam apropriada para inúmeras utilizações finais. Em formas de realização preferidas, toda ou pelo menos uma parte das projeções definem interiores ocos.

[11] A camada de suporte pode ser feita de diversos materiais, incluindo uma manta de fibra contínua, como material spunbond, ou pode ser feita a partir de mantas de fibras curtas descontínuas. A manta de projeção também pode ser feita de mantas de fibras contínuas ou descontínuas, embora seja desejável que a manta de projeção tenha menos ligação entre fibras ou emaranhamento de fibras do que a camada de suporte para facilitar a formação das projeções.

[12] A camada de suporte e manta de projeção podem ser feitas de diversos pesos base, dependendo da aplicação de uso final específica. Um atributo exclusivo do laminado e o processo é a capacidade de fazer laminados no que são considerados pesos base baixos para aplicações incluindo, mas não limitados a, produtos absorventes de higiene pessoal e componentes de embalagem de alimentos. Por exemplo, as mantas laminadas entrelaçadas por fluido de acordo com a presente invenção podem ter pesos base globais entre cerca de 25 a 100 gramas por metro quadrado (gsm) e a camada de suporte pode ter um peso base entre cerca de 5 e 40 gramas por metro quadrado metros enquanto a manta de projeção pode ter um peso base entre cerca de 10 e 60 gramas por metro quadrado. Tais faixas de peso base são possíveis devido à maneira como o laminado é moldado e o uso de duas camadas diferentes com diferentes funções relativas ao processo de formação. Como resultado, os laminados podem ser feitos em ambientes comerciais que até agora não eram considerados possíveis devido à incapacidade para processar as mantas individuais e formar as projeções desejadas.

[13] A manta laminada de acordo com a presente invenção pode ser incorporada em artigos absorventes para inúmeros usos, incluindo, mas não limitado a fraldas, fraldas-calças, fraldas de treino, dispositivos para a incontinência, produtos de higiene feminina, ataduras e lenços. Geralmente, tais produtos incluirão um forro do lado do corpo ou material em contato com a pele, um material em contato com a peça de vestuário, denominado folha posterior e um núcleo absorvente disposto entre o forro do lado de corpo e a folha posterior. A esse respeito, esses artigos absorventes podem ter pelo menos uma camada que é feita, pelo menos em parte, da manta laminada entrelaçada por fluido da presente invenção, incluindo, mas não limitado a, uma das superfícies externas do artigo absorvente. Se a superfície externa é a superfície de contato com o corpo, a manta laminada entrelaçada por fluido pode ser usada sozinha ou em combinação com outras camadas de material absorvente. Além disso, a manta laminada entrelaçada por fluido pode incluir hidrogel, também conhecido como material superabsorvente, de preferência na parte de camada de suporte do laminado. Se a manta laminada for utilizada como uma superfície externa no lado da roupa do artigo absorvente, pode ser desejável anexar uma camada impermeável a líquidos, tal como uma camada de película na primeira superfície ou superfície externa da camada de suporte e a posição desta camada impermeável a líquidos para o lado de dentro do artigo absorvente, de modo que a manta de projeção esteja no lado externo do artigo absorvente. Esse mesmo tipo de configuração também pode ser usado em embalagens de alimentos para absorver os fluidos do conteúdo da embalagem.

[14] Além disso, também é comum que artigos absorventes tenham uma camada opcional, comumente denominada camada de pico ou de transferência, disposta entre o forro do lado de corpo e o núcleo absorvente. Quando tais produtos estão na forma de, por exemplo, fraldas e dispositivos para a incontinência de adultos, eles também pode incluir o que é denominado “orelhas” localizadas nas regiões de cintura frontal e/ou traseira nas laterais dos produtos. Estas orelhas são utilizadas para fixar o produto sobre o tronco do usuário, geralmente em conjunto com o adesivo e/ou sistemas de fixação mecânica por gancho e laço. Em certas aplicações, os sistemas de fixação são conectados às extremidades distais das orelhas e ligados ao que se denomina “remendo frontal” ou “zona de pouso da fita”, localizadas na parte frontal da cintura do produto. A manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção pode ser usada para todo ou parte de qualquer um ou mais desses componentes e produtos.

[15] Quando tais artigos absorventes estão na forma de, por exemplo, uma fralda de treino fralda-calça ou outro produto que se destina a ser puxado e vestido como uma roupa íntima, tais produtos geralmente incluirão o que é denominado “painéis laterais”, ligando as regiões frontal e traseira da cintura do produto. Tais painéis laterais podem incluir ambas as partes elásticas e não elásticas e as mantas laminadas emaranhadas por fluido da presente invenção podem ser usadas como todo ou parte desses painéis laterais.

[16] Consequentemente, esses artigos absorventes podem ter pelo menos uma camada, em sua totalidade ou em parte que compreende a manta laminada emaranhada por fluido da presente invenção.

[17] Também é descrito aqui inúmeras configurações de equipamentos e processos para a formação de manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção. Tal processo inclui os passos de proporcionar um processo de superfície formadora de projeções que define uma pluralidade de orifícios de formação em tal superfície, com os orifícios de formação espaçados um dos outros e com áreas de pouso entre os mesmos. A superfície de formação de projeção é capaz de movimento em um sentido da máquina a uma velocidade de superfície de formação de projeção. Um dispositivo de emaranhamento de fluido de projeção também é fornecido, e possui uma pluralidade de jatos de fluido de projeção capazes de emitir uma pluralidade de fluxos pressurizados de fluidos de projeção em direção à superfície de formação de projeção.

[18] Em seguida, são fornecidas uma camada de suporte com a primeira e a segunda superfície opostas e uma manta de projeção não tecida, com uma pluralidade de fibras e superfícies interna e externa opostas. A manta de projeção é alimentada na superfície de formação de projeção com a superfície externa da manta de projeção posicionada adjacente à superfície de formação de projeção. A segunda superfície da camada de suporte é alimentada sobre a superfície interior da manta de projeção. Uma pluralidade de fluxos de fluido pressurizado de projeção do fluido de emaranhamento de diversos jatos de fluido de projeção são direcionados da primeira superfície da camada de suporte em direção à superfície de formação de projeção para criar a) uma primeira pluralidade de fibras na manta de projeção na redondeza dos orifícios de formação na superfície de formação de projeção para serem direcionados nos orifícios de formação e formar uma pluralidade de projeções que se projetam para fora da superfície externa da manta de projeção, e b) uma segunda pluralidade de fibras na manta de projeção são entrelaçados com a camada de suporte para forma uma manta laminada. Esse emaranhamento pode ser o resultado de as fibras da manta de projeção se entrelaçando com a camada de suporte ou, quando a camada de suporte também é uma estrutura fibrosa, as fibras da camada de suporte se entrelaçam com as fibras da manta de projeção ou uma combinação dos dois processos de emaranhamento descritos. Além disso, a primeira e segunda pluralidade de fibras na manta de projeção podem ser a mesma quantidade de fibras, especialmente quando as projeções estão intimamente espaçadas como as mesmas fibras, se for um comprimento suficiente, ambas podem formar as projeções e emaranhar-se com a camada de suporte.

[19] Depois da formação das projeções na manta de projeção e o acoplamento da manta de projeção com a camada de suporte para formar a manta laminada, a manta laminada é removida da superfície de formação de projeção. Em certas execuções do processo e equipamentos, é desejável que a direção da pluralidade de fluxos de fluido provoque a formação das projeções que são ocas.

[20] Em um modelo preferido, a superfície de formação de projeção compreende um cilindro de texturização, embora também seja possível moldar a superfície de formação a partir de um sistema de correias ou um sistema de correias e cabo. Em certas execuções, é desejável que as áreas de pouso da superfície de formação de projeção não sejam permeáveis a fluidos, em outras situações elas podem ser permeáveis, especialmente quando a superfície de formação for um arame de formação poroso. Se desejado, a superfície de formação pode ser moldada com áreas em relevo, além dos orifícios, de modo a formar depressões e/ou aberturas nas áreas de pouso da manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[21] Em execuções alternativas do equipamento, a manta de projeção e/ou camada de suporte pode ser introduzida no processo de formação de projeção, a mesma velocidade que a superfície de formação de projeção está se movendo ou a uma velocidade mais rápida ou mais lenta. Em certas execuções do processo, é desejável que a manta de projeção seja introduzida sobre a superfície de formação de projeção a uma velocidade maior do que a velocidade de introdução da camada de suporte sobre a manta de projeção. Em outras situações, pode ser desejável introduzir ambas manta de projeção e camada de suporte na superfície de formação de projeção a uma velocidade que seja maior do que a velocidade da superfície de formação de projeção. Verificou-se que a introdução de material em excesso no processo fornece uma estrutura fibrosa adicional no interior da manta de projeção para a formação das projeções. A taxa à qual o material é introduzido no processo é denominada a taxa de sobrealimentação. Verificou-se que as projeções particularmente bem formadas podem ser feitas quando a razão de sobrealimentação está entre cerca de 10 e 50 por cento, o que significa que a velocidade à qual o material é introduzido no processo e equipamento está entre cerca de 10 e 50 por cento mais rápido do que a velocidade da superfície de formação de projeção. Isto é particularmente vantajoso no que diz respeito ao excesso de alimentação da manta de projeção no processo e equipamento.

[22] Numa forma alternativa de processo e equipamento, um passo de pré-laminagem é fornecido antes da etapa de formação de projeção. Nesta forma de realização, o equipamento e processo são fornecidos com uma superfície de formação de laminação que é permeável a fluidos. A superfície de formação de laminação é capaz de mover-se no sentido da máquina a uma velocidade de superfície de formação de laminação. Tal como com outra forma de realização de processo e equipamento, é fornecida uma superfície de formação de projeção que define uma pluralidade de orifícios de formação em tal superfície, com os orifícios de formação espaçados uns dos outros e com áreas de pouso entre os mesmos. A superfície de formação de projeções é capaz de mover-se no sentido da máquina a uma velocidade de superfície de formação de projeções. O equipamento e processo também incluem um dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido, tendo uma pluralidade de jatos de fluido de laminação capazes de emitir uma pluralidade de fluxos pressurizados de fluidos de laminação na direção da superfície de formação de laminação, e um dispositivo de projeção por emaranhamento com fluido tendo uma pluralidade de jatos de fluido de projeção, capaz de emitir uma pluralidade de fluxos de fluido de projeção de um fluido de emaranhamento, a partir de jatos de fluido de projeção, em direção à superfície de formação de projeção.

[23] Tal como com outro processo e equipamento, são fornecidas uma camada de suporte com a primeira e a segunda superfície opostas e uma manta de projeção com uma pluralidade de fibras e superfícies interna e externa opostas. A camada de suporte e a manta de projeção são introduzidas na superfície de formação de laminação, e neste ponto, uma pluralidade de fluxos pressurizados de fluido de laminação do fluido de emaranhamento é direcionada a partir de uma pluralidade de jatos de fluido de laminação dentro da camada de suporte e manta de projeção, para fazer com que pelo menos uma parte das fibras da manta de projeção emaranhem-se com a camada de suporte para formar uma manta laminada.

[24] Depois que a manta laminada é formada, ela é projeção é alimentada na superfície de formação de projeção com a superfície externa da manta de projeção posicionada adjacente à superfície de formação de projeção. A seguir, uma pluralidade de fluxos de fluido pressurizado de projeção do fluido de emaranhamento de diversos jatos de fluido de projeção são direcionados na manta laminada na direção da primeira superfície da camada de suporte em direção à superfície de formação de projeção para criar primeira pluralidade de fibras na manta de projeção na redondeza dos orifícios de formação na superfície de formação de projeção para serem direcionados para dentro dos orifícios de formação e formar uma pluralidade de projeções que se projetam para fora da superfície externa da manta de projeção. A manta laminada entrelaçada por fluido formada é removida da superfície de formação de projeção.

[25] No processo que emprega um passo de laminação antes do passo de formação da projeção, a laminação pode ocorrer com a camada de suporte sendo a camada que está em contato direto com a superfície de formação de laminação ou com a manta de projeção estando em contato direto com a superfície de formação de laminação. Quando a camada de suporte é introduzida na superfície de formação de laminação, sua primeira superfície será adjacente à superfície de formação de laminação, formando assim a superfície interna da manta de projeção, que então é introduzida na segunda superfície da camada de suporte. Como resultado, uma pluralidade de fluxos pressurizados de fluido de laminação do fluido de emaranhamento que emana dos jatos de fluido de laminação pressurizados é direcionada da superfície externa da manta de projeção em direção à superfície de formação de laminação, para fazer com que pelo menos uma parte das fibras da manta de projeção emaranhem-se com a camada de suporte para formar uma manta laminada.

[26] Como com o primeiro processo, a superfície de formação de projeção pode compreender um cilindro de texturização e, em certas aplicações, é desejável que as áreas de pouso da superfície de formação de projeção não sejam permeáveis a fluido em relação ao fluido de emaranhamento sendo utilizado. Também é desejável que uma pluralidade de fluxos de fluido de projeção pressurizados provoque a formação das projeções que são ocas. Além disso, a manta de projeção pode ser introduzida sobre a camada de suporte a uma velocidade maior do que a velocidade sob a qual camada de suporte é introduzida sobre a superfície de formação de laminação. Como alternativa, a manta de projeção e a camada de suporte podem ser introduzidas sobre a superfície de formação de laminação a uma velocidade maior do que a velocidade da superfície de formação de laminação. A razão de sobrealimentação para o material sendo introduzido na parte de formação de laminação do processo pode estar entre 10 e 50 por cento. Uma vez moldada a manta laminada, ela pode ser introduzida sobre a superfície de formação de projeção a uma velocidade maior do que a velocidade da superfície de formação de projeção.

[27] Em algumas aplicações, pode ser desejável que as projeções tenham rigidez adicional e resistência à abrasão, tais como quando a manta laminada é utilizada como uma almofada de limpeza ou onde as projeções e o laminado global encontrarão mais forças de compressão verticais. Em tais situações, pode ser desejável moldar a manta de projeção com fibras que são capazes de ligar-se ou serem ligadas umas às outras, seja pelo uso de fibras bicomponentes. Alternativamente ou em adição a isso, a ligação química, como através do uso de resinas acrílicas, pode ser usada para unir as fibras. Em tais situações, a manta laminada pode ser submetida a um processamento adicional, tal como um passo de ligação em que o laminado recém-formado é submetido a um aquecimento ou outro processo de ligação não compressiva, que funde toda ou parte das fibras nas projeções e, se desejado, nas áreas circundantes juntas para dar ao laminado mais rigidez estrutural.

[28] Essas e outras formas de realização da presente invenção são apresentadas com mais detalhes abaixo.

BREVE DESCCRIÇÃO DOS DESENHOS

[29] Uma publicação completa e informativa da presente invenção, incluindo os melhores métodos está descrita com mais detalhes no restante da especificação, que inclui referências às figuras complementares, em que:

[30] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização de uma manta laminada entrelaçada por fluido, de acordo com a presente invenção.

[31] A Figura 2 é uma seção transversal do material mostrado na Figura 1, tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 1.

[32] A Figura 2A é uma vista transversal do material de acordo com a presente invenção, tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 1, que mostra possíveis direções de movimento de fibras dentro dos laminados, devido ao processo de emaranhamento por fluido de acordo com a presente invenção.

[33] A Figura 3 é uma vista lateral esquemática de um processo e equipamento de acordo com a presente invenção para formar uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[34] A Figura 3A é uma vista explodida de uma parte representativa de uma primeira superfície de formação de projeção de acordo com a presente invenção.

[35] A Figura 4 é uma vista lateral esquemática de um processo e equipamento alternativo de acordo com a presente invenção para formar uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[36] A Figura 4A é uma vista lateral esquemática de um processo e equipamento alternativo da presente invenção para formar uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção, que é uma adaptação do equipamento e processo mostrados na Figura 4, bem como nas Figuras 5 e 7 subsequentes.

[37] A Figura 5 é uma vista lateral esquemática de um processo e equipamento alternativo de acordo com a presente invenção para formar uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[38] A Figura 6 é uma vista lateral esquemática de um processo e equipamento alternativo de acordo com a presente invenção para formar uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[39] A Figura 7 é uma vista lateral esquemática de um processo e equipamento alternativo de acordo com a presente invenção para formar uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[40] A Figura 8 é uma microfotografia com um ângulo de 45 graus que mostra uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[41] As Figuras 9 e 9A são microfotografias que mostram uma manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção.

[42] A Figura 10 é uma vista de corte em perspectiva de um artigo absorvente em que, de acordo com a presente invenção, uma manta laminada emaranhada por fluido pode ser usada.

[43] A Figura 11 é um gráfico que ilustra a espessura do tecido, como uma função da razão de sobrealimentação da manta de projeção no processo de formação.

[44] A Figura 12 é um gráfico que mostra a extensão de tecido a uma carga de 10N como uma função da razão de sobrealimentação da manta de projeção para o processo de formação de ambos os laminados, de acordo com a presente invenção e mantas de projeção não suportadas.

[45] A Figura 13 é um gráfico que representa a carga em Newtons por 50 milímetros de largura, como uma função da extensão percentual comparando ambos laminados de acordo com a presente invenção e manta de projeção não suportada.

[46] A Figura 14 é um gráfico que representa a carga em Newtons por 50 mm de largura, como uma função da deformação percentual para uma série de laminados de acordo com a presente invenção enquanto se varia a razão de sobrealimentação.

[47] A Figura 15 é um gráfico que representa a carga em Newtons por 50 mm de largura como uma função da extensão percentual para uma série de mantas de projeção de 45 gsm enquanto se varia a razão de sobrealimentação.

[48] A Figura 16 é uma fotografia vista de cima de uma amostra designada como código 3-6 na Tabela 1 da especificação.

[49] A Figura 16A é uma foto de uma amostra designada como código 3-6 na Tabela 1 da especificação feita em um ângulo de 45 graus.

[50] A Figura 17 é uma fotografia vista de cima de uma amostra designada como código 5-3 na Tabela 1 da especificação.

[51] A Figura 17A é uma foto de uma amostra designada como código 5-3 na Tabela 1 da especificação feita em um ângulo de 45 graus.

[52] A Figura 18 é uma fotografia mostrando a justaposição de uma porção de um tecido com e sem uma camada de suporte suportando a manta de projeção, tendo sido processado simultaneamente na mesma máquina.

[53] O uso repetido de caracteres de referência nesta especificação e nos desenhos apresentados, tem como objetivo representar características ou elementos iguais, ou análogos, da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO REPRESENTATIVAS Definições

[54] Como aqui usado o termo “tecido ou manta não tecido” refere- se a uma manta com uma estrutura de fibras individuais filamentos ou segmentos que são interpostos (coletivamente denominados como “fibras” para fins de simplicidade), que são entrelaçados, mas não de forma identificável como um tecido de malha. Tecidos não tecidos ou mantas têm sido formados a partir de muitos processos como, por exemplo, processos de fusão e pulverização, processos de união contínua após extrusão, processos de manta cardada ligada, etc.

[55] Como usado aqui, o termo “manta fundida e soprada” geralmente se refere a uma manta de não tecido que é formada por um processo pelo um material termoplástico fundido é extrudido através de uma pluralidade de capilaridades de matriz, geralmente circulares, como fibras fundidas em fluxos convergentes de gás (por exemplo, ar) em alta velocidade que atenuam as fibras do material termoplástico fundido para reduzir seu diâmetro, que pode ser do diâmetro de microfibra. Depois disto, as fibras fundidas e sopradas são carregadas pelo fluxo de gás de alta velocidade e são depositadas sobre uma superfície de coleta para formar uma trama de fibras fundidas e sopradas aleatoriamente espalhadas. Tal processo é divulgado, por exemplo, na Patente dos EUA N.° 3.849.241 para Butin, et al., que é incorporada aqui na sua totalidade por referência para todos as finalidades. Falando de um modo geral, as fibras fundidas e sopradas podem ser microfibras que são substancialmente contínuas ou descontínuas, geralmente menores do que 10 micra no diâmetro e geralmente aderentes quando depositadas sobre uma superfície de coleta.

[56] Como aqui usado, o termo “manta de união contínua após extrusão” geralmente se refere a uma manta contendo fibras contínuas de diâmetro substancialmente pequeno. As fibras são formadas por extrusão de um material termoplástico fundido a partir de uma pluralidade de capilaridades finas, geralmente circulares com o diâmetro das fibras extrudadas sendo então rapidamente diminuídas como através de, por exemplo, extrusão por tração e/ou outros mecanismos bem conhecidos de união contínua após extrusão. A produção de mantas de união contínua após extrusão é descrita e ilustrada, por exemplo, na Patente dos EUA N.° 4.340.563 para Appel, et al., Patente N.° 3.692.618 para Dorschner, et al., Patente N.° 3.802.817 para Matsuki, et.al., Patente N.° 3.338.992 para Kinney, Patente N.° 3.341.394 para Kinney, Patente N.° 3.502.763 para Hartman, Patente N.° 3.502.538 para Levy, Patente N.° 3.542.615 para Dobo, et al., e Patente N.° 5.382.400 para Pike, et al., que estão inclusas na íntegra no presente documento, por referência, para todos os propósitos. Fibras de união contínua após extrusão geralmente não são aderentes quando são depositadas numa superfície coletora. Fibras de união contínua após extrusão podem às vezes ter diâmetros inferiores a cerca de 40 micra e frequentemente entre cerca de 5 a cerca de 20 micra. Para proporcionar integridade adicional às mantas, as mantas formadas podem ser submetidas a técnicas adicionais de ligação de fibras, se desejado. Veja, por exemplo, a Patente dos EUA N°. 3.855.046 para Hansen, et al., que é incorporada aqui na sua totalidade por referência para todas as finalidades.

[57] Tal como aqui utilizado, o termo “manta cardada” geralmente refere-se a uma manta contendo fibras naturais ou sintéticas ligadas longitudinalmente, tendo tipicamente comprimentos de fibra inferiores a 100 milímetros. Fardos de fibras descontínuas são submetidos ao processo de abertura para separar as fibras, que são então enviadas para um processo de cardação que separa e penteia as fibras para alinhá-las no sentido da máquina depois de serem depositadas sobre um arame em movimento para processamento adicional. Essas mantas geralmente são submetidas a algum tipo de processo de ligação, tais como ligação térmica utilizando o calor e/ou pressão. Além disso, ou em vez das mesmas, as fibras podem ser submetidas a processos de adesivo para ligar as fibras umas às outras, tal como através do uso de adesivos em pó. Ainda adicionalmente, a manta cardada pode ser submetida ao emaranhamento por fluido, tal como emaranhamento a úmido para entrelaçar ainda mais as fibras e, assim, melhorar a integridade da manta cardada. As mantas cardadas, devido ao alinhamento das fibras no sentido da máquina, uma vez ligadas, geralmente terão mais força no sentido da máquina do que no sentido transversal da máquina.

[58] Tal como aqui utilizado, o termo “emaranhamento por fluido” e geralmente “entrelaçado a fluido” refere-se a um processo de formação para aumentar ainda mais o grau de emaranhamento de fibras dentro de determinada manta fibrosa não entrelaçada ou entre mantas fibrosas não entrelaçadas e outros materiais, de modo a dificultar a separação das fibras e/ou camadas individuais como resultado do emaranhamento. Geralmente isto é obtido através de suporte da manta fibrosa não entrelaçada em algum tipo de superfície de formação ou transporte, que tem pelo menos algum grau de permeabilidade ao fluido pressurizado sendo aplicado. Um fluxo de fluido pressurizado (normalmente múltiplos fluxos) é, então, dirigido contra a superfície da manta não entrelaçada que está em frente da superfície suportada da manta. O fluido pressurizado toca a fibra e força partes das fibras na direção de fluxo de fluido, deslocando assim toda ou parte de diversas fibras na direção da superfície suportada da manta. O resultado é o emaranhamento adicional das fibras no que pode ser chamado de direção Z da manta (sua espessura) em relação à sua dimensão mais plana, seu plano X-Y. Quando duas ou mais mantas separadas ou outras camadas são colocadas adjacentes umas às outras na superfície de formação/transporte e submetida ao fluido pressurizado, geralmente o resultado desejado é que algumas das fibras de pelo menos uma das mantas sejam forçadas para dentro da manta ou camada adjacente, causando o emaranhamento de fibras entre as interfaces das duas superfícies, de modo a resultar na ligação ou junção das mantas/camadas devido ao maior emaranhamento das fibras. O grau de ligação ou emaranhamento dependerá de um número de fatores incluindo, mas não limitados ao tipo de fibras a ser utilizado, os comprimentos de fibras, o grau de pré-ligação ou emaranhamento da manta ou mantas antes de ser submetida ao processo de emaranhamento com fluido, o tipo de fluido a ser utilizado (líquidos, como água, vapor ou gases, como ar), a pressão do fluido, o número de fluxos de fluido, a velocidade do processo, o tempo de permanência do fluido e a porosidade da manta ou mantas/outras camadas e a superfície de formação/transporte. Um dos processos mais comuns de emaranhamento com fluido é citado como hidroemaranhamento, que é um processo bem conhecido para aqueles com habilidade comum na área de mantas não tecidas. Exemplos de processos de emaranhamento com fluido pode ser encontrada na Patente dos EUA N.° 4.939.016 para Radwanski et al., Patente dos EUA N.° 3.485.706 para Evans, e Patente dos EUA N.° 4.970.104 e 4.959.531 para Radwanski, que são incorporadas aqui na sua totalidade por referência para todas as finalidades.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[59] Serão feitas referências detalhadas a diversas formas de realização da invenção, com um ou mais exemplos descritos a seguir. Cada exemplo é proporcionado para fins de explicação da invenção, e não como uma limitação da invenção. Na verdade, será evidente para os versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou do espírito da invenção. Por exemplo, os recursos ilustrados ou descritos como parte de uma forma de realização podem ser utilizados em uma outra configuração, para se obter ainda uma outra forma de realização. Assim, pretende-se que a presente invenção abranja as modificações e variações que estejam dentro do escopo das reivindicações anexas. Quando intervalos de parâmetros são fornecidos, pretende-se que cada uma das extremidades da faixa, também estão incluídos dentro do intervalo dado. Uma pessoa com habilidade comum na área em questão deve entender que a discussão atual é apenas uma descrição de exemplos de formas de realização, e não pretende limitar os aspectos mais amplos da invenção, cujos aspectos mais amplos são exemplos incorporados de construções.

Manta laminada emaranhada por fluido com projeções

[60] O resultado dos processos e equipamentos aqui descritos é a geração de uma manta laminada emaranhada por fluido com projeções que se estendem para fora e se afastam de pelo menos uma superfície externa destinada do laminado. Em formas de realização preferidas, as projeções são ocas. Uma forma de realização da presente invenção é mostrada nas Figuras 1, 2, 2A, 8, 9 e 9A dos desenhos. Uma manta laminada emaranhada por fluido 10 é mostrada com projeções 12 que, para muitas aplicações, são desejavelmente ocas. A manta 10 inclui uma camada de suporte 14 (que nas Figuras 1, 2 e 2A é mostrada como uma manta de suporte fibrosa não tecida 14) e uma manta de projeção fibrosa não tecida 16. A camada de suporte 14 tem uma primeira superfície 18 e uma segunda superfície oposta 20, bem como uma espessura 22. A manta de projeção 16 tem uma superfície interior 24 e uma superfície exterior oposta 26, bem como uma espessura 28. A interface entre a camada de suporte 14 e a manta de projeção 16 é mostrada pelo número de referência 27 e é desejável que as fibras da manta de projeção 16 atravessem a interface 27 e entrelacem e envolvam a camada de suporte 14 de modo a formar o laminado 10. Quando a camada de suporte ou manta 14 também é um não tecido fibroso, as fibras dessa camada pode atravessar a interface 27 e se entrelaçarem com as fibras na manta de projeção 16. O laminado global 10 é denominado uma manta laminada emaranhada por fluido, devido à natureza fibrosa da parte da manta de projeção 16 do laminado 10, enquanto se entende que a camada de suporte 14 é mencionada como a camada, pois é composta por material de trama fibrosa, como o material não tecido, mas também pode ser composta e incluir outros materiais como, por exemplo, películas, espumas e tecidos de reforço. Em geral, para as aplicações de uso final aqui delineadas, os pesos base da manta laminada emaranhada por fluido 10 irá variar entre cerca de 25 e 100 gsm, embora os pesos base fora dessa faixa possam ser usados, dependendo da aplicação de uso final particular.

Projeções ocas

[61] Embora as projeções 12 possam ser preenchidas com fibras da manta de projeção 16 e/ou a camada de suporte 14, geralmente é desejável que as projeções 12 sejam ocas, especialmente quando esses laminados 10 estão sendo utilizados em conexão com estruturas absorventes. As projeções ocas 12 desejavelmente possuem extremidades fechadas 13 que são desprovidas de furos ou aberturas. Tais furos ou aberturas devem ser distinguidos do espaçamento intersticial normal entre as fibras comumente encontrados em mantas fibrosas não tecidas. Em algumas aplicações, no entanto, pode ser desejável aumentar a pressão e/ou o tempo de interrupção de aplicação dos jatos de fluido no processo de emaranhamento tal como descrito abaixo para criar um ou mais furos ou aberturas (não mostrados) em uma ou mais projeções ocas 12. Tais aberturas podem ser formadas nas extremidades 13 ou paredes laterais 11 das projeções 12, bem como em ambas as extremidades 13 e paredes laterais 11 das projeções 12.

[62] As projeções ocas 12 mostradas nas figuras são redondas quando vistas de cima com topos um pouco abaulados ou curvos ou extremidades 13, quando vistas na transversal. A forma real das projeções 12 pode ser variada dependendo da forma da superfície de formação através das quais as fibras da manta de projeção 16 são forçadas. Assim, embora não se limitando às variações, as formas das projeções 12 podem ser, por exemplo, redondas, ovais, quadradas, retangulares, triangulares, losangulares, etc. A largura e a profundidade das projeções ocas 12 podem ser variadas, assim como o espaçamento e o padrão das projeções 12. Além disso, diversas formas, tamanhos e espaçamento de projeções 12 podem ser utilizados na mesma manta de projeção 16.

[63] As projeções 12 na manta de projeção 10 estão localizadas na e emanam da superfície externa 26 da manta de projeção 16. Quando as projeções 12 são ocas, elas terão extremidades abertas 15 que estão localizadas na direção da superfície interior 24 da manta de projeção 16 e são cobertas pela segunda superfície 20 da camada de suporte ou manta 14 ou a superfície interior 24 da manta de projeção 16, dependendo da quantidade de fibras que foi usada da manta de projeção 16 para formar as projeções 12. As projeções 12 são rodeadas por áreas de pouso 19 que também são formadas a partir da superfície exterior 26 da manta de projeção 16, embora a espessura das áreas de pouso 19 seja composta tanto pela manta de projeção 16 como pela camada de suporte 14. Esta área de pouso 19 pode ser relativamente plana como mostrado na Figura 1 ou pode ter variabilidade topográfica incorporada. Por exemplo, a área de pouso 19 pode ter uma pluralidade de formas tridimensionais formadas na área de pouso, pela formação da manta de projeção 16 sobre uma superfície de formação tridimensional, como é divulgado na Patente dos EUA N°. 4.741.941 para Englebert et al., atribuída à Kimberly-Clark Worldwide e aqui incorporada por referência na sua totalidade para todos os fins. Por exemplo, a áreas de pouso 19 podem ser fornecidas com depressões 23 que se estendem por todo ou parte do caminho para dentro da manta de projeção 16 e/ou a camada de suporte 14. Além disso, as áreas de pouso 19 podem ser submetidas à gravação em relevo, o que pode conferir uma textura superficial e outros atributos funcionais à área de pouso 19. Ainda adicionalmente, as áreas de pouso 19 e o laminado 10, como um todo pode ser equipado com aberturas 25 que se estendem através do laminado 10 de modo a facilitar ainda mais a circulação dos fluidos (tais como os líquidos e sólidos que formam os exsudatos corporais) em e através do laminado 10. Como resultado dos processos de emaranhamento com fluido aqui descritos, geralmente não é desejável que a pressão do fluido utilizado para formar as projeções 12 tenha força suficiente para forçar as fibras da camada de suporte 14 para que sejam expostas na superfície exterior 26 da manta de projeção 16.

[64] Embora seja possível variar a densidade e o conteúdo de fibras das projeções 12, geralmente é desejável que as projeções 12 sejam “ocas”. Com referência às Figuras 9 e 9A, pode ser visto que, quando as projeções 12 são ocas, elas tendem a formar um invólucro 17 a partir das fibras da manta de projeção 16. O invólucro 17 define um espaço oco interior 21 que tem uma densidade menor de fibras em comparação com a densidade do invólucro 17 das projeções 12. Por “densidade” entende-se o número de fibras ou o conteúdo por unidade de volume escolhida em uma parte do espaço oco interior 21 ou o invólucro 17 da projeção 12. A espessura do invólucro 17, assim como a sua densidade pode variar dentro de uma projeção 12 em particular ou e também pode variar entre projeções 12 diferentes. Além disso, o tamanho do espaço interior oco 21, bem como sua densidade, pode variar dentro de uma projeção 12 em particular e também pode variar entre projeções 12 diferentes. As fotomicrografias das Figuras 9 e 9A revelam uma densidade ou contagem de fibras mais baixa no espaço oco interior 21, em comparação com a parte do invólucro 17 da projeção 12 ilustrada. Como resultado, se houver pelo menos uma parte de um espaço oco interior 21 de uma projeção 12 que tenha uma densidade de fibras mais baixa do que pelo menos uma parte do invólucro 17 da mesma projeção 12, então a projeção é considerada como sendo “oca”. A este respeito, em algumas situações, pode não haver uma delimitação bem definida entre o invólucro 17 e o espaço oco interior 21, mas, se houver ampliação suficiente de uma seção transversal de uma das projeções, é possível ver que pelo menos uma parte do espaço oco interior 21 da projeção 12 tem uma densidade mais baixa do que uma parte do invólucro 17 da mesma projeção 12, então a projeção 12 é considerada como sendo “oca”. Além disso, se, pelo menos, uma parte das projeções 12 de uma manta laminada emaranhada por fluido 10 forem ocas, a manta de projeção 16 e o laminado de 10 são considerados “ocos” ou “como tendo projeções ocas”. Tipicamente, a parte das projeções 12 que são ocas será maior ou igual a 50 por cento das projeções 12 em uma área escolhida da manta laminada emaranhada por fluido 10, como alternativa, maior ou igual a 70 por cento das projeções em uma área escolhida da manta laminada emaranhada por fluido 10 e, alternativamente, maior ou igual a 90 por cento das projeções 10 em uma área escolhida da manta laminada emaranhada por fluido 10.

[65] Como se tornará mais evidente em conexão com a descrição dos processos estabelecidos a seguir, a manta laminada emaranhada por fluido 10 é o resultado do movimento das fibras na manta de projeção 16 em uma ou às vezes duas ou mais direções. Com referência às Figuras 2A e 3A, sempre que a superfície de formação de projeção 130 sobre a qual a manta de projeção 16 é colocada é sólida, exceto pelos orifícios de aberturas de formação 134 usados para formar as projeções ocas 12, então a força dos fluxos de fluido de emaranhamento que acertam e ricocheteiam da área de superfície sólida 136 da superfície de formação de projeção 130 correspondendo as áreas de pouso 19 da manta de projeção 16 podem causar uma migração de fibras adjacentes à superfície interior 24 da manta de projeção 16 na camada de suporte 14 adjacente à sua segunda superfície 20. Esta migração de fibras na primeira direção é representada pelas setas 30 mostradas na Figura 2A. Para formar as projeções ocas 12, que se prolongam para fora a partir da superfície exterior 26 da manta de projeção 16, deve haver uma migração de fibras numa segunda direção, como mostrado pelas setas 32. É esta migração na segunda direção que faz com que as fibras da manta de projeção 16 se movam para fora e afastem-se da superfície exterior 26 para formar as projeções ocas 12.

[66] Quando a camada de suporte 14 é uma manta fibrosa não tecida, dependendo do grau de integridade da manta e a força e o tempo de interrupção do fluido de emaranhamento dos jatos de fluido sob pressão, também pode haver um movimento das fibras da manta de suporte para dentro da manta de projeção 16 como mostrado pelas setas 31 na Figura 2A. O resultado líquido desses movimentos de fibra é a criação de um laminado 10, com uma boa integridade geral e a laminação da camada e manta (14 e 16) em suas interfaces 27, permitindo desse modo ainda mais o processamento e manuseio do laminado 10.

Camada de suporte e Manta de projeção

[67] Como o nome implica, a camada de suporte 14 destina-se a suportar a manta de projeção 16 que contém as projeções 12. A camada de suporte 14 pode ser feita de inúmeras estruturas, contanto que a camada de suporte 14 seja capaz de suportar a manta de projeção 16. As funções primárias da camada de suporte 14 são proteger a manta de projeção 16, durante a formação das projeções 12, para ser capaz de se ligar a ou ser emaranhada com a manta de projeção 16 e ajudar no processamento adicional da manta de projeção 16 e a manta laminada emaranhada por fluido resultante 10. Os materiais adequados para a camada de suporte 14 podem incluir, mas não estão limitados a mantas ou tecidos não tecidos, materiais de tecidos de reforço, materiais de redes, produtos à base de papel/celulose/polpa de madeira que podem ser considerados um subconjunto de tecidos ou mantas não tecidas, bem como materiais de espuma, películas e combinações dos anteriores, desde que o material ou materiais escolhidos sejam capazes de suportar o processo de emaranhamento com fluido. Um material particularmente adequado para a camada de suporte 14 é uma manta fibrosa não tecida feito de uma pluralidade de fibras depositadas aleatoriamente, que podem ser fibras descontínuas, tais como aquelas usadas, por exemplo, em mantas cardadas, mantas processadas a ar, etc., ou podem ser fibras contínuas, com as encontradas em, por exemplo, mantas meltblown ou spunbond. Devido às funções que a camada de suporte 14 deve executar, a camada de suporte 14 deve ter um grau mais elevado de integridade do que a manta de projeção 16. A este respeito, a camada de suporte 14 deve ser capaz de permanecer substancialmente intacta quando submetida ao processo de emaranhamento com fluido discutido em mais detalhes abaixo. O grau de integridade da camada de suporte 14 deve ser tal que o material que forma a camada de suporte 14 resista ser conduzido para baixo e preencher as projeções ocas 14 da manta de projeção 16. Como resultado, quando a camada de suporte 14 é uma manta fibrosa não tecida, é desejável que ela tenha um de ligação entre fibras e/ou emaranhamento das fibras mais alto do que as fibras da manta de projeção 16. Embora seja desejável que as fibras da camada de suporte 14 se emaranhem com as fibras da manta de projeção 16 adjacente à interface 27 entre as duas camadas, geralmente é desejável que as fibras dessa camada de suporte 14 não sejam integradas ou emaranhadas na manta de projeção 16 de tal modo que grandes partes dessas fibras encontrem seu caminho dentro das projeções ocas 12.

[68] A função da camada de suporte 14 é facilitar ainda mais o processamento da manta de projeção 16. Tipicamente, as fibras utilizadas para formar a manta de projeção 16 são mais caras que as utilizadas para formar a camada de suporte 14. Como resultado, é desejável manter o peso base da manta de projeção 16 baixo. Ao fazê-lo, no entanto, torna-se difícil processar a manta de projeção 16 subsequente à sua formação. Ao ligar a manta de projeção 16 a uma camada de suporte subjacente 14, o processamento posterior, enrolamento e desenrolamento, armazenamento e outras atividades podem ser feitas de forma mais eficaz.

[69] Para resistir a este grau mais alto de movimento das fibras, como mencionado acima, é desejável que a camada de suporte 14 tenha um grau mais alto de integridade do que a manta de projeção 16. Este maior grau de integridade pode ser conseguido de inúmero maneiras. Uma delas é a ligação entre fibras que pode ser obtida através de uma ligação térmica ou ultrassônica das fibras umas às outras, com ou sem a utilização de pressão, como na ligação por processamento a ar, ligação por ponto, ligação por pó, ligação química, ligação adesiva, gravação em relevo, adesão por calandra, etc. Além disso, outros materiais podem ser adicionados à mistura fibrosa, como adesivos e/ou fibras bicomponentes. O pré-emaranhamento da camada de suporte não tecida fibrosa 14 também pode ser usado como, por exemplo, submetendo a manta ao hidroemaranhamento, perfuração com agulha, etc. antes desta manta 14 ser ligada à manta de projeção 16. Combinações dos anteriores também são possíveis. Ainda outros materiais como espumas, tecidos de reforço e redes pode ter uma integridade inicial suficiente, de modo a dispensar processamento adicional. O nível de integridade pode, em muitos casos, ser visualmente observado devido a, por exemplo, observação a olho nu de tais técnicas como ligação por pontos, que é comumente usada com mantas fibrosas não tecidas, tais como as mantas spunbond e mantas contendo fibras descontínuas. A ampliação posterior da camada de suporte 14 também pode revelar a utilização de fluido de emaranhamento ou o uso de ligação térmica e/ou adesivo para unir as fibras umas às outras. Dependendo da disponibilidade das amostras das camadas individuais (14 e 16), os testes de tração no sentido da máquina ou transversal à ela podem ser realizados para comparar a integridade da camada de suporte 14 com a da manta de projeção 16. Veja, por exemplo, o teste ASTM D5035-11, que é aqui incorporado em sua totalidade para todos os fins.

[70] O tipo, peso base, resistência e outras propriedades da camada de suporte 14 podem ser selecionados e variados dependendo do uso final particular do laminado resultante 10. Quando o laminado 10 é para ser utilizado como parte de um artigo absorvente, como um artigo absorvente de higiene pessoal, lenço, etc., geralmente é desejável que a camada de suporte 14 seja uma camada permeável a fluidos, tenha boa resistência a úmido e seco, seja capaz de absorver fluidos tais como exsudatos corporais, possivelmente retenha os fluidos por um certo período de tempo e, em seguida, libere-os e uma ou mais camadas subjacentes. A este respeito, mantas fibrosas não tecidas como mantas spunbond, meltblown, cardada, formada por fluxo de ar, cardadas e ligadas e coformadas são particularmente bem adequadas como camadas de suporte 14. Materiais de espuma e materiais de tecidos de reforço também são bem adequados. Além disso, a camada de suporte 14 pode ser um material multicamadas, devido ao uso de várias camadas ou ao uso de processos de formação de múltiplos bancos, como são vulgarmente utilizados na fabricação de mantas spunbond e meltblown, bem como combinações de camadas de mantas meltblown e spunbond. Na formação de tais camadas de suporte 14, materiais naturais e sintéticos podem ser usados isoladamente ou em combinação para fabricar o material. Em geral, para as aplicações de uso final aqui delineadas, os pesos base da camada de suporte 14 variarão entre cerca de 5 e 40 gsm, embora os pesos base fora dessa faixa possam ser usados, dependendo da aplicação de uso final particular.

[71] O tipo, peso base e porosidade da camada de suporte 14 afetarão as condições do processo necessárias para formar as projeções 12 na manta de projeção 16. Materiais de peso base mais pesado aumentarão a força de emaranhamento dos fluxos que os fluxos de fluido de emaranhamento precisam para formar as projeções 12 na manta de projeção 16. No entanto, as camadas de suporte com peso base mais pesado 14 também proporcionarão um melhor suporte à manta de projeção 16, visto que um dos principais problemas com a manta de projeção 16 sozinha é que ela é muito elástica para manter a forma das projeções 12 após o processo de formação. A manta de projeção 16, por si só, alonga indevidamente no sentido da máquina devido às forças mecânicas exercida sobre ela por processos subsequentes de conversão e enrolamento, que diminuem e distorcem as projeções 12. Além disso, sem a camada de suporte 14, as projeções 12 na manta de projeção 16 colapsa devido às pressões de enrolamento e pressões de compressão que a manta de projeção 16 experimenta no processo de enrolamento e posterior conversão e não se recupera como o fazem na presença da camada de suporte 14.

[72] A camada de suporte 14 pode ser submetida a um tratamento posterior e/ou aditivos para alterar ou melhorar suas propriedades. Por exemplo, surfactantes outros produtos químicos podem ser adicionados tanto internamente como externamente aos componentes que formam a toda ou parte da camada de suporte 14 para alterar ou melhorar suas propriedades. Os compostos vulgarmente denominados hidrogéis ou superabsorventes que absorvem muitas vezes o seu peso em líquido podem ser adicionados à camada de suporte 14 em forma de partículas e fibras.

[73] A manta de projeção 16 é feita a partir de uma pluralidade de fibras depositadas aleatoriamente que podem ser fibras descontínuas, tais como aquelas usadas, por exemplo, em mantas cardadas, mantas processadas por fluxo de ar, mantas coformadas, etc., ou podem ser de fibras mais contínuas, como as mantas meltblown ou spunbond. As fibras na manta de projeção 16 desejavelmente devem ter menos ligação entre fibras e/ou capacidade de emaranhamento de fibras e, assim, menos integridade em comparação à integridade da camada de suporte 14, especialmente quando a camada de suporte 14 é uma manta fibrosa não tecida. As fibras na manta de projeção 16 podem ser desprovidas de ligação entre fibras para permitir a formação de projeções ocas 12, como será explicado em mais detalhes abaixo em relação à descrição de uma ou mais das formas de realização do processo e equipamento para formação da manta laminada emaranhada por fluido 10. Como alternativa, quando tanto a camada de suporte 14 e a manta de projeção 16 são teias não tecidas fibrosas ambas, a manta de projeção 16 terá menos integridade do que camada de suporte 14 devido à manta de projeção 16 que tem, por exemplo, menos ligação entre fibras, menos adesivo ou menos pré- emaranhamento das fibras que formam a manta 16.

[74] A manta de projeção 16 tem de ter uma quantidade suficiente de capacidade de movimento da fibra para permitir que o processo de emaranhamento de fluido abaixo descritos para ser capaz de movimentar as fibras da teia 16 de projeção para fora do plano X-Y da manta de projeção 16, como mostrado na Figura 1 e na direção perpendicular ou na direção Z (direção da sua espessura 28) da manta 16 de modo a formar as projeções ocas 12. Se mais estruturas de mantas estão sendo utilizadas, tais como mantas meltblown ou spunbond, é desejável ter pouca ou nenhuma pré- colagem da manta de projeção 16 antes do processo de emaranhamento com fluido. Fibras mais longas, tais como as que são geradas em processos de sopragem de material fundido (meltblowing) e spunbonding (que são muitas vezes denominadas por fibras contínuas para diferenciá-las das fibras ligadas longitudinalmente) exigem, normalmente, mais força para deslocar as fibras na direção Z do que as fibras mais curtas, que geralmente têm comprimentos de fibra inferiores a 100 milímetros (mm) e mais tipicamente comprimentos de fibras entre 10 e 60 mm. Por outro lado, mantas de fibras descontínuas, tais como as mantas cardadas ou processadas por fluxo de ar, podem ter algum grau de pré-ligação ou emaranhamento das fibras devido ao seu comprimento mais curto. Tais fibras mais curtas requerem menos força dos fluxos de fluido de emaranhamento para movê-las na direção Z para formar as projeções ocas 12. Como resultado, o equilíbrio tem de ser atingido entre o comprimento da fibra, grau de pré-colagem da fibra, a força do fluido, a velocidade da manta e tempo de interrupção, de modo a criar projeções ocas 12 sem, a menos que desejado, formar perfurações nas áreas de pouso 19, as projeções ocas 12, ou forçar muito o material para dentro do espaço oco interior 21 das projeções 12, tornando-as 12 muito rígidas para algumas aplicações de uso final.

[75] Geralmente, a manta de projeção 16 terá um peso base que varia entre cerca de 10 e 60 gsm para os usos aqui descritos, porém, pesos base fora desta faixa podem ser usados dependendo da aplicação específica de uso final. Mantas spunbond geralmente terão um peso base entre cerca de 15 e 50 gramas por metro quadrado (gsm) quando utilizadas como manta de projeção 16. Os diâmetros das fibras irão variar entre cerca de 5 e 20 micra. As fibras podem ser fibras de um só componente formadas a partir de uma única composição polimérica, ou podem ser fibras de dois ou mais componentes, em que uma parte da fibra tem um ponto de fusão mais baixo do que os outros componentes de modo a permitir a ligação entre fibras através do uso de calor e/ou pressão. Também podem ser utilizadas fibras ocas. As fibras podem ser formadas a partir de quaisquer formulações de polímeros tipicamente utilizadas para formar mantas spunbond. Exemplos de tais polímeros incluem, mas não estão limitados a polipropileno (PP), poliéster (PET), poliamida (PA), polietileno (PE) e ácido poliláctico (PLA). As mantas spunbond podem ser submetidas a técnicas de ligação e emaranhamento pós-formação para melhorar a processabilidade da manta antes de submetê-la ao processo de formação de projeções.

[76] Mantas meltblown geralmente terão um peso base entre cerca de 20 e 50 gramas por metro quadrado (gsm) quando utilizadas como manta de projeção 16. Os diâmetros das fibras irão variar entre cerca de 0.5 e 5 micra. As fibras podem ser fibras de um só componente formadas a partir de uma única composição polimérica, ou podem ser fibras de dois ou mais componentes, em que uma parte da fibra tem um ponto de fusão mais baixo do que os outros componentes de modo a permitir a ligação entre fibras através do uso de calor e/ou pressão. As fibras podem ser formadas a partir de quaisquer formulações de polímeros tipicamente utilizadas para formar as mantas spunbond supracitadas. Exemplos de tais polímeros incluem, mas não estão limitados a PP, PET, PA, PE e PLA.

[77] Mantas cardadas e processadas por fluxo de ar usam fibras descontínuas que geralmente variarão em comprimento entre cerca de 10 e 100 milímetros. O título denier das fibras variará entre cerca de 0,5 e 6 título denier, dependendo do uso final particular. Os pesos base variarão entre cerca de 20 e 60gsm. As fibras descontínuas podem ser feitas de diversos polímeros, incluindo, mas não limitado a PP, PET, PA, PLA, algodão, linho rayon, lã, cânhamo e celulose regenerada tal como, por exemplo, viscose. Misturas de fibras podem também ser utilizadas, tais como misturas de fibras de dois componentes e fibras de um só componente, bem como misturas de fibras sólidas e fibras ocas. Se a ligação for desejada, ela pode ser feita de diversas formas, incluindo, por exemplo, através da ligação por fluxo de ar, ligação por calandragem, ligação por ponto, ligação química e ligação adesiva, tal como uma ligação em pó. Se necessário, para melhorar ainda mais a integridade e capacidade de processamento de tais mantas antes do processo de formação de projeções, elas podem ser submetidas a processos de pré- emaranhamento para aumentar o emaranhamento das fibras dentro da manta de projeção 16, antes da formação das projeções 12. O hidroemaranhamento é particularmente vantajoso neste aspecto.

[78] Embora os tipos supracitados de mantas não tecidas e processos de formação sejam adequados para o uso em conjunto com a manta de projeção 16, antecipa-se que outros processos de formação de mantas também possam ser utilizados, desde que as mantas sejam capazes de formar as projeções ocas 12.

Descrição do Processo

[79] Para formar os materiais de acordo com a presente invenção, um processo de emaranhamento com fluido deve ser empregado. Qualquer número de fluidos pode ser usado para unir a camada de suporte 14 e a manta de projeção 16 incluindo líquidos e gases. A tecnologia mais comum utilizada para tal é conhecida por tecnologia de spunlace ou hidroemaranhamento, que utiliza água como o fluido pressurizado para o emaranhamento.

[80] Voltando à Figura 3 dos desenhos, é mostrado uma primeira forma de realização de um processo e um equipamento 100 para formar uma manta laminada emaranhada por fluido 10 com projeções ocas 12 de acordo com a presente invenção. O equipamento 100 inclui uma primeira correia de transporte 110, um rolo propulsor da correia de transporte 120, uma superfície de formação de projeção 130, um dispositivo de emaranhamento por fluido 140, um rolo de sobrealimentação opcional 150 e um sistema de remoção de fluido 160, como um dispositivo de vácuo ou outro dispositivo de sucção convencional. Tais dispositivos a vácuo e outros meios são bem conhecidos pelas pessoas dotadas de conhecimento comum. A correia de transporte 110 é utilizada para transportar a manta de projeção 16 no interior do equipamento 100. Se qualquer pré-emaranhamento deve para ser feito na manta de projeção 16 à montante do processo mostrado na Figura 3, a correia de transporte 110 pode ser porosa. A correia de transporte 110 move-se em uma primeira direção (que é no sentido da máquina) como mostrado pela seta 112 a uma primeira velocidade ou velocidade V 1. A correia de transporte 110 pode ser acionada pelo rolo propulsor da correia de transporte 120 ou outros meios adequados tal como são bem conhecidos pelas pessoas dotadas de conhecimento comum.

[81] A superfície de formação de projeção 130, como mostrada na Figura 3, está na forma de um cilindro de texturização 130, uma vista parcialmente explodida da superfície que é mostrada na Figura 3A. A superfície de formação de projeção 130 move-se no sentido da máquina, como mostrado pela seta 131 na Figura 3 a uma velocidade V3. Ela é impulsionada e sua velocidade é controlada por quaisquer meios de acionamento adequados (não mostrados), tais como motores eléctricos e engrenagens, são bem conhecidos pelas pessoas dotadas de conhecimento comum. O cilindro de texturização 130 representado nas Figuras 3 e 3A consiste em uma superfície de formação 132 que contém orifícios de formação 134 que correspondem ao formato e padrão das projeções 12 desejadas na manta de projeção 16. Os orifícios de formação 134 são separados por uma área de pouso 136. Os orifícios de formação 134 podem ter qualquer forma ou padrão. Como pode ser visto a partir das figuras que descrevem os laminados 10 de acordo com a presente invenção, os formatos de orifício são redondos, mas deve ser entendido que qualquer número de formas e combinação de formatos podem ser utilizados dependendo da aplicação de uso final. Exemplos de possíveis formatos de orifícios incluem, mas não estão limitados a ovais, quadrados, cruzes, retângulos, hexágonos, losangos e outros polígonos. Tais formatos podem ser formados na superfície do tambor por meio de vazamento, perfuração, estampagem, corte a laser e corte por jato d'água. O espaçamento dos orifícios de formação 134 e, portanto, o grau de área de pouso 136 também podem variar dependendo da aplicação final particular da manta laminada emaranhada por fluido 10. Além disso, o padrão dos orifícios de formação 134 no cilindro de texturização 130 podem variar dependendo da aplicação final particular da manta laminada emaranhada por fluido 10. O material de formação do cilindro de texturização 130 pode ser qualquer número de materiais adequados comumente utilizados para tais tambores de formação, incluindo, mas não limitados a chapas de metal, materiais plásticos e outros materiais poliméricos, borracha, etc. Os orifícios de formação 134 podem ser formados em uma folha de material 132 que é então formada em um cilindro de texturização 130 ou o cilindro de texturização 130 pode ser moldado ou fundido a partir de materiais apropriados ou impresso com tecnologia de impressão 3D. Tipicamente, o cilindro perfurado 130 é encaixado sobre um invólucro opcional de cilindro interno poroso 138 de modo que superfícies de formação diferentes 132 possam ser utilizadas para diferentes modelos de produto final. O invólucro do cilindro interno poroso 138 conecta-se ao sistema de remoção de fluido 160, o que facilita no momento de puxar o fluido de emaranhamento e as fibras para dentro dos orifícios de formação 134 na superfície externa do cilindro de texturização 132, formando assim as projeções ocas 12 da manta de projeção 16. O invólucro do cilindro interno poroso 138 também atua como uma barreira para retardar o movimento para baixo da fibra para dentro do sistema de remoção de fluido 160 e outras partes do equipamento, reduzindo assim a incrustação do equipamento. O invólucro do cilindro interno poroso 138 gira na mesma direção e à mesma velocidade que o cilindro de texturização 130. Além disso, para controlar ainda mais a altura das projeções 12, a distância entre o invólucro de cilindro interno 138 e o cilindro de texturização 130 pode ser variada. Em geral, o espaçamento entre a superfície interior da superfície de formação de projeção 130 e a superfície exterior do invólucro do cilindro interno 138 variará entre cerca de 0 e 5 mm. Outras faixas podem ser usadas dependendo da aplicação final particular de uso final e as características desejadas da manta laminada emaranhada por fluido 10.

[82] A profundidade dos orifícios de formação 134 no cilindro de texturização 130 ou outra superfície de formação de projeção superfície 130 pode ser de 1 a 10 mm, mas de preferência entre cerca de 3 mm e 5 mm para produzir as projeções 12 com o formato mais útil nas aplicações comuns esperadas. O tamanho do corte transversal do orifício pode ser entre cerca de 2 mm e 10 mm, mas é de preferência entre 3 mm e 6 mm, medido ao longo do eixo maior, e o espaçamento dos orifícios de formação 134 de um centro ao outro pode ser entre 3 mm e 10 mm, mas preferencialmente entre 4 mm e 7 mm. O padrão de espaçamento entre os orifícios de formação 134 pode ser variado e selecionado conforme o uso final particular. Alguns exemplos de padrões incluem, mas não estão limitados a padrões alinhados de fileiras e/ou colunas, padrões enviesados, padrões hexagonais, padrões ondulados e padrões que ilustram imagens, dados e objetos.

[83] As dimensões transversais dos orifícios de formação 134 e sua profundidade influenciam na seção transversal e altura das projeções 12 produzidas na manta de projeção 16. Geralmente, formatos de orifícios com cantos acentuados ou estreitos na borda condutora dos orifícios de formação 134, visto no sentido da máquina 131 devem ser evitados, visto que, às vezes, podem prejudicar a capacidade de remover com segurança a manta laminada emaranhada por fluido 10 da superfície de formação 132 sem danificar as projeções 12. Além disso, a espessura/profundidade do orifício no cilindro de texturização 130 geralmente tenderão a corresponder à profundidade ou altura das projeções ocas 12. Deve notar-se, contudo, que a profundidade do orifício, espaçamento, tamanho, formato e outros parâmetros podem ser variados independentemente um do outro e podem ser variados com base no uso final particular da manta laminada emaranhada por fluido 10 a ser formada.

[84] As áreas de pouso 136 na superfície de formação 132 do cilindro de texturização 130 em geral são sólidas, de modo a não passar o fluido de emaranhamento 142 emanado dos jatos de fluido pressurizado contidos nos dispositivos de emaranhamento com fluido 140, mas em alguns casos, pode ser desejável tornar as áreas de pouso 136 permeáveis ao fluido para texturizar ainda mais a superfície exposta da manta de projeção 16. Se preferir, áreas selecionadas da superfície de formação 132 do cilindro de texturização 130 podem ser permeabilizadas para o fluido, enquanto outras áreas permanecem impermeáveis. Por exemplo, uma zona central (não mostrada) do cilindro de texturização 130 pode ser permeável a fluidos, enquanto as regiões laterais (não mostradas) em cada lado da região central podem ser impermeáveis a fluidos. Além disso, as áreas de pouso 136 na superfície de formação 132 podem ter áreas elevadas (não mostradas) formadas nela ou anexadas a ela para formar depressões opcionais 23 e/ou as perfurações 25 na manta de projeção 16 e na manta laminada emaranhada por fluido 10.

[85] Na forma de realização do equipamento 100 ilustrado na Figura 3, a superfície de formação de projeção 130 é mostrada sob a forma de um cilindro de texturização. Deve ser apreciado, contudo, que outros meios podem ser utilizados para criar a superfície de formação de projeção 130. Por exemplo, pode ser utilizada uma correia ou cabo poroso (não mostrado) que inclui os orifícios de formação 134 formados na correia ou cabo em locais apropriados. Alternativamente, as correias de borracha flexíveis (não mostradas), que são impermeáveis aos fluxos de fluido de emaranhamento pressurizado, exceto os orifícios de formação 134, podem ser utilizadas. Tais correias e cabos são bem conhecidos pelas pessoas dotadas de conhecimento comum, visto que são meios de acionar e controlar a velocidade de tais correias e cabos. Um cilindro de texturização 130 é mais vantajoso para a formação da manta laminada emaranhada por fluido 10, de acordo com a presente invenção, pois pode ser feito com áreas de pouso 136, que são lisas e impermeáveis ao fluido de emaranhamento 142 e que não deixam um padrão de tecelagem do cabo na superfície exterior 26 da manta de projeção 16, como correias de malha tendem a fazer.

[86] Uma alternativa a uma superfície de formação 132 com uma profundidade de orifício que define a altura da projeção é uma superfície de formação 132 que é mais fina do que a altura de projeção desejada, mas que é espaçada da superfície do invólucro do cilindro interno poroso 138 ao qual está amarrada. O espaçamento entre o cilindro de texturização 130 e o invólucro do cilindro interno poroso 138 pode ser obtido por qualquer meio que, preferencialmente, não interfira com o processo de formação das projeções ocas 12 e retire o fluido de emaranhamento do equipamento. Por exemplo, um dos meios é um fio duro ou filamento que pode ser inserido entre o cilindro de texturização 130 e o invólucro do cilindro interno poroso 138 como um espaçador ou enrolado em torno do invólucro do cilindro interno poroso 138 por baixo do cilindro de texturização 130 para proporcionar o espaçamento apropriado. Uma profundidade de invólucro da superfície de formação 132 inferior a 2 mm pode tornar mais difícil remover a manta de projeção 16 e o laminado 10 do cilindro de texturização 130 pois o material fibroso da manta de projeção 16 pode se expandir ou mover-se pelo fluxo de fluido de emaranhamento, para dentro de uma área saliente embaixo do cilindro de texturização 130 que, por sua vez, podem distorcer a manta laminada emaranhada por fluido 10. Verificou-se, no entanto, que, ao utilizar uma camada de suporte 14 em conjunto com a manta de projeção 16, como parte do processo de formação, a distorção da manta laminada emaranhada por fluido de duas camadas resultante 10 pode ser bastante reduzida. O uso de uma manta de suporte 14 geralmente facilita a remoção do líquido de limpeza da manta laminada emaranhada por fluido 10, pois quanto menos elástica, mais dimensionalmente estável a camada de suporte 14 aguenta a carga enquanto o laminado emaranhado por fluído 10 é removido do cilindro de texturização 130. A tensão maior que pode ser aplicada à camada de suporte 14, em comparação com uma única manta de projeção 16, significa que o laminado emaranhado com fluido 10 move-se para longe do cilindro de texturização 130, as projeções 12 podem sair dos orifícios de formação 134 suavemente, em uma direção meio perpendicular à superfície de formação 132 e coaxialmente com os orifícios de formação 134 no cilindro de texturização 130. Além disso, ao usar a camada de suporte 14, as velocidades de processamento podem ser aumentadas.

[87] Para formar as projeções 12 na manta de projeção 16 e para laminar a camada de suporte 14 e a manta de projeção 16 juntas, um ou mais dispositivos de emaranhamento com fluido 140 são espaçados acima da superfície de formação de projeção 130. A tecnologia mais comum utilizada neste contexto é conhecida por tecnologia spunlace ou hidroemaranhamento, que utiliza água pressurizada como fluido para o emaranhamento. Como uma manta ou mantas não ligadas ou relativamente não ligadas são introduzidas em um dispositivo de emaranhamento com fluido 140, diversos jatos de fluido pressurizado (não mostrados) de um ou mais dispositivos de emaranhamento com fluido 140 movem as fibras das mantas e a turbulência do fluido faz com que as fibras se emaranhem. Esses fluxos de fluido (que neste caso, o fluido é a água) podem fazer com que as fibras sejam entrelaçadas ainda mais dentro das mantas individuais. Os fluxos também pode causar o movimento e emaranhamento da fibra na interface 27 de duas ou mais mantas/camadas, fazendo com que as mantas/camadas se unam. Mais ainda, se as fibras em uma manta, tal como a manta de projeção 16, são fracamente unidas, elas podem sair do seu plano X-Y, e, portanto, na direção Z (veja as Figuras 1 e 2A), para formar as projeções 12 que são, de preferência ocas. Dependendo do nível de emaranhamento necessário, um ou mais dispositivos de emaranhamento com fluido 140 podem ser utilizados.

[88] Na Figura 3 é mostrado um único dispositivo de emaranhamento com fluido 140, mas nas Figuras seguintes, onde múltiplos dispositivos 140 são utilizados em várias regiões do equipamento 100, eles são marcados com letras designadores tais como 140a, 140b, 140c, 140d e 140e. Quando vários dispositivos são utilizados, a pressão do fluido de emaranhamento em cada dispositivo subsequente 140 é geralmente mais alta do que a anterior, de modo que a energia transmitida para as mantas/camadas aumenta, assim como o emaranhamento fibra das fibras dentro ou entre as mantas/ camadas. Isto reduz a ruptura da uniformidade global da densidade de área da manta/camada pelos jatos de fluido pressurizado, enquanto se alcançar o nível desejado de emaranhamento e, consequentemente, a união das mantas/camadas e formação das projeções 12. O fluido de emaranhamento 142 dos dispositivos de emaranhamento com fluido 140 emana dos injetores via pacotes de jatos ou tiras (não mostrados) que consistem em uma ou mais linhas de jatos de fluido pressurizado com pequenas aberturas de diâmetro geralmente entre 0,08 e 0,15 mm e um espaçamento de aproximadamente 0,5 mm no sentido transversal da máquina. A pressão nos jatos pode ser de 5 bar a 400 bar aproximadamente, mas geralmente é inferior a 200 bar, com exceção de mantas laminadas emaranhadas por fluido 10 pesadas e quando a fibrilação é necessária. Outros tamanhos de jato, espaçamentos, números de jatos e pressões de jato podem ser usados dependendo da aplicação final particular. Tais dispositivos de emaranhamento com fluido 140 são bem conhecidos pelas pessoas dotadas de conhecimento comum e estão prontamente disponíveis junto a fabricantes como a Fleissner da Alemanha e a Andritz-Perfojet da França.

[89] Os dispositivos de emaranhamento com fluido 140 tipicamente terão orifícios de jato posicionados ou espaçados entre cerca de 5 milímetros e cerca de 20 milímetros, e mais tipicamente, entre cerca de 5 e cerca de 10 milímetros da superfície de formação de projeção 130, embora o espaçamento real possa variar dependendo dos pesos base dos materiais sendo utilizados, a pressão do fluido, o número de jatos individuais a ser usado, a quantidade de vácuo sendo utilizada através do sistema de remoção de fluido 160 e a velocidade a que o equipamento está operando.

[90] Nas formas de realização mostradas nas Figuras 3 a 7, os dispositivos de emaranhamento com fluido 140 são dispositivos convencionais de hidroemaranhamento cuja construção e funcionamento são bem conhecidos pelas pessoas dotadas de conhecimento comum. Veja, por exemplo, a Patente dos EUA N.° 3.485.706 a Evans, cujo conteúdo é incorporado aqui na sua totalidade por referência para todos as finalidades. Veja também a descrição do equipamento de hidroemaranhamento descrito por Honeycomb Systems, Inc., Biddeford, Maine, no artigo intitulado “Rotary Hydraulic Entanglement of Nonwovens” (“Emaranhamento hidráulico giratório de não tecidos”), reproduzido da conferência INSIGHT ‘86 INTERNATIONAL ADVANCED FORMING/BONDING Conference, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência na sua totalidade para todos os fins.

[91] Retornando à Figura 3, a manta de projeção 16 é introduzida no equipamento e processo 100 a uma velocidade V1, a camada de suporte 14 é introduzida no equipamento e processo 100 a uma velocidade V2 e a manta laminada emaranhada por fluido 10 sai do equipamento e processo 100 a uma velocidade V3, que é a velocidade da superfície de formação de projeção 130 e também pode ser referida como velocidade da superfície de formação de projeção. Como será explicado em mais detalhes abaixo, essas velocidades V1, V2 e V3 podem ser iguais ou diferentes, para alterar o processo de formação e as propriedades da manta laminada emaranhada por fluido resultante 10. A introdução da manta de projeção 16 e da camada de suporte 14 no processo com a mesma velocidade (V 1 e V2) irá produzir uma manta laminada emaranhada por fluido 10, de acordo com a presente invenção, com as projeções ocas 12 desejadas. A introdução da manta de projeção 16 e da camada de suporte 14 no processo com a mesma velocidade, que é mais rápida do que a velocidade no sentido da máquina (V3) da superfície de formação de projeção 130 também formará as projeções ocas 12 desejadas.

[92] Também é mostrado na Figura 3 um rolo de sobrealimentação opcional 150, que pode ser acionado a uma velocidade ou taxa Vf. O rolo de sobrealimentação 150 pode ser rodado com a mesma velocidade que a velocidade V1 da manta de projeção 16, e neste caso, Vf será igual a V1 ou pode ser rodado a uma taxa mais rápida para tensionar a manta de projeção 16 a montante do rolo de sobrealimentação 150 quando a sobrealimentação é desejada. A sobrealimentação ocorre quando uma ou ambas mantas/camadas (16, 14) são introduzidas na superfície de formação de projeção 130 a uma velocidade maior do que a velocidade da superfície de formação de projeção 130. Verificou-se que a formação melhorada de projeções na manta de projeção 16 pode ser afetada pela alimentação da manta de projeção 16 na superfície de formação de projeção 130 a uma taxa superior à velocidade de entrada V2 da camada de suporte 14. Além disso, no entanto, descobriu-se que as propriedades melhoradas e a formação de projeção podem ser obtidas variando as velocidades de avanço das mantas/camadas (16, 14) e utilizando também o rolo de sobrealimentação 150, imediatamente à montante do cilindro de texturização 130 para fornecer uma maior quantidade de fibras através da manta de projeção 16 para movimento subsequente pelo fluido de emaranhamento 142 para dentro dos orifícios de formação 134 no cilindro de texturização 130. Em particular, a superalimentação da manta de projeção 16 para dentro do cilindro de texturização 130, uma melhor formação de projeções pode ser obtida, incluindo maior altura de projeção.

[93] Para proporcionar um excesso de fibras, de modo que a altura das projeções 12 seja maximizada, a manta de projeção 16 pode ser introduzida no cilindro de texturização 130 a uma velocidade de superfície maior (V 1) do que a velocidade (V3) do cilindro de texturização 130. Com referência à Figura 3, quando é desejada a sobrealimentação, a manta de projeção 16 é introduzida no cilindro de texturização 130 a uma velocidade V 1 enquanto que a camada de suporte 14 é introduzida a uma velocidade V2 e o cilindro de texturização 130 desloca-se a uma velocidade V3 que é mais lenta do que a V 1 e pode ser igual à V2. O percentual ou razão de sobrealimentação, razão sob a qual a manta de projeção 16 é introduzida no cilindro de texturização 130 pode ser definida como OF = [(V1 / V3) - 1]x100, onde V1 é a velocidade de entrada da manta de projeção 16 e V3 é a velocidade de saída da manta laminada emaranhada por fluido resultante 10 e a velocidade do cilindro de texturização 130. (Quando o rolo de sobrealimentação 150 está sendo utilizado para aumentar a velocidade do material de entrada no cilindro de texturização 130, deve notar-se que a velocidade V1 do material depois do rolo de sobrealimentação 150 será mais rápida do que a velocidade V1 à montante do rolo de sobrealimentação 150. Ao calcular a razão de sobrealimentação, é esta V 1 de velocidade mais rápida que deve ser usada.) Uma boa formação das projeções 12 foi observada quando a razão de sobrealimentação é de aproximadamente 10 a 50 por cento. Note-se também que esta técnica de sobrealimentação e razão pode ser usada no que diz respeito não apenas à manta de projeção 16, mas a uma combinação da manta de projeção 16 e camada de suporte 14 à medida que são introduzidas juntas a superfície de formação de projeção 130.

[94] Para minimizar o comprimento da manta de projeção 16 que está suportando seu próprio peso antes de ser submetida fluido de emaranhamento 142 e para evitar o enrugamento e a dobragem da manta de projeção 16, o rolo de sobrealimentação 150 pode ser utilizado para transportar a manta de projeção 16 uma velocidade V 1 até uma posição próxima da zona de texturização 144 no cilindro de texturização 130. No exemplo ilustrado na Figura 3, o rolo de sobrealimentação 150 é acionado fora da correia de transporte 110, mas também é possível acioná-lo separadamente, de modo a não colocar tensão indevida sobre o material da manta de projeção 16. A camada de suporte 14 pode ser introduzida na zona de texturização 144 separadamente da manta de projeção 16 e a uma velocidade V2 que pode ser maior, igual ou menor que a velocidade do cilindro de texturização V3 e maior, igual ou menor que a velocidade V 1 da manta de projeção 16. De preferência, a camada de suporte 14 é puxada para dentro da zona de texturização 144 pelo seu engate por atrito com a manta de projeção 16 posicionada sobre o cilindro de texturização 130 e assim, uma vez no cilindro de texturização 130, a camada de suporte 14 tem uma velocidade de superfície próxima da velocidade V3 do cilindro de texturização 130 ou pode ser introduzida de forma positiva na zona de texturização 144 a uma velocidade próxima à velocidade V3 do cilindro de texturização. O processo de texturização causa alguma contração da camada de suporte 14 no sentido da máquina 131. A sobrealimentação da camada de suporte 14 ou da manta de projeção 16 pode ser ajustada de acordo com os materiais particulares, o equipamento e as condições sendo usadas, de modo que o excesso de material que é introduzido na zona de texturização 144 seja usado, evitando assim qualquer enrugamento na manta laminada emaranhada por fluido resultante 10. Como resultado, as duas mantas/camadas (16, 14) estarão sob alguma tensão em todos os momentos, apesar do processo de sobrealimentação. A velocidade de descolagem da manta laminada emaranhada por fluido 10 deve organizada para que seja próxima da velocidade V3 do cilindro de texturização, de tal forma que a tensão excessiva não seja aplicada ao laminado durante sua remoção do cilindro de texturização 130, uma vez que a tensão excessiva poderia ser prejudicial para a claridade e o tamanho das projeções.

[95] Uma forma de realização alternativa do processo e o equipamento 100 de acordo com a presente invenção é mostrada na Figura 4, na qual números de referência semelhantes são usados para elementos semelhantes. Nesta forma de realização, as principais diferenças são um pré- emaranhamento da manta de projeção 16 para melhorar a sua integridade antes do processamento posterior através de um dispositivo de emaranhamento prévio com fluido 140a; uma laminação da manta de projeção 16 para a camada de suporte 14 através de um dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido 140b; e um aumento do número de dispositivos de emaranhamento com fluido 140 (denominados dispositivos de emaranhamento com fluido para projeções 140c, 140d e 140e) e, assim, um alargamento da zona de texturização 144 no cilindro de texturização 130 na parte de formação de projeções do processo.

[96] A manta de projeção 16 é fornecida ao processo/equipamento 100 através da correia de transporte 110. À medida que a manta de projeção 16 percorre sobre a correia de transporte 110, ela é submetida a um primeiro dispositivo de emaranhamento com fluido 140a para melhorar a integridade da manta de projeção 16. Isso pode ser denominado pré-emaranhamento da manta de projeção 16. Como resultado, esta correia de transporte 110 deve ser permeável a fluido para permitir que o fluido de enredar 142 para passar através da manta de projeção 16 e a correia transportadora 110. Para remover o fluido de emaranhamento aplicado 142, como na Figura 3, um sistema de remoção de fluido 160, como um dispositivo de remoção de fluido a vácuo ou outro dispositivo convencional pode ser utilizado abaixo da correia de transporte 110. A pressão do fluido do primeiro dispositivo de emaranhamento com fluido 140a geralmente está na faixa de 10 a 50 bar aproximadamente.

[97] A camada de suporte 14 e a manta de projeção 16 são então introduzidas em uma superfície de formação de laminação 152 com a primeira superfície 18 da manta ou camada de suporte 14 virado e em contato com a superfície de formação de laminação 152 e a segunda superfície 20 da camada de suporte 14 em contato com a superfície interna 24 da manta de projeção 16. (Veja as Figuras 2 e 4.) Para emaranhar a camada de suporte 14 e a manta de projeção 16 juntas, um ou mais dispositivos de emaranhamento com fluido para laminação 140b são usados com a superfície de formação de laminação 152 para afetar o emaranhamento das fibras entre os materiais. Mais uma vez, um sistema de remoção de fluidos 160 é utilizado para o descarte do fluido de emaranhamento 142. Para distinguir o equipamento nesta parte da laminação do processo e equipamento completo 100 da parte de formação de projeção subsequente, onde as projeções são formadas, o equipamento e processo citados são o equipamento de laminação, em oposição ao equipamento de formação de projeções. Sendo assim, esta parte refere-se ao uso de uma superfície de formação de laminação 152 e um dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido 140b que utiliza jatos de fluido de laminação em oposição aos jatos de formação de projeção. A superfície de formação de laminação 152 é móvel no sentido da máquina do equipamento 100 a uma velocidade de superfície de formação de laminação e deve ser permeável ao fluido de emaranhamento emanado dos jatos de fluido de laminação localizados no dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido 140b. O dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido 140b tem diversos jatos de fluido de laminação capazes de emitir uma pluralidade de fluxos de fluido pressurizado de laminação do fluido de emaranhamento 142 em direção à superfície de formação de laminação 152. A superfície de formação de laminação 152 (quando na configuração de cilindro mostrada na Figura 4) pode ter diversos furos que se formam em sua superfície separados por áreas de pouso para torná-la permeável ao fluido ou pode ser feita de malha de formação convencional, que também é permeável. Nesta parte do equipamento 100, a ligação completa dos dois materiais (14 e 16) não é necessária. Os parâmetros do processo desta parte do equipamento são semelhantes àqueles da parte de formação de projeções, e à descrição do equipamento e processo em ligação com a Figura 3. Assim, as velocidades dos materiais e superfícies na parte de formação de laminação do equipamento e processo podem ser variadas, como explicado acima em relação ao equipamento e processo de formação de projeções descrito em relação à Figura 3.

[98] Por exemplo, a manta de projeção 16 pode ser alimentada no processo de formação de laminação e na camada de suporte 14 a uma velocidade maior do que a velocidade de introdução da camada de suporte 14 na superfície de formação de laminação 152. Em relação às pressões do fluido de emaranhamento, são desejadas pressões de jato de fluido de laminação mais baixas nessa parte do equipamento, uma vez que ocorrerá o emaranhamento adicional das mantas/camadas durante a parte de formação de projeções do processo. Como resultado, as pressões de formação de laminação do dispositivo de emaranhamento de laminação 140b geralmente variará entre 30 e 100 bar aproximadamente.

[99] Quando diversos fluxos de fluido de laminação 142 no dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido 140b são direcionados na direção da superfície externa 26 da manta de projeção 16 em direção à superfície de formação de laminação 152, pelo menos uma parte das fibras na manta de projeção 16 se emaranham com a camada de suporte 14 para formar uma manta laminada 10. Uma vez que manta de projeção 16 e a camada de suporte 14 são unidas em um laminado 10, o laminado 10 sai da parte de laminação do equipamento e processo (elementos 140b e 152) e é introduzido na parte de formação de projeções do equipamento e processo (elementos 130, 140c, 140d, 140e e 150 opcional). Tal como acontece com o processo mostrado na Figura 3, o laminado 10 pode ser introduzindo na superfície de formação de projeção/cilindro de texturização 130 com a mesma velocidade que o cilindro de texturização 130 está percorrendo ou pode ser sobrealimentado no cilindro de texturização 130 utilizando o rolo de sobrealimentação 150 ou, simplesmente fazendo com que o laminado 10 mova-se a uma velocidade V1 que é maior do que a velocidade V3 da superfície de formação de projeção 130. Como resultado, as variáveis de processo descritas acima em relação à Figura 3 dos desenhos também podem ser utilizadas com o equipamento e processo mostrados na Figura 4. Além disso, como com os equipamentos e materiais na Figura 3, se o rolo de sobrealimentação 150 é utilizado para aumentar a velocidade V 1 do laminado 10 assim que ele entra em contato com a superfície de formação de projeção 130, é esta velocidade V1 mais rápida após o rolo de sobrealimentação 150 que deve ser usada no cálculo da razão de sobrealimentação. A mesma abordagem deve ser utilizada no cálculo da razão de sobrealimentação com o restante das formas de realização representadas nas Figuras 4a, 5, 6 e 7 se a sobrealimentação do material for utilizada.

[100] Na parte de formação de projeções do equipamento, uma pluralidade de fluxos de fluido pressurizado de projeção do fluido de emaranhamento 142 de diversos jatos de fluido localizados nos dispositivos de emaranhamento com fluido para projeção (140c, 140d e 140e) para dentro da manta laminada 10 em uma direção da primeira superfície 18 da camada de suporte 14 em direção à superfície de formação de projeção 130 para criar uma primeira pluralidade de fibras na manta de projeção 16 na redondeza dos orifícios de formação 134 na superfície de formação de projeção 130 para serem direcionados para dentro dos orifícios de formação 134 e formar uma pluralidade de projeções 12 que se projetam para fora da superfície externa 26 da manta de projeção 16, e formando assim a manta laminada emaranhada por fluido 10 de acordo com a presente invenção. Tal como acontece com outros processos, o laminado formado 10 é removido da superfície de formação de projeção 130 e, se desejado, pode ser submetido ao mesmo processo ou a um processo diferente adicional, tal como descrito com relação ao equipamento e processo na Figura 3, tal como secar para secagem para remover o excesso de fluido de emaranhamento ou ligação adicional ou outras etapas. Na parte de formação de projeções do equipamento e equipamento 100, as pressões de formação dos dispositivos de emaranhamento com fluido para projeção (140c, 140d e 140e) variarão geralmente entre cerca de 80 e 200 bar.

[101] Uma modificação adicional do processo e equipamento 100 da Figura 4 é mostrada na Figura 4A. Nas Figuras 4, bem como formas de realização subsequentes do equipamento e processo mostrados nas Figuras 5 e 7, a manta laminada emaranhada por fluido 10 é submetida a um passo de pré-laminação por meio da superfície de formação de laminação 152 e de um ou mais dispositivos de laminação por emaranhamento com fluido 140b. Em cada uma das configurações (Figuras 4, 5 e 7), o material que está em contato direto com a superfície de formação de laminação 152 é a primeira superfície 18 da camada de suporte 14. No entanto, também é possível inverter a camada de suporte 14 e a manta de projeção 16, como é mostrado na Figura 4A, tal que a superfície exterior 26 da manta de projeção 16 é o lado que está em contato direto com a superfície de formação de laminação 152 e esta versão alternativa de equipamento e processo das Figuras 4, 5 e 7 está também dentro do escopo da presente invenção bem como suas variações.

[102] Uma outra forma alternativa de realização do processo e o equipamento 100 de acordo com a presente invenção é mostrada na Figura 5. Esta forma de realização é semelhante ao que é mostrado na Figura 4, exceto que apenas a manta de projeção 16 é submetida a um pré-emaranhamento usando os dispositivos de fluido de emaranhamento 140a e 140b antes da manta de projeção 16 ser introduzida na parte de formação de projeções do equipamento. Além disso, a camada de suporte 14 é introduzida na zona de texturização 144 sobre a superfície de formação de projeção/cilindro 130 da mesma maneira que a Figura 3 embora a zona de texturização 144 seja fornecida com múltiplos dispositivos de emaranhamento com fluido (140c, 140d e 140e).

[103] A Figura 6 representa uma outra forma de realização do processo e equipamento de acordo com a presente invenção que, como a Figura 4, colocam a manta de projeção 16 e a camada de suporte 14 em contato uma com a outra para um tratamento em uma parte de laminação do equipamento e processo utilizando uma superfície de formação de laminação 152 (que é o mesmo elemento que a correia de transporte 110) e um dispositivo de fluido de emaranhamento para laminação 140b. Além disso, como a forma de realização da Figura 4, na zona de texturização 144 parte de formação de projeções do processo e equipamento 100, múltiplos dispositivos de emaranhamento com fluido para projeção (140c e 140d) são utilizados.

[104] A Figura 7 representa uma outra forma de realização do processo e equipamento 100 de acordo com a presente invenção. Na Figura 7, a principal diferença é que a manta de projeção 16 é submetido a um primeiro tratamento com o fluido de emaranhamento 142 através de um dispositivo de emaranhamento com fluido para projeção 140c na zona de texturização 144 antes da segunda superfície 20 da camada de suporte 14 ser posta em contato com a superfície interior 24 da manta de projeção 16 para o emaranhamento com fluido através do dispositivo de emaranhamento com fluido 140d. Deste modo, uma formação inicial das projeções 12 começa sem a camada de suporte 14 estando no lugar. Como resultado, pode ser desejável que o dispositivo de emaranhamento com fluido para projeção 140c seja operado a uma pressão mais baixa do que o dispositivo de emaranhamento com fluido para projeção 140d. Por exemplo, o dispositivo de emaranhamento com fluido para projeção 140c pode ser operado em uma faixa de pressão de 100 a cerca de 140 bar, ao passo que o dispositivo de emaranhamento com fluido para projeção 140d pode ser operado em uma faixa de pressão de cerca de 140 a 200 bar. Outras combinações e intervalos de pressões podem ser escolhidas dependendo das condições operacionais do equipamento e dos tipos e pesos base dos materiais sendo usados para a manta de projeção 16 e a camada de suporte 14.

[105] Em cada uma das formas de realização do processo e equipamento 100, as fibras na manta de projeção 16 são suficientemente distanciadas e móveis no interior da manta de projeção 16 de modo que o fluido de emaranhamento 142 que emana dos jatos de fluido de projeção na zona de texturização 144 é capaz de mover um número suficiente de fibras para fora do plano X-Y da manta de projeção 16 na vizinhança dos orifícios de orifícios de formação 134 na superfície de formação de projeção 130 e forçar as fibras para baixo e para dentro dos orifícios de formação 134, formando assim as projeções ocas 12 da manta de projeção 16 da manta laminada emaranhada por fluido 10. Além disso, ao fazer a sobrealimentação de pelo menos parte da manta de projeção 16 para a zona de texturização 144, a formação de projeções melhorada pode ser atingida como mostrado nos exemplos e fotomicrografias abaixo.

EXEMPLOS

[106] Para demonstrar o processo, equipamentos e materiais da presente invenção, uma série de mantas laminadas emaranhadas com fluido 10 foram feitas, assim como as mantas de projeção 16, sem as camadas de suporte 14. As amostras foram feitas numa linha de produção de spunlace na Textor Technologies PTY LTD em Tullamarine, Austrália, de modo similar àquele mostrado na Figura 5 dos desenhos, com a exceção sendo apenas que um dispositivo de emaranhamento com fluido 140c foi usado para formar as projeções 12 na zona de texturização 144. Além disso, a manta de projeção 16 foi pré-umedecida a montante do processo mostrado na Figura 5 e antes do dispositivo de pré-emaranhamento com fluido 140a utilizando equipamento convencional. Neste caso, o pré-umedecimento foi obtido através do uso de um injetor simples regulado a uma pressão de 8 bar. O dispositivo de pré- emaranhamento com fluido 140a foi regulado a 45 bar, o dispositivo de emaranhamento com fluido 140b foi regulado a 60 bar, enquanto a pressão do dispositivo de emaranhamento com fluido simples 140c foi variada como apresentado nas Tabelas 1 e 2 abaixo a pressões de 140, 160 e 180 bar, dependendo da amostra particular sendo executada.

[107] Para a correia de transporte 110 na Figura 5, o dispositivo de pré-emaranhamento com fluido 140a foi posicionado a uma altura de 10 mm acima da correia de transporte 110. Para a superfície de formação de laminação 152 dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido 140b foi posicionado a uma altura de 12 mm acima da superfície 152, assim como o dispositivo de fluido de emaranhamento para projeção 140c com relação à superfície de formação de projeção 130.

[108] A superfície de formação de projeção 130 era um cilindro de texturização de aço de 1,3 m de largura, com um diâmetro de 520 mm, espessura de 3 mm e um padrão hexagonal de orifícios de formação redondos de 4 mm, separados por um espaçamento entre centros de 6 mm. O invólucro do cilindro interno poroso 138 era uma malha 100 (100 fios por polegada em ambas as direções/39 fios por centímetro em ambos as direções) de rede de aço inoxidável entrelaçado. A separação ou folga entre o exterior do invólucro 138 e o interior do cilindro 130 era de 1,5 mm.

[109] Os parâmetros de processo que foram variados foram as pressões do fluido de emaranhamento supracitadas (140, 160 e 180 bar) e o grau de sobrealimentação (0%, 11%, 25% e 43%), usando a razão de sobrealimentação supracitada OF = [(V1 / V 3) - 1]x100 onde V 1 é a velocidade de entrada da manta de projeção 16 e V3 é a velocidade de saída do laminado resultante 10.

[110] Todas as amostras foram executadas na linha de saída ou a velocidade de decolagem (V3) de cerca de 25 metros por minuto (m/min). V1 é relatada nas Tabelas 1 e 2 para as amostras das mesmas. V2 foi mantida constante para todas as amostras nas Tabelas 1 e 2 a uma velocidade igual a V3 ou 25 metros por minuto. As amostras finais foram enviadas através de um secador de linha para remover o excesso de água, como é comum no processo de hidroemaranhamento. As amostras foram recolhidas após o secador e, então rotuladas um código (veja as Tabelas 1 e 2) para corresponder às condições de processo utilizadas.

[111] Em relação aos materiais feitos, conforme indicado abaixo, alguns foram feitos com uma camada de suporte 14 e outros não, e quando uma camada de suporte 14 era usada, havia três variações, incluindo uma manta spunbond, uma manta spunlace e uma manta cardada ligada por fluxo de ar (TABCW). A camada de suporte spunbond 14 era uma manta ligada por pontos de polipropileno, de 17 gramas por metro quadrado (gsm) feita a partir de fibras de união contínua de polipropileno, 1,8 título denier, que foi posteriormente ligada por pontos com uma área de ligação geral por área de unidade de 17,5%. A manta spunbond foi feita pela Kimberly-Clark Australia de Milsons Point, Austrália. O material spunbond foi fornecido e inserido no processo em forma de rolo, com uma largura de rolo aproximada de 130 centímetros. A manta spunbond era um material spunlace de 52 gsm, usando uma mistura uniforme de 70 por cento em peso de fibras descontínuas de viscose, 40 mm de comprimento, 1,5 título denier e 30 por cento em peso de fibras descontínuas de poliéster (PET), 38 mm de comprimento, título denier 1.4, fabricadas pela Textor Technologies PTY LTD de Tullamarine, Austrália. O material spunbond foi pré-formado e fornecido na forma de rolo, e tinha uma largura de rolo aproximada de 140 centímetros. O TABCW tinha um peso base de 40 gramas e compreendia uma mistura uniforme de 40 por cento em peso de fibras descontínuas PET com 51 mm de comprimento, 6 título denier, e 60 por cento em peso de fibras descontínuas bicomponentes com revestimento de polietileno/núcleo de polipropileno, 51 mm de comprimento, título denier 3,8, fabricadas pela Textor Technologies PTY LTD de Tullamarine, Austrália. Nos dados abaixo (veja a Tabela 1) sob o título “camada de suporte”, a manta spunbond foi identificada como “SB”, a manta spunlace foi identificada como “SL” e a TABCW foi identificado como “S”. Quando não era utilizada nenhuma camada de suporte 14, o termo “Nenhum” aparece. Os pesos base utilizados nos exemplos não devem ser considerados uma limitação dos pesos base que podem ser utilizados, visto que os pesos base das camadas de suporte podem ser variadas, dependendo das aplicações finais.

[112] Em todos os casos, a manta de projeção 16 foi uma manta de fibras descontínuas cardada, feita com 100% de fibras descontínuas de poliéster, 38 mm de comprimento, 1,2 título denier, disponível junto à Huvis Corporation de Daejeon, Coreia. A manta cardada foi fabricada em linha com o processo de hidroemaranhamento pela Textor Technologies PTY LTD de Tullamarine, Austrália e teve uma largura de aproximadamente 140 centímetros. Os pesos base variaram conforme indicado nas Tabelas 1 e 2 e variaram entre 28 gsm e 49,5 gsm, embora outros intervalos de pesos base possam ser usados, dependendo da aplicação final. A manta de projeção 16 foi identificada como “manta card” nos dados abaixo nas Tabelas 1 e 2.

[113] A espessura dos materiais descritos nas Tabelas 1 e 2 abaixo, bem como na Figura 11 dos desenhos, foi medida usando uma bitola de espessura Mitutoyo modelo IDC1025B com uma pressão de calcador de 345Pa (0,05 psi). As medições foram feitas à temperatura ambiente (cerca de 20 graus Celsius) e relatadas em milímetros usando um pé redondo com um diâmetro de 76,2 mm (3 polegadas). As espessuras das amostras selecionadas (média de três amostras) com e sem camadas de suporte são mostradas na Figura 11 dos desenhos.

[114] A resistência à tração dos materiais, definida como a carga de pico obtida durante o teste, foi medida tanto no sentido da máquina (MD) como no sentido transversal da máquina (CMD), utilizando um dispositivo de teste de tração Instron modelo 3343 operando o módulo de software Instron Series IX Rev. 1.16 com uma célula de carga +/- 1kN. A distância de separação da garra inicial (“comprimento de calibração”) foi fixado em 75 milímetros e a velocidade de carga foi de 300 milímetros por minuto. A largura da garra era de 75 milímetros. As amostras foram cortadas a 50 mm de largura por 300 milímetros de comprimento no MD e cada resultado de teste de resistência à tração informou a média de duas amostras por código. As amostras foram avaliadas à temperatura ambiente (cerca de 20 graus Celsius). O material em excesso foi removido das extremidades e laterais do equipamento. As forças e extensões CMD também foram medidas e, geralmente, as forças CMD foram cerca de meio a um quinto da força MD e as extensões CMD em carga de pico eram cerca de duas a três vezes maiores do que na direção MD. (As amostras CMD foram cortadas com a dimensão longa no CMD). Forças MD foram reportadas em Newtons por 50 mm de largura de material. (Os resultados estão expostos nas Tabelas 1 e 2.) As extensões MD do material em carga de pico foram relatadas como o percentual do comprimento de medida inicial (separação inicial das garras).

[115] As medições de extensão também foram feitas e reportadas no MD a uma carga de 10 Newtons (N). (Veja as Tabelas 1 e 2 abaixo e a Figura 12.) As Tabelas 1 e 2 mostram os dados baseados na variação da camada de suporte sendo usada, o grau de sobrealimentação sendo usado e variações na pressão da água dos jatos de água de hidroemaranhamento.

[116] Como exemplo das consequências de diferentes parâmetros de processo, a sobrealimentação alta requer suficiente pressão de jato suficiente para empurrar a manta de projeção 16 para dentro do cilindro de texturização 130 e também absorver o material em excesso sendo sobrealimentado na zona de texturização 144. Se não houver energia de jato suficiente disponível para superar a resistência do material à texturização, então o material dobrará e se sobreporá e, no pior caso, pode formar um rolo antes da zona de texturização 144 exigindo a interrupção do processo. Embora os experimentos tenham sido conduzidos a uma velocidade de linha V3 de 25m/min, isso não deve ser considerado como uma limitação para a velocidade de linha visto que o equipamento com materiais semelhantes foi acionado em velocidades de linha que variam de 10 a 70 m/min e velocidades fora deste intervalo podem ser usadas dependendo dos materiais que estão sendo processados.

[117] As tabelas a seguir resumem os materiais, parâmetros de processo e resultados de teste. As amostras apresentadas na Tabela 1 foram feitas com e sem camadas de suporte. Os códigos 1.1 a 3.6 usaram a camada de suporte spunbond supracitada. Códigos 4.1 a 5.9 não tinham camada de suporte. As pressões de jato para cada amostra estão listadas na Tabela. Tabela 1: Parâmetros experimentais e resultados dos testes, com camada de suporte e sem camada de suporte, códigos 1 a 5.

[118] *Nota para os códigos de 4.1 a 5.9 o “laminado” era uma estrutura de camada única, não havia camada de suporte presente.

[119] Para Tabela 2, as amostras 6SL.1 a 6SL.6 foram executadas no mesmo equipamento, sob as mesmas condições que as amostras da Tabela 1 com a camada de suporte spunlace acima mencionada, enquanto que as amostras 6S.1 a 6S.4 foram executadas com a camada de suporte da manta cardada ligada a ar. As mantas de projeção (“mantas card”) foram fabricadas da mesma maneira que as utilizadas na Tabela 1. Tabela 2. Parâmetros experimentais e resultados dos testes código 6, com camadas de suporte alternativas.

[120] Como pode ser visto nas Tabelas 1 e 2, o parâmetro de qualidade chave de espessura do tecido, que é uma medida da altura das projeções, como indicado pelos valores de espessura, dependia principalmente da quantidade de sobrealimentação da manta de projeção 16 na zona de texturização 144. Em relação aos dados apresentados na Tabela 2, é possível ver que altas razões de sobrealimentação resultaram em um aumento da espessura. Além disso, nas mesmas razões de sobrealimentação, pressões de fluido mais altas resultaram em valores de espessura mais altos que por sua vez, indicam um aumento da altura de projeção. A Tabela 2 mostra os resultados do teste para amostras feitas com camadas de suporte alternativas. Os códigos 6S usaram uma manta cardada ligada por fluxo de ar de 40 gsm e os códigos 6SL usaram um material spunlace de 52 gsm. Essas amostras tiveram um bom desempenho e boa estabilidade e aparência quando comparadas com amostras sem suporte e sem camada de suporte.

[121] A Figura 11 dos desenhos representa a espessura da amostra em milímetros em relação ao percentual de manta de projeção sobrealimentada para um laminado (representadas por um losango) versus duas amostras que não tiveram uma camada de suporte (representado por um quadrado e um triângulo). Todos os valores relatados foram uma média de três amostras. Como pode ser visto a partir dos dados na Figura 11, conforme aumentou a sobrealimentação, a espessura da amostra também aumentou, mostrando a importância e vantagem do uso da sobrealimentação.

[122] A Figura 12 dos desenhos é um gráfico que representa a percentagem de extensão da amostra a uma carga de 10 Newton em relação à quantidade de manta de projeção sobrealimentada para os materiais da Tabela 1. Como pode ser visto no gráfico da Figura 12, quando a camada de suporte não estava presente, houve um aumento drástico na capacidade de extensão no sentido da máquina da amostra resultante, conforme aumentava o percentual de sobrealimentação de material na zona de texturização. Em contrapartida, a amostra com a camada de suporte spunbond experimentou praticamente nenhum aumento no percentual de extensão consoante com o aumento da razão de sobrealimentação. Isso, por sua vez resultou na manta de projeção tendo projeções que são mais estáveis durante o processamento subsequente e que são mais capazes de manter a sua forma e altura.

[123] Como pode ser visto a partir dos dados dos gráficos, uma sobrealimentação mais alta, e logo, uma altura de projeção maior, também diminuíram a resistência à tração MD e aumentaram a extensão MD na carga de pico. Isso se deu pelo aumento da texturização forneceu mais material (nas projeções) que não contribuem imediatamente para a resistência à extensão e a geração da carga e permitiu uma maior extensão antes de atingir a carga de pico.

[124] Um dos principais benefícios do laminado de ambas manta de projeção e camada de suporte comparado à manta de projeção com camada única e sem camada de suporte é que a camada de suporte pode reduzir a extensão excessiva durante o processamento e conversão subsequentes que pode retirar a textura do tecido e reduzir a altura das projeções. Sem a integração da camada de suporte 14 ao processo de formação de projeções, foi muito difícil formar as mantas com as projeções que podem continuar a ser processados sem que as forças e tensões do processo agissem sobre a manta e afetassem negativamente a integridade das projeções, especialmente quando se deseja mantas de baixo peso base. Outros meios podem ser utilizados para estabilizar o material, como ligação térmica ou adesivo ou emaranhamento aumentado, mas esses meios tendem a conduzir a uma perda de maciez e maior rigidez, bem como o aumento de custos. A manta laminada emaranhada por fluido da presente invenção podem proporcionar maciez e estabilidade simultaneamente. A diferença entre materiais texturizados suportados e não suportados está ilustrada claramente na última coluna da Tabela 1 que, para comparação, mostra a extensão das amostras a uma carga de 10N. Os dados também são apresentados na Figura 12 dos desenhos. É possível ver que a amostra suportada pela camada de suporte spunbond estendeu-se apenas um pequeno percentual a uma carga aplicada de 10 Newtons (N) e estava quase independente da sobrealimentação. Em contraste, a manta de projeção não suportada estendeu-se em até 30% a uma carga de 10 Newton; a extensão a 10N era fortemente dependente da sobrealimentação utilizada para texturizar a amostra. As baixas extensões a 10N podem ser alcançadas por mantas não suportadas, mas apenas tendo baixa sobrealimentação, o que resulta em baixa altura de projeção, ou seja, pouca texturização da manta.

[125] A Figura 13 dos desenhos mostra um exemplo das curvas de carga-extensão obtidos no ensaio de tração de amostras no sentido da máquina (MD), que é a direção na qual as cargas mais elevadas são mais susceptíveis de ser experimentada em dissolução e o material em processamento adicional e conversão. Os exemplos mostrados na Figura 13 foram todos feitos usando uma razão de sobrealimentação de 43% de sobrealimentação e tinham aproximadamente a mesma densidade de área (45 gsm). Pode ser visto que a amostra contendo a camada de suporte spunbond tinha um módulo inicial muito mais alto, o início da curva era acentuado comparado com a da manta de manta de projeção simples não suportada por si só. Esta parte inicial mais íngreme da curva para a amostra com a camada de suporte também era recuperável, visto que a amostra era elástica até o ponto em que o gradiente começava a diminuir. A amostra não suportada possuía um módulo muito baixo, deformação permanente e perda de textura ocorrida a uma carga menor. A Figura 13 dos desenhos mostram as curvas de carga-extensão, tanto para o tecido suportado e não suportado. Observe a inclinação relativa da parte inicial da curva para o tecido/laminado suportado de acordo com a presente invenção. Isso significa que a amostra não suportada é relativamente facilmente esticada e uma alta extensão é necessária para gerar qualquer tensão nela em comparação à amostra suportada. Muitas vezes, a tensão é necessária para a estabilidade no processamento e conversão posteriores, mas a amostra não suportada é mais propensa a sofrer deformação permanente e perda de textura, como resultado da alta extensão necessária para manter a tensão.

[126] As Figuras 14 e 15 dos desenhos mostram um conjunto de curvas para uma ampla gama de condições. É possível ver que as amostras com um baixo nível de texturização da baixa sobrealimentação eram mais rígidas e fortes (apesar de serem um pouco mais leves), mas a ausência de textura tornava-as inútil neste contexto. Todas as amostras de laminados suportados de acordo com o presente invento tinham gradientes iniciais mais altos comparados às não suportadas.

[127] O nível de melhoria na qualidade geral da manta laminada emaranhada por fluido 10 quando comparada com uma manta de projeção 16 sem camada de suporte 14 não pode ser visto comparando as fotografias dos materiais mostrados nas Figuras 16, 16A, 17, 17A e 18. As Figuras 16 e 16A são as fotos da amostra representada pelo Código 3-6 na Tabela 1. As Figuras 17 e 17A são as fotos da amostra representada pelo Código 5-3 na Tabela 1. Esses códigos foram selecionados visto que ambos tinham a maior quantidade de sobrealimentação (43%) e pressão de jato (180 bar), utilizando pesos base de manta de projeção comparáveis (38 gsm e 38,5 gsm, respectivamente) e, portanto, o mais alto potencial para a boa formação de projeção. Como pode ser visto pela comparação entre os dois códigos e fotos em anexo, a manta/laminado suportado formaram projeções muito mais robustas e visualmente perceptíveis e material uniforme do que a mesma manta de projeção sem uma camada de suporte. Também tiveram propriedades melhores, como mostrado pelos dados na Tabela 1. Como resultado, o laminado suportado de acordo com a presente invenção é muito mais adequado ao processamento subsequente e uso em tais produtos como, por exemplo, artigos absorventes de higiene pessoal.

[128] A Figura 18 é uma fotografia na interface de uma manta de projeção com e sem uma camada de suporte. Como pode ser observado nesta fotografia, a manta de projeção suportada tem um nível muito mais alto de integridade. Isso é especialmente importante quando o material será utilizado aplicações finais tais como artigos absorventes para cuidados pessoais, onde é necessária (muitas vezes com o uso de adesivos) fixar a manta de projeção a camadas subjacentes do produto. Com a manta de projeção não suportada, o vazamento do adesivo é uma ameaça muito maior. Tal vazamento pode resultar em entupimento do equipamento de processamento e adesão indesejada das camadas, causando deste modo um tempo de inatividade excessivo com a fabricação de equipamentos. Em uso, a manta de projeção não suportada tem mais chances de permitir que os fluidos absorvidos pelo artigo absorvente (tais como sangue, urina, fezes e menstruação) fluam de volta ou “desumedeçam” a superfície de topo do material, resultando assim num produto inferior.

[129] Outra vantagem evidente da observação visual das amostras (não mostrada) era a cobertura e o grau de achatamento da parte traseira da primeira superfície 18 no lado externo da camada de suporte 14 e, assim, o laminado 10 resultante do processo de formação, em comparação com a superfície interna 24 de uma manta de projeção 16 executada pelo mesmo processo 100 sem uma camada de suporte 14. Sem a camada de suporte 14, a superfície externa da manta de projeção 16 oposta às projeções 12 era irregular e relativamente não planar. Em contraste, a mesma superfície externa da manta laminada emaranhada por fluido 10, de acordo com a presente invenção, com a camada de suporte 14 foi mais suave e muito mais plana. Contanto que tais superfícies planas melhorem a capacidade de aderir o laminado a outros materiais para conversão posterior. Como observado nas formas de realização exemplares dos produtos descritos a seguir, quando as mantas laminadas emaranhadas por fluido 10, de acordo com a presente invenção são utilizadas em itens tais como artigos absorventes de cuidados pessoais, possuindo superfícies planas, que prontamente fazem interface com as camadas adjacentes, é importante no contexto de juntar o laminado a outras superfícies, de modo a permitir a passagem rápida de fluidos através das várias camadas do produto. Se um bom contato superfície-a-superfície entre as camadas não está presente, de transferência de fluidos entre as camadas adjacentes podem ser comprometidas.

Formas de realização do produto

[130] Mantas laminadas emaranhadas por fluido, de acordo com a presente invenção, têm uma grande variedade de possíveis usos finais, especialmente onde a adsorção, transferência e distanciamento de fluido são importantes. Duas áreas particularmente duras não limitativas de uso envolvem embalagem de alimentos e outros artigos absorventes, tais como artigos absorventes de cuidados pessoais, ataduras e semelhantes. Em embalagens de alimentos, é desejável o uso de almofadas absorventes dentro das embalagens de produtos alimentares para absorver os fluidos emanados dos produtos embalados. Isto é particularmente verdadeiro para produtos de carne e frutos do mar. A natureza volumosa dos materiais aqui fornecidos é benéfica na medida em que as projeções podem ajudar a afastar os produtos embalados dos fluidos liberados que residem na parte inferior da embalagem. Além disso, o laminado pode ser acoplado a um material impermeável líquido, tal como uma camada de película sobre o primeiro lado 18 da camada de suporte 14 via adesivos ou outros meios, de modo que os fluidos que entram no laminado serão contidos nele.

[131] Artigos absorventes de cuidados pessoais incluem produtos como fraldas, fralda-calça, calças de treino, produtos de incontinência adulta, produtos de higiene feminina, lenços secos e úmidos, ataduras, discos absorventes para amamentação, forros de cama, forros para troca de fraldas e similares. Os produtos de higiene feminina incluem absorventes higiênicos, absorventes noturnos, protetores de calcinha, tampões e afins. Quando tais produtos são utilizados para absorver fluidos corporais, tais como sangue, urina, fluxo menstrual, fezes, fluidos de drenagem de locais lesionados e cirúrgicos, etc., os atributos geralmente desejados de tais produtos incluem a capacidade de absorção de fluidos, maciez, resistência e separação da parte afetada do corpo para promover uma sensação mais secura e facilitar o fluxo de ar para conforto e bem-estar da pele. Laminados de acordo com a presente invenção podem ser projetados para fornecer tais atributos. As projeções ocas promovem a transferência de fluido e a separação do restante do laminado. Como um material mais leve e mais macio pode ser escolhido para o contato com a pele, que por sua vez é suportado por um material de suporte mais resistente, a maciez também pode ser transmitida. Além disso, por causa do volume vazio criado pelas áreas de pouso ao redor das projeções, a área é concebida para permitir a coleta de materiais sólidos não absorvidos. Este volume vazio, por sua vez, pode ser útil quando o produto é removido como a combinação de projeções e áreas vazias permitir que o laminado seja utilizado em modo de limpeza para limpar superfícies sujas da pele. Estes mesmos benefícios também podem ser realizados quando o laminado é utilizado tanto como um lenço úmido ou seco, o que torna o laminado desejável para produtos como lenços umedecidos e secos para bebês e adultos, toalhetes de limpeza doméstica, toalhetes para banho e beleza, toalhetes para fins cosméticos e aplicadores, etc. Além disso, em qualquer ou todas essas aplicações, o laminado 10 e, em particular, as áreas de pouso 19 podem ser perfuradas para facilitar ainda mais o fluxo de fluido.

[132] Artigos absorventes de cuidados pessoais ou simplesmente artigos absorventes geralmente têm certos componentes-chave que podem usar o laminado da presente invenção. Voltando à Figura 10, é mostrado um artigo absorvente 200 que neste caso é um modelo básico de fralda descartável. Geralmente, tais produtos 200 incluirão um forro do lado do corpo ou material de contato com a pele 202, um material do lado da peça de vestuário, também denominado folha posterior ou defletor 204 e um núcleo absorvente 206 disposto entre o forro do lado de corpo 202 e a folha posterior 204. Além disso, também é muito comum que o produto tenha uma camada opcional 208, comumente denominada camada de pico ou de transferência, disposta entre o forro do lado de corpo 202 e o núcleo absorvente 206. Outras camadas e componentes também podem ser incorporados em produtos visto que serão prontamente apreciados pelos por especialistas na técnica em tal formação de produto.

[133] A manta laminada emaranhada por fluido 10, de acordo com a presente invenção, pode ser utilizada como um todo ou parte de um ou todos esses componentes supracitados de tais produtos de cuidados pessoais 200, incluindo uma das superfícies externas (202 ou 204). Por exemplo, a manta laminada 10 pode ser usada como forro do lado de corpo 202 caso seja mais desejável que as projeções 12 fiquem voltadas para fora, de modo a estar em uma posição de contato com o corpo no produto 200. O laminado 10 pode também ser utilizado como uma camada de pico ou transferência 208 ou como o núcleo absorvente 206 ou uma parte do núcleo absorvente 206. Finalmente, de um ponto de vista de maciez e estético, o laminado 10 pode ser usado como o lado mais externo da folha posterior 204, que neste caso, pode ser desejável acoplar uma película impermeável a líquidos ou outro material à primeira lateral 18 da camada de suporte 14.

[134] O laminado 10 pode também ser utilizada para servir várias funções no interior de um artigo absorvente de cuidados pessoais 200, tal como é mostrado na Figura 10. Por exemplo, a manta de projeção 16 pode atuar como forro do lado do corpo 202 e a camada de suporte 14 pode atuar como a camada de pico 208. A este respeito, os materiais nos exemplos com as camadas de suporte “S” são particularmente vantajosos em proporcionar tais funções. Veja as Tabelas 1 e 2.

[135] Quando tais produtos estão sob a forma de fraldas e dispositivos para a incontinência de adultos, que também pode incluir o que é denominado “orelhas” localizadas nas regiões de cintura frontal e/ou traseira nas partes laterais dos produtos. Estas orelhas são utilizadas para fixar o produto sobre o tronco do usuário, geralmente em conjunto com o adesivo e/ou sistemas de fixação mecânica por gancho e laço. Em certas aplicações, os sistemas de fixação são conectados às extremidades distais das orelhas e ligados ao que se denomina “remendo frontal” ou “zona de pouso da fita”, localizadas na parte frontal da cintura do produto. A manta laminada entrelaçada por fluido de acordo com a presente invenção pode ser usada para todo ou parte de qualquer um ou mais desses componentes e produtos.

[136] Quando tais artigos absorventes estão na forma de uma fralda de treinamento, calça-fraldas, calça para incontinência ou outros produtos que são projetados para serem vestidos como roupa íntima, tais produtos geralmente incluirão os denominados “painéis laterais”, unindo as regiões da cintura frontal e traseira do produto. Tais painéis laterais podem incluir ambas as partes elásticas e não elásticas e as mantas laminadas emaranhadas por fluido da presente invenção podem ser usadas como todo ou parte desses painéis laterais.

[137] Consequentemente, esses artigos absorventes podem ter pelo menos uma camada, em sua totalidade ou em parte que compreende a manta laminada emaranhada por fluido da presente invenção.

[138] Essas e outras modificações e variações à presente invenção podem ser feitas por pessoas com conhecimento comum na área, sem se distanciar do espírito e do escopo da presente invenção, que está definida com mais detalhes nas reivindicações anexadas. Além disso, deve-se entender que os aspectos das várias formas de realização podem ser intercambiados em sua totalidade ou em partes. Além disso, pessoas dotadas de conhecimento comum na área notarão que a descrição supracitada tem como finalidade apenas a exemplificação, e não deve ser interpretada como uma limitação da invenção, descrita com mais detalhes nas reivindicações anexadas.

Claims

1. Processo de formação de uma manta laminada emaranhada por fluido tendo projeções que compreendem: proporcionar uma superfície de formação de projeção (130) que define uma pluralidade de orifícios de formação (134), tais orifícios de formação (134) estando espaçados um do outro e tendo áreas de pouso (136) entre os mesmos, ditas superfícies de formação de projeção (130) sendo capazes de mover-se em um sentido da máquina a uma velocidade de superfície de formação de projeção (V3), proporcionar um dispositivo de emaranhamento com fluido (140) tendo uma pluralidade de jatos de fluido de projeção capazes de emitir uma pluralidade de fluxos de fluido de emaranhamento pressurizados para projeção (142) a partir da referida pluralidade de jatos de fluido de projeção em direção à dita superfície de formação de projeção (130), proporcionar uma camada de suporte (14), a referida camada de suporte (14) tendo uma primeira superfície oposta e uma segunda superfície, proporcionar uma manta de projeção não tecida (16) composta por fibras, onde a manta de projeção (16) tem uma superfície interior oposta e uma superfície exterior, introdução da manta de projeção (16) sobre a superfície de formação de projeção (130) com a superfície exterior da manta de projeção (16) posicionada adjacente à superfície de formação de projeção (130), introdução da segunda superfície da camada de suporte (14) sobre a superfície interior da manta de projeção (16), direcionar a pluralidade de fluxos de fluido de projeção pressurizado do fluido de emaranhamento (142) a partir da pluralidade de jatos de fluido em uma direção a partir da primeira superfície da camada de suporte (14) em direção da superfície de formação de projeção (130) para fazer com que a) a primeira pluralidade de fibras na manta de projeção (16) ao redor dos orifícios de formação (134) na superfície de formação de projeção (130) sejam direcionadas para dentro dos orifícios de formação (134) para formar uma pluralidade de projeções (12) que se estendem para fora da superfície exterior da manta de projeção (16), e b) uma segunda pluralidade de fibras na manta de projeção (16) se emaranham com a camada de suporte (14) para formar uma manta laminada (10, e remover a manta laminada (10) da superfície de formação de projeção (130), caracterizado pelo fato de que a manta de projeção (16) que é introduzida na superfície de formação de projeção (130) a uma velocidade (V1) maior do que a velocidade (V2) da camada de suporte (14) é introduzida na manta de projeção (16), ou na mesma velocidade que a camada de suporte (14) que é mais rápida do que a velocidade de superífice de formação de projeção (V3).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a manta de projeção (16) é introduzida na superfície de formação de projeção (130) a uma razão de sobrealimentação entre 10 e 50 por cento.

3. Processo de formação de uma manta laminada emaranhada por fluido (10) tendo projeções ocas (12) que compreendem: proporcionar uma superfície de formação de laminação (152) que é permeável a fluidos, onde a superfície de formação de laminação (152) é capaz de mover-se no sentido da máquina a uma velocidade de superfície de formação de laminação, proporcionar uma superfície de formação de projeção (130) que define uma pluralidade de orifícios de formação (134), tais orifícios de formação (134) estando espaçados um do outro e tendo áreas de pouso (136) entre os mesmos, estas superfícies de formação de projeção (130) sendo capazes de mover-se em um sentido da máquina a uma velocidade de superfície de formação de projeção (V3), proporcionar um dispositivo de laminação por emaranhamento com fluido (140b), tendo uma pluralidade de jatos de fluido de laminação capazes de emitir uma pluralidade de fluxos pressurizados de fluidos de laminação de um fluido de emaranhamento (142) a partir de jatos de fluido de laminação em direção à superfície de formação de laminação (152), proporcionar um dispositivo de emaranhamento com fluido (140) tendo uma pluralidade de jatos de fluido de projeção capazes de emitir uma pluralidade de fluxos de fluido de projeção pressurizado de um fluido de emaranhamento (142) a partir dos jatos de fluido de projeção em direção à dita superfície de formação de projeção (130), proporcionar uma camada de suporte (14), a referida camada de suporte (14) tendo uma primeira superfície oposta e uma segunda superfície, proporcionar uma manta de projeção não tecida (16) composta por fibras, onde a manta de projeção (16) tem uma superfície interior oposta e uma superfície exterior, introduzir a referida camada de suporte (14) e a referida manta de projeção (16), na referida superfície de formação de laminação (152), direcionar a pluralidade de fluxos de fluidos pressurizados de laminação da pluralidade de jatos de fluido de laminação para dentro da camada de suporte (14) e da manta de projeção (16) para fazer com que pelo menos uma parte das referidas fibras da manta de projeção (16) emaranhem- se com a referida camada de suporte (14) de modo a formar uma manta laminada (10), introduzir a manta laminada (10) sobre a superfície de formação de projeção (130) com a superfície exterior da manta de projeção (16) adjacente à superfície de formação de projeção (130), direcionar a pluralidade de fluxos de fluido de projeção pressurizado do fluido de emaranhamento a partir da pluralidade de jatos de fluido de projeção na manta laminada (10) em uma direção a partir da primeira superfície da camada de suporte (14) em direção da superfície de formação de projeção (130) para fazer com que uma primeira pluralidade de fibras na manta de projeção (16) ao redor dos orifícios de formação (134) na superfície de formação de projeção (130) sejam direcionadas para dentro dos orifícios de formação (134) para formar uma pluralidade de projeções (12) que se estendem para fora da superfície exterior da manta de projeção (16), e remover a manta laminada (10) da superfície de formação de projeção (130); em que a camada de suporte (14) é introduzida na superfície de formação de laminação (130) com a primeira superfície adjacente à superfície de formação de laminação (152), essa superfície interior da manta de projeção (16) é introduzida na segunda superfície da camada de suporte (14), e a pluralidade de fluxos de fluido de laminação pressurizado são direcionados a partir da pluralidade de jatos de fluido de laminação em uma direção a partir da superfície exterior da manta de projeção (16) em direção à superfície de formação de laminação (152) para fazer com que pelo menos parte das fibras da manta de projeção (16) se tornem emaranhadas com a camada de suporte (14) para formar uma manta laminada (10); caracterizado pelo fato de que a manta de projeção (16) é introduzida na camada de suporte (14) em uma velocidade que é maior do que uma velocidade da camada de suporte (14) é introduzida na superfície de formação de laminação (130).

4. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que a superfície de formação de projeção (130) compreende um cilindro de texturização.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as referidas áreas de pouso (136) da referida superfície de formação de projeção (130) que não são permeáveis ao fluido de emaranhamento.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que a direção da pluralidade de fluxos de fluido de projeção pressurizado causa a formação das projeções (12), que são ocas.