BR112017011385B1

BR112017011385B1 - Fibra oca, trama não tecida, artigo absorvente, fieira para formar uma fibra oca, e, método de formação de uma fibra oca

Info

Publication number: BR112017011385B1
Application number: BR112017011385-6A
Authority: BR
Inventors: Eric E. Lennon; John H. Conrad; Douglas J. Hulslander; David W. Hall
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc.
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2022-09-06
Also published as: MX2017006786A; EP3234248A1; EP3234248A4; US20170304128A1; WO2016100057A1; CN115323512A; CN107002294A; AU2015362938B2; AU2015362938A1; KR20170098845A; US20220096283A1; US11224546B2; BR112017011385A2; KR102503967B1

Abstract

FIBRAS OCAS FINAS TENDO UMA ALTA FRAÇÃO DE VAZIO. É fornecida uma fibra oca que se estende ao longo de pelo menos uma parte da fibra, ao longo de um eixo longitudinal da mesma e é definida por uma parede interior. Através do controle seletivo sobre a maneira em que é formada, os presentes inventores descobriram que a fibra oca pode apresentar uma combinação única de uma alta fração de vazio e tamanho de fibra pequeno que a torna particularmente adequada para uso em certas aplicações, como mantas não tecidas para artigos absorventes.

Description

Fundamentos da Invenção

[001] Materiais fibrosos são usados em uma ampla variedade de componentes diferentes para ajudar a controlar o fluxo de fluidos. Em artigos absorventes, por exemplo, materiais fibrosos (por exemplo, mantas não tecidas) podem ser usados para absorver rapidamente fluidos corporais (por exemplo, urina) e permitir que fluam em uma camada absorvente sem permitir ou facilitar a retransmissão de fluidos para o usuário. Infelizmente, materiais fibrosos podem experimentar vários problemas quando usados dessa maneira. Por exemplo, muitas vezes é desejável reduzir o peso base do material fibroso para permitir a formação de produtos mais finos. Com materiais fibrosos mais convencionais, no entanto, essa redução no peso base pode afetar negativamente outras propriedades, tais como propriedades de penetração e barreira de líquido. Embora algumas soluções para estes problemas tenham sido propostas, nenhuma é inteiramente satisfatória. Por exemplo, a Patente dos EUA n° 6.368.990 descreve uma manta não tecida spunbond que é formada de filamentos ocos ou fibras descontínuas. De acordo com a patente '990, estas fibras ocas podem possibilitar um peso base inferior, ou um aumento no número de fibras para um determinado peso base. Apesar de ter alcançado alguma melhoria, estas fibras ocas ainda sofrem de deficiências múltiplas. Por exemplo, as fibras tendem a carecer de uma fração de vazio alta o suficiente para melhorar significativamente as propriedades de admissão de fluidos do material além do que já é convencional. Além disso, tentativas de aumentar a fração de vazio infelizmente tendem a resultar em um aumento no diâmetro total da fibra, o que não é desejável para a maioria das aplicações.

[002] Assim, atualmente existe uma necessidade por fibras ocas

Sumário da Invenção

[3] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma fibra oca é divulgada que geralmente estende-se numa direção longitudinal e tem um diâmetro de fibra médio. A fibra oca é composta por uma cavidade oca que se estende ao longo de pelo menos uma porção da fibra na direção longitudinal e é definida por uma parede interior. A parede interna tem uma espessura média e o produto da espessura média e o diâmetro da fibra médio é 110 micrômetros quadrados ou menos e em que a fibra tem uma fração de vazio que é de cerca de 5% a cerca de 50%.

[4] De acordo com outra forma modalidade da presente invenção, é divulgada uma fieira para formação de uma fibra oca. A fieira contém uma placa de rotação que define uma pluralidade de capilares tendo uma ou mais ranhuras espaçadas, em que pelo menos uma parte das ranhuras tem uma largura e comprimento tal que a razão do comprimento sobre a largura é maior do que cerca de 5. A largura das ranhuras é de cerca de 0,08 a cerca de 0,2 milímetros. As ranhuras têm ainda um diâmetro externo que é definido como a distância entre as bordas externas das ranhuras, o diâmetro externo sendo maior do que cerca de 0,6 milímetros. A área aberta total definida pelas ranhuras dentro de um capilar é igualmente de 0,10 a cerca de 0,40 milímetros quadrados.

[5] Outras propriedades e aspectos da presente invenção serão discutidos com mais detalhes abaixo.

Breve Descrição das Figuras

[6] Uma divulgação completa e esclarecedora da presente invenção, incluindo o seu melhor modo, direcionada às pessoas versadas na técnica, é estabelecida mais particularmente no restante do relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, nas quais:

[7] A Fig. 1 é uma vista superior de uma modalidade da fieira da presente invenção, que pode ser empregada para formar as fibras ocas;

[8] A Fig. 2 é uma vista superior de um capilar mostrado na fieira da Fig. 1;

[9] A Fig. 3 é uma vista em corte transversal do capilar da Fig. 2.

[10] A Fig. 4 é uma ilustração esquemática de um processo que pode ser usado em uma modalidade da presente invenção para formar fibras ocas; e

[11] A Fig. 5 é uma modalidade de um artigo absorvente que pode empregar as fibras ocas da presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades Representativas Definições

[12] Conforme utilizado no presente documento, o termo “fibras” refere-se a extrusados alongados, formados pela passagem de um polímero por meio de um orifício de moldagem, como uma matriz. Salvo especificação em contrário, o termo “fibras” abarca tanto as fibras descontínuas com comprimentos definidos como filamentos substancialmente contínuos. Os filamentos substancialmente longos podem, por exemplo, ter comprimento muito maior do que o diâmetro, como razão entre comprimento e diâmetro (“razão de aspecto”) superior a cerca de 15.000 para 1 e, em alguns casos, a cerca de 50.000 para 1. A fibra é "oca" a tal ponto que ela contém uma cavidade oca que se estende ao longo de pelo menos uma porção da fibra no sentido longitudinal. Em alguns casos, a cavidade pode se estender ao longo de todo o comprimento da fibra.

[13] Como utilizado no presente documento, o termo “manta não tecida” refere-se, geralmente, a uma manta com estrutura de fibras que são entrelaçadas, mas não de forma identificável, como em um pano entrelaçado. Exemplos de mantas não tecidas adequadas incluem, mas não se limitam a, mantas de filamentos de sopro por fusão (meltblown), mantas termossoldadas (spunbond), mantas cardadas ligadas, mantas coformes, mantas emaranhadas hidraulicamente e assim por diante.

[14] Como utilizado aqui, o termo manta "spunbound" geralmente se refere a uma manta não tecida que contém filamentos substancialmente contínuos formados pela extrusão de um material termoplástico fundido a partir de uma pluralidade de capilaridades finas, usualmente circulares, de uma fieira com o diâmetro das fibras extrudadas sendo então rapidamente reduzido através de, por exemplo, extração edutiva e/ou outros mecanismos bem conhecidos de realização de spunbound. A produção de mantas spunbound é descrita e ilustrada, por exemplo, na Patente dos EUA N°s. 4.340.563 para Appel, et al., 3.692.618 para Dorschner, et al., 3.802.817 para Matsuki, et al., 3.338.992 para Kinney, 3.341.394 para Kinney, 3.502.763 para Hartman, 3.502.538 para Levy, 3.542.615 para Dobo, et al., e 5.382.400 para Pike, et al.

[15] Como empregado no presente documento, o termo manta ou revestimento “meltblown” refere-se geralmente às fibras que contêm manta não tecida formadas pela extrusão de um material termoplástico fundido, por meio de uma variedade de moldes capilares finos, geralmente circulares, como fios fundidos de filamentos em correntes de gás (por exemplo, ar) de convergência de alta velocidade que atenuam os filamentos de material termoplástico fundido para reduzir seus diâmetros, que podem apresentar diâmetro de microfibra. Por conseguinte, as fibras meltblown são carregadas pelo fluxo de gás em alta velocidade e são depositadas em uma superfície de coleta de modo a formar uma manta de fibras meltblown dispersas aleatoriamente. Tal processo é divulgado, por exemplo, na Patente dos EUA N° 3.849.241 para Butin et al.

Descrição Detalhada

[16] Serão feitas referências detalhadas a diversas modalidades da invenção, com um ou mais exemplos descritos a seguir. Cada exemplo é fornecido à título de explicação da invenção, sem limitação da invenção. De fato, estará evidente aos 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, características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade, podem ser usadas em outra modalidade para produzir ainda uma outra modalidade. Assim, pretende-se que a presente invenção abranja tais modificações e variações que estejam dentro do escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[17] De um modo geral, a presente invenção é direcionada a uma fibra que contém uma cavidade oca estendendo-se ao longo de pelo menos uma porção da fibra ao longo de um eixo longitudinal dela e é definida por uma parede interior. Através do controle seletivo sobre a maneira em que é formada, os presentes inventores descobriram que a fibra oca pode apresentar uma combinação única de uma alta fração de vazio e tamanho de fibra pequeno que a torna particularmente adequada para uso em certas aplicações, como mantas não tecidas para artigos absorventes. Um parâmetro que é particularmente representativo desta propriedade é o produto do diâmetro médio da fibra e sua espessura de parede média, que é relativamente pequena para as fibras ocas da presente invenção. Ou seja, o produto é normalmente cerca de 110 micrômetros quadrados ou menos, em algumas modalidades, cerca de 100 micrômetros quadrados ou menos e, em algumas modalidades, de cerca de 20 a cerca de 90 micrômetros quadrados. Por exemplo, a parede interior pode ter uma espessura de parede média de cerca de 3 a cerca de 10 micrômetros, em algumas modalidades, de cerca de 3,25 a cerca de 9,75 micrômetros e, em algumas modalidades, de cerca de 3,35 a cerca de 9,25 micrômetros. Da mesma forma, o diâmetro médio da fibra, que pode ou não ser o mesmo que o diâmetro externo da parede interior, pode variar de cerca de 5 a cerca de 30 micrômetros, em algumas modalidades, de cerca de 10 a cerca de 25 micrômetros e, em algumas modalidades, de cerca de 15 a cerca de 20 micrômetros. Deve ser entendido que os valores de diâmetro e espessura de parede reais podem variar um pouco ao longo do eixo longitudinal da fibra. No entanto, uma vantagem da presente invenção é que estes valores podem permanecer relativamente constantes, de modo que o coeficiente de variação na espessura e/ou diâmetro é de cerca de 35% ou menos, em algumas modalidades, cerca de 30% ou menos e, em algumas modalidades, de cerca de 10% a cerca de 25% ao longo da direção longitudinal da fibra. A fração de vazio da fibra pode também ser relativamente elevada, tal como de cerca de 5% a cerca de 50%, em algumas modalidades, de cerca de 8% a cerca de 40%, em algumas modalidades, de cerca de 10% a cerca de 30% e, em algumas modalidades, de cerca de 15% a cerca de 25%. A fração de vazio pode ser determinada através de microscopia (por exemplo, óptica ou SEM). A fração de vazio é determinada dividindo-se a área da porção vazia pela área da fibra inteira (vazio e fibra) e então multiplicada por 100.

[18] As fibras ocas exclusivas da presente invenção são formadas usando um processo em que uma composição termoplástica é extrudada através de uma fieira. A composição termoplástica contém pelo menos um polímero e, opcionalmente, pelo menos um aditivo. Polímeros termoplásticos adequados podem incluir, por exemplo, poliésteres (por exemplo, ácido polilático, tereftalato de polietileno, etc.); poliolefinas (por exemplo, polietileno, polipropileno, polibutileno, etc.); politetrafluoretileno; acetatos de polivinil; acetatos de policloreto de vinil; butirais de polivinil; resinas acrílicas (por exemplo, poliacrilato, polimetilacrilato, polimetilmetacrilato, etc.); poliamidas (por exemplo, nylon); cloretos de polivinil; cloretos de polivinilideno; poliestireno; álcoois polivinílicos; poliuretanos; e assim por diante. Em uma modalidade, por exemplo, a composição termoplástica pode ser uma composição de poliolefina na medida em que poliolefinas constituem de cerca de 50% em peso a cerca de 99% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 60% em peso a cerca de 98% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 80% em peso a cerca de 95% em peso da composição termoplástica. As poliolefinas também podem ter uma temperatura de fusão de cerca de 100°C a cerca de 220°C, em algumas modalidades, de cerca de 120°C a cerca de 200°C, e, em algumas modalidades, de cerca de 140°C a cerca de 180°C. A temperatura de fusão pode ser determinada por meio de calorimetria exploratória diferencial (differential scanning calorimetry - "DSC") de acordo com ASTM D-3417. As poliolefinas adequadas podem, por exemplo, incluir polímeros de etileno (por exemplo, polietileno de baixa densidade (“LDPE”), polietileno de alta densidade (“HDPE”), polietileno linear de baixa densidade (“LLDPE”), etc.), homopolímeros de propileno (por exemplo, sindiotáticos, atáticos, isotáticos, etc.), copolímeros de propileno e assim por diante.

[19] Em uma modalidade particular, a poliolefina é um homopolímero ou copolímero de propileno (por exemplo, aleatório ou bloco) contendo cerca de 10% em peso ou menos de comonômeros (por exemplo, α- olefinas) e, em algumas modalidades, cerca de 2% em peso ou menos. Se desejado, o polímero de propileno pode ser sindiotático ou isotático. O termo "sindiotáctico" se refere, geralmente, a uma tacticidade em que uma parte considerável, se não a totalidade, dos grupos metil alternam em lados opostos ao longo da cadeia do polímero. Por outro lado, o termo "isotático" geralmente se refere a uma tacticidade em que uma parte considerável, se não a totalidade, dos grupos metil estão no mesmo lado ao longo da cadeia do polímero. Esses polímeros são formados tipicamente usando um catalisador de Ziegler-Natta, sozinho ou em combinação com uma pequena quantidade de um comonômero de α-olefina. Polímeros isotáticos, por exemplo, têm normalmente uma densidade que varia de 0,90 a 0,94 g/cm3, conforme determinado de acordo com ASTM 1505-10. Homopolímeros de propileno comercialmente disponíveis podem incluir, por exemplo, Metocene™ MF650Y e MF650X (Basell Polyolefins); PP2252E1, PP 3155 ou PP 2252 (ExxonMobil); e M3661 PP (Total Refining and Chemicals). Outros exemplos de polímeros de propileno adequados podem ser descritos nas Patentes U.S. N°s. 6.500.563 para Datta et al.; 5.539.056 para Yang et al.; e 5.596.052 para Resconi et al.

[20] Naturalmente, outras poliolefinas também podem ser empregadas na composição da presente invenção, sozinhas ou em combinação com os polímeros mencionados acima. Por exemplo, a poliolefina pode ser um copolímero de propileno com outra α-olefina, como por exemplo, C3-C20 α-olefina ou C3-C12 α-olefina. Exemplos específicos de α-olefinas adequadas incluem 1-buteno; 3-metil-1-buteno; 3,3-dimetil-1- buteno; 1-penteno; 1-penteno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-hexeno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1- hepteno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-octeno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-noneno com um ou mais substituintes de metil, etil ou propil; 1-deceno substituído por etil, metil ou dimetil; 1-dodeceno; e estireno. Os comonômeros α-olefina particularmente desejados são etileno, 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Copolímeros de propileno adequados incluem aqueles comercialmente disponíveis sob as designações de VISTAMAXX™ de ExxonMobil Chemical Co. de Houston, Texas; FINA™ (por exemplo, 8573) de Atofina Chemicals de Feluy, Bélgica; TAFMER™ disponível por Mitsui Petrochemical Industries; e VERSIFY™, disponível por Dow Chemical Co. de Midland, Michigan.

[21] Outros aditivos também podem ser incorporados à composição, tais como assistentes deslizantes (por exemplo, derivados de ácidos graxos) estabilizadores de fusão, estabilizadores de processamento, estabilizadores de calor, estabilizantes de luz, antioxidantes, estabilizadores de envelhecimento de calor, agentes de branqueamento, agentes antibloqueio, agentes de ligação, adesivantes, modificadores de viscosidade, etc.

[22] Em determinadas modalidades, a fibra pode ser uma fibra monocomponente, tal que a parede interior é formada inteiramente pela composição termoplástica, que possa conter pelo menos um polímero e, opcionalmente, pelo menos um aditivo. Naturalmente, em algumas modalidades, a fibra pode conter uma ou mais camadas de polímero adicional como componente (por exemplo, bicomponente) para aumentar ainda mais a força, a processabilidade e/ou outras propriedades. Essas fibras podem, por exemplo, ter uma configuração bainha-núcleo, configuração lado-a-lado, configuração de pizza segmentada, configuração ilha-no-mar e assim por diante.

[23] Independentemente da composição específica e da configuração utilizada, o método para formar as fibras ocas é seletivamente controlado na presente invenção para conseguir a combinação desejada de uma alta fração de vazio e tamanho de fibra pequeno. Com referência à Fig. 4, por exemplo, é mostrada mais detalhadamente uma modalidade de um método para a formação de fibras. Nesta modalidade específica, a composição termoplástica pode ser alimentada a uma extrusora 12 a partir de um funil 14. A mistura pode ser provida ao funil 14 por meio de qualquer técnica convencional. A extrusora 12 é aquecida a uma temperatura suficiente para fazer a extrusão do polímero fundido. Para ajudar a limitar a deterioração da cavidade oca conforme é formada, a composição é tipicamente fundida a uma temperatura de cerca de 180°C a cerca de 300°C, em algumas modalidades, de cerca de 200°C a 260°C e, em algumas modalidades, de cerca de 210°C a cerca de 250°C.

[24] A composição extrudada é então passada por um duto de polímero 16 até uma fieira 18. Notavelmente, os presentes inventores descobriram que a natureza particular da fieira pode ser seletivamente controlada para ajudar a atingir as propriedades desejadas das fibras observadas acima. Mais particularmente, a fieira pode conter pelo menos uma placa de rotação que define uma pluralidade de capilares tendo uma ou mais ranhuras formadas (ou segmentos) através das quais a composição termoplástica pode fluir. Por exemplo, as ranhuras podem ter uma forma multidirecional, como forma de C, forma de arco, etc., de modo que a composição termoplástica forma uma protuberância quando passada entre elas, o que faz com que ela aglutine numa distância curta abaixo da face do molde e forme uma fibra com um interior oco.

[25] Referindo-se às Figs. 1-3, por exemplo, uma modalidade de uma fieira 18 é demonstrada que pode ser usada para formar fibras ocas da presente invenção. Conforme ilustrado, a fieira 18 contém uma pluralidade de capilares 110 que se estendem através de uma placa de rotação a partir de uma superfície superior 122 até uma face 124 (Fig. 3). Qualquer número adequado de ranhuras pode ser empregado, como de 2 a 10 ranhuras, em algumas modalidades, de 2 a 6 ranhuras e, em algumas modalidades, de 2 a 4 ranhuras. Nesta modalidade em particular, por exemplo, os capilares 110 contêm duas ranhuras em forma de C 112 tendo uma largura "W" (Fig. 2) e um comprimento "L" (Fig. 3). Os presentes inventores descobriram que através do controle seletivo sobre a razão do comprimento sobre a largura das ranhuras, fibras ocas podem ser produzidas com a fração desejada de fração de vazio e espessura de parede. Por exemplo, a razão do comprimento sobre a largura é normalmente maior que cerca de 5, em algumas modalidades, de cerca de 6 a cerca de 100 e, em algumas modalidades, de cerca de 8 a cerca de 80. A largura pode, por exemplo, variar de cerca de 0,08 a cerca de 0,2 milímetros, em algumas modalidades, de cerca de 0,09% a cerca de 0,18 milímetros e, em algumas modalidades, de cerca de 0,10 a cerca de 0,15 milímetros. O comprimento pode igualmente variar de cerca de 0,4 a cerca de 2,0 milímetros, em algumas modalidades, de cerca de 0,5 a cerca de 1,8 milímetros e, em algumas modalidades, de cerca de 0,8 a cerca de 1,5 milímetros. Embora a largura e o comprimento sejam mostrados como sendo relativamente constantes na modalidade da Fig. 1-3, deve ser entendido que esses valores podem variar, se assim se desejar. Por exemplo, a ranhura pode ter uma forma irregular, para que sua largura varie ao longo de seu comprimento, ou vice-versa. Nesses casos, os valores de largura e/ou comprimento médios, no entanto, podem ser controlados para cair dentro dos intervalos acima.

[26] Outros parâmetros de configuração do capilar e ranhura também podem ser seletivamente controlados na presente invenção para obter as propriedades desejadas de fibra oca. Por exemplo, o diâmetro externo das ranhuras 112, que é designado como "OD" na Fig. 2 e é a distância entre as bordas exteriores de cada ranhura 112, é normalmente maior que cerca de 0,6 milímetros, em algumas modalidades, maior que cerca de 0,7 milímetros, em algumas modalidades, de cerca de 0,8 milímetros a cerca de 10 milímetros e, em algumas modalidades, de cerca de 0,9 a cerca de 5 milímetros. O diâmetro interno "ID" do capilar 110 pode, da mesma forma, ser de cerca de 0,2 milímetros a cerca de 2,0 milímetros, em algumas modalidades, de cerca de 0,3 milímetros a cerca de 1,8 milímetros e, em algumas modalidades, cerca de 0,4 a cerca de 1,4 milímetros. A distância "B" entre as extremidades das ranhuras pode também variar, tal como de cerca de 0,01 a cerca de 0,5 milímetros, em algumas modalidades, de cerca de 0,01 a cerca de 0,4 milímetros e, em algumas modalidades, de cerca de 0,05 a cerca de 0,2 milímetros. Além disso, a área aberta total definida pelas ranhuras dentro de um capilar é, igualmente, normalmente de cerca de 0,10 a cerca de 0,40 milímetros quadrados, em algumas modalidades, de cerca de 0,12 a cerca de 0,38 milímetros quadrados e, em algumas modalidades, de cerca de 0,14 a cerca de 0,35 milímetros quadrados. A área aberta total pode ser calculada utilizando a seguinte equação: Área Aberta Total = (0,25πOD2)-(0,25πID2) - (B*W*N) em que, OD é o diâmetro externo do capilar; ID é o diâmetro interno do capilar; B é a distância entre as extremidades das ranhuras; W é a largura das ranhuras; e N é o número de ranhuras.

[27] Referindo-se novamente à Fig. 4, a fieira 18 pode produzir uma cortina de extrusão descendente de cavidades quando a composição termoplástica é extrudado através delas. Uma vez formadas, um soprador 20 pode ser empregado que resfria as fibras. O ar resfriado pode ser direcionado de um lado da cortina da fibra, como mostrado na Fig. 4, ou de ambos os lados da cortina da fibra. Para formar uma fibra com o comprimento desejado, as fibras resfriadas são geralmente extraídas por fusão, assim como quando se usa uma unidade de extração de fibras 22, como mostrado na Fig. 4. As unidades de estiramento ou aspiradores de fibras, para uso nos polímeros de fiação por fusão, são bem conhecidos na técnica. Unidades de estiramento de fibra adequadas no processo para a presente invenção incluem um aspirador de fibra linear do tipo mostrado na Patente U.S. Nos. 3.802.817 e 3.423.255. Geralmente a unidade de extração de fibras 22 inclui uma passagem vertical de alongamento, por meio da qual as fibras são extraídas, aspirando-se o ar que entra pelas laterais da passagem e fluindo em sentido descendente por meio da passagem. Um aquecedor ou soprador 24 fornece o ar de aspiração à unidade de estiramento de fibra 22. O ar aspirado extrai por fusão as fibras e o ar ambiente por meio da unidade de extração de fibras 22. O fluxo de gás faz com que as fibras sejam extraídas por fusão ou atenuadas, o que aumenta a orientação molecular ou cristalinidade dos polímeros que formas as fibras. Quando se emprega uma unidade de estiramento de fibra, a taxa de "tração" pode ser selecionada para ajudar a atingir o comprimento desejado da fibra. A taxa de "tração" é a velocidade linear das fibras após o estiramento (por exemplo, a velocidade linear do cilindro godet 42 ou de uma superfície foraminosa (não mostrada) dividida pela velocidade linear das fibras após a extrusão). Em algumas modalidades, a taxa de tração pode variar de cerca de 20:1 a cerca de 4000:1, em algumas modalidades, de cerca de 25:1 a cerca de 2000:1, em algumas modalidades, de cerca de 50:1 a cerca de 1000:1 e, em algumas modalidades, de cerca de 75:1 a cerca de 800:1.

[28] Depois de formadas, as fibras podem ser depositadas através da abertura de saída da unidade de estiramento de fibra 22 e em um cilindro godet 42. Se desejado, as fibras coletadas no cilindro godet 42 podem, opcionalmente, ser submetidas a um processamento em série adicional e/ou a etapas de conversão (não mostrado), como será entendido pelos versados na técnica. Por exemplo, as fibras podem ser coletadas e depois onduladas, texturizadas e/ou cortadas em um comprimento de fibra médio na faixa de cerca de 3 a 80 milímetros, em algumas modalidades, de cerca de 4 a cerca de 65 milímetros e, em algumas modalidades, de cerca de 5 a cerca de 50 milímetros. As fibras cortadas podem então ser incorporadas em uma manta não tecida, como é conhecido na área, como mantas por cardagem, mantas ligadas por fluxo de ar, etc.

[29] As fibras ocas resultantes da presente invenção podem ser convenientemente empregadas em diversas aplicações, sem primeiro ser formadas em qualquer tipo de estrutura coerente. No entanto, em certos casos, pode ser desejado formar as fibras em uma estrutura de manta não tecida, depositando-se as fibras aleatoriamente sobre uma superfície de formação (opcionalmente com o auxílio de vácuo) e fazendo-se a adesão da manta resultante por meio de qualquer técnica conhecida. A manta não tecida pode ser formada antes ou depois da extração das fibras. Em certas modalidades, por exemplo, pode ser desejável formar uma manta não tecida a partir de uma pluralidade de fibras e portanto extrair as fibras estirando-se manta não tecida ao grau desejado para formar a rede porosa. Numa modalidade alternativa, uma superfície de formação contínua pode simplesmente ser posicionada abaixo de uma unidade de aspiração de fibras que extrai as fibras até a extensão desejada, antes de formar a manta.

[30] Uma vez formada, a manta não tecida pode ser então ligada usando-se qualquer técnica convencional, tal como por meio de um adesivo ou de forma autogênica (por exemplo, fusão e/ou auto-adesão das fibras sem aplicação de adesivo externo). A adesão autogênica, por exemplo, pode ser obtida por meio do contato com as fibras enquanto estão semiderretidas ou pegajosas ou pela simples mistura de resina e/ou solvente aderente com os polímeros usados na formação das fibras. Técnicas de adesão autogênica adequadas podem incluir adesão por ultrassom, adesão térmica, adesão por fluxo de ar, adesão por calandra, e assim por diante. Por exemplo, a manta pode ser adicionalmente ligado ou estampado com um padrão por um processo termomecânico em que o tecido é passado através de um rolo de bigorna liso aquecido e um rolo de padronagem aquecido. O rolo de padronagem pode ter padronagem em relevo, o qual provê as propriedades ou aparência desejados do tecido. É preferível que o rolo de padronagem defina um padrão em relevo que defina uma pluralidade de locações de ligação a qual defina uma ligação de área de cerca de 2% e 30% da área total do rolo. Exemplos de padrões de ligação incluem, por exemplo, aqueles descritos nas Patentes U.S. n° 3.855.046 para Hansen et al., Patente dos EUA n° 5.620.779 para Levy et al., Patente dos EUA n° 5.962.112 para Haynes et al., Patente dos EUA n° 6.093.665 para Sayovitz et al., assim como nas Patentes de Designs U.S. n° 428.267 para Romano et al.; 390.708 para Brown; 418.305 para Zander et al.; 384.508 para Zander et al.; 384.819 para Zander et al.; 358.035 para Zander et al.; e 315.990 para Blenke, et al. A pressão entre os rolos pode ser de cerca de 5 a 2000 libras por polegada linear. A pressão entre os rolos e a temperatura dos rolos é equilibrada, para obter as propriedades ou aparência desejadas da manta ao mesmo tempo em que mantém propriedades similares a tecidos. Como é de conhecimento de indivíduos versados na técnica, a temperatura e a pressão exigidas podem variar dependendo de muitos fatores, incluindo, mas não se limitando a, área de padrão de ligação, propriedades de polímero, propriedades de fibra e propriedades não tecidas.

[31] Se assim for desejado, a manta não tecida pode também ser um compósito que contém uma combinação das fibras ocas da presente invenção e outros tipos de fibras (por exemplo, fibras descontínuas, filamentos, etc.). Por exemplo, as fibras sintéticas termoplásticas adicionais podem ser utilizadas, tais como aqueles formados a partir de poliolefinas, por exemplo, polietileno, polipropileno, polibutileno, etc.; politetrafluoretileno; poliésteres, por exemplo, tereftalato de polietileno e assim por diante; acetato de polivinil; cloreto de acetato de polivinila; polivinil butiral; resinas acrílicas, por exemplo, poliacrilato, polimetilacrilato, polimetilmetacrilato, e assim por diante; poliamidas, por exemplo, nylon; cloreto de polivinila; cloreto de polivinilideno; poliestireno; álcool polivinílico; poliuretanos; ácido polilático; etc. Se desejado, também podem ser utilizados polímeros renováveis. Alguns exemplos de fibras sintéticas conhecidas incluem as fibras bicomponentes de revestimento e núcleo, comercializadas pela KoSa Inc. de Charlotte, North Carolina sob as designações T-255 e T-256, ambas utilizando revestimento de poliolefina ou T-254, que apresenta revestimento de copoliéster de baixa fusão. Ainda outras fibras bicomponentes conhecidas que podem ser usadas incluem as comercializadas pela Chisso Corporation de Moriyama, Japão ou a Fibervisions LLC de Wilmington, Delaware. As fibras cortadas de ácido polilático também podem ser empregadas, com as comercializadas pela Far Eastern Textile, Ltd. de Taiwan.

[32] O composto pode também conter fibras de celulose, como celuloses com comprimento médio de fibra maior, celuloses com comprimento médio de fibra menor ou combinações destas. Um exemplo de fibra de celulose com lanugem com comprimento médio maior são as fibras de celulose kraft de madeira macia. As fibras de celulose kraft de madeira macia derivam de árvores coníferas e incluem fibras de celulose como, entre outras, das espécies do norte, do oeste e do sul, inclusive sequoia, cedro vermelho, cicuta, abeto de Douglas, abeto verdadeiro, pinho (por exemplo, pinho do sul), picea (por exemplo, picea mariana) bambu, combinações destas e assim por diante. As fibras de celulose kraft de madeira macia do norte podem ser usadas na presente invenção. Um exemplo de fibras de celulose kraft de madeira macia do sul, adequada para a presente invenção, são as comercializadas pela Weyerhaeuser Company, que conta com escritórios em Federal Way, Washington, sob a designação comercial de “NF-405.” Outra celulose adequada para uso na presente invenção é uma celulose de madeira sulfatada alvejada, contendo principalmente fibras de madeira macia, comercializada pela Bowater Corp., que conta com escritórios em Greenville, South Carolina, sob o nome comercial de celulose CoosAbsorb S. As fibras de baixa média de comprimento também podem ser usadas na presente invenção. Um exemplo de fibras de celulose de baixa média de comprimento são as fibras de celulose kraft de coníferas. As fibras de celulose kraft de coníferas são derivadas de árvores caducifólias e incluem fibras de celulose como, entre outras, eucalipto, acer, bétula, álamo tremedor, etc. As fibras de celulose kraft de eucalipto podem ser particularmente desejáveis para aumentar a maciez, o brilho, a opacidade e mudar a estrutura de poros da folha para aumentar sua capacidade de absorção. Fibras de bambu ou algodão também podem ser empregadas.

[33] Os laminados não tecidos também podem ser formados na presente invenção, em que uma ou mais camadas são formadas a partir das fibras ocas. Por exemplo, a manta não tecida de uma camada pode ser um spunbond que contém as fibras ocas, enquanto a manta não tecida de outra camada pode conter outros tipos de fibras. Em uma modalidade, o laminado não tecido contém uma camada meltblown disposta entre duas camadas spunbond, para formar um laminado spunbond/meltblown/spunbond (“SMS”). Se desejado, a(s) camada(s) spunbond podem ser formadas a partir das fibras ocas. Diversas técnicas de formação de laminados SMS são descritas nas Patentes U.S. n°s 4.041.203 para Brock et al.; 5.213.881 para Timmons et al.; 5.464.688 para Timmons et al.; 4.374.888 para Bornslaeger; 5.169.706 para Collier et al.; e 4.766.029 para Brock et al., assim como na Publicação de Pedido de Patente dos EUA n° 2004/0002273 para Fitting et al. Claro que o laminado não tecido pode apresentar outras configurações e ter outros números de camadas meltblown e spunbond, conforme o desejado, tais como laminados spunbond/meltblown/meltblown/spunbond (“SMMS”) e laminados spunbond/meltblown (“SM”), etc. Embora a gramatura do laminado não tecido possa ser obtida sob medida para a aplicação desejada, ela normalmente varia entre cerca de 10 a cerca de 300 gramas por metro quadrado (g/m2), em algumas formas de realização, de cerca de 25 a cerca de 200 g/m2 e, em algumas formas de realização, de cerca de 40 a cerca de 150 g/m2.

[34] Podem ser formados também laminados de película não tecida. Em tais modalidades, a película é, tipicamente, impermeável a líquidos e ou impermeável ou permeável a vapor. Películas que são impermeáveis a líquidos e permeáveis a vapor são comumente denominadas "respiráveis" e têm, tipicamente, uma taxa de transmissão de vapor d'água ("WVTR") de cerca de 100 gramas por metro quadrado por 24 horas (g/m2/24 horas) ou mais, em algumas modalidades de cerca de 500 a cerca de 20.000 g/m2/24 horas e em algumas modalidades de cerca de 1.000 a cerca de 15.000 g g/m2/24 horas. A película respirável pode ser também película microporosa ou monolítica. Películas microporosas são formadas tipicamente incorporando-se o preenchimento (por exemplo, carbonato de cálcio) na matriz polimérica, e estirando a película posteriormente de modo a criar os poros. Exemplos de tais películas são descritos, por exemplo, nas Patentes U.S. N° 5.843.057 para McCormack; 5.855.999 para McCormack; 5.932.497 para Morman, et al.; 5.997.981 para McCormack, et al.; 6.002.064 para Kobylivker, et al.; 6.015.764 para McCormack, et al.; 6.037.281 para Mathis, et al.; 6.111.163 para McCormack, et al.; e 6.461.457 para Taylor, et al.

[35] As fibras ocas da presente invenção podem ser empregadas em uma ampla variedade de diferentes artigos. Por exemplo, as fibras ocas podem ser empregadas em um artigo absorvente. Um artigo absorvente que é capaz de absorver água ou outros fluidos. Exemplos de alguns artigos absorventes incluem, mas não estão limitados a: artigos absorventes para cuidados pessoais, como fraldas, fraldas de treinamento, calcinhas absorventes, produtos para incontinência em adultos, produtos de higiene feminina (por exemplo, absorventes higiênicos), roupas de banho, lenços umedecidos para bebês, luvas umedecidas descartáveis e assim por diante; artigos absorventes médicos, como roupas, campos cirúrgicos, forros para cama, curativos, panos cirúrgicos absorventes e lenços médicos; toalhas de papel para limpeza pesada em cozinhas, artigos de vestimenta, e assim por diante. Independentemente da aplicação pretendida, o artigo absorvente normalmente contém um elemento absorvente (por exemplo, camada de núcleo, camada de distribuição, camada de atraso de transferência, película de embalagem, camada de ventilação, etc.) posicionado entre uma folha traseira e uma folha superior. Notavelmente, o elemento absorvente, folha traseira e/ou folha superior, bem como um ou mais componentes do artigo absorvente (por exemplo, orelhas, abas de contenção, painéis laterais, elásticos de cintura ou perna, etc.) pode incluir as fibras ocas da presente invenção, sozinhas ou sob a forma de uma manta tecida contendo tais fibras.

[36] Neste sentido, várias modalidades exemplares do artigo absorvente serão descritas. Em referência à Fig. 1, por exemplo, uma modalidade particular de um artigo absorvente 201 é mostrada na forma de uma fralda. Entretanto, conforme mencionado acima, a invenção pode ser incorporada em outros tipos de artigos absorventes, como artigos para incontinência, absorventes higiênicos, fralda-calça, absorventes femininos, calças para treino e assim por diante. Na modalidade ilustrada, artigo absorvente 201 é mostrado como tendo uma forma de ampulheta em uma configuração aberta. Entretanto, outras formas podem obviamente ser utilizadas, como uma forma geralmente retangular, em forma de T ou forma de I. Como mostrado, o artigo absorvente 201 inclui um chassi 202 formado por vários componentes, incluindo uma folha traseira 217, folha superior 205 e elemento absorvente que inclui uma camada de núcleo absorvente 203 e camada de distribuição 207. Deve ser entendido, no entanto, que outras camadas também podem ser usadas na presente invenção. De forma semelhante, uma ou mais das camadas referidas na Fig. 1 podem também ser eliminadas em certas modalidades da presente invenção.

[37] Conforme indicado acima, a folha traseira 217 pode conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente na forma de manta não tecida. Por exemplo, a manta não tecida pode ser posicionada de modo a definir uma superfície da face voltada para a roupa 333 do artigo absorvente 201. O artigo absorvente 201 também inclui uma folha superior 205. A folha superior 205 geralmente é projetada para estar em contato com o corpo do usuário e ser permeável a líquidos. Por exemplo, a folha superior 205 pode definir uma superfície voltada para o corpo 218, que é geralmente compatível, suave ao toque, e não irritante para a pele do usuário. Se desejado, a folha superior 205 pode conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente na forma de uma manta não tecida. Por exemplo, a manta não tecida pode ser posicionada de modo a definir a superfície voltada para o corpo 218, caso desejado. A folha superior pode cercar camada de núcleo absorvente 203 de maneira a cobrir completamente o artigo absorvente. Como alternativa, a folha superior 205 e a folha traseira 217 podem se estender além do elemento absorvente e podem se juntar perifericamente, seja inteira ou parcialmente, usando as técnicas conhecidas, como adesão por adesivagem, adesão por ultrassom, etc. Como indicado acima, a folha superior 205 pode conter uma manta não tecida da presente invenção. A face anterior 205 pode incluir também uma manta não tecida convencional (por exemplo, manta spunbound, manta meltblown ou manta cardada e ligada). Outras construções exemplares de folha superior, que contêm uma manta não tecida, são descritas em Patente dos EUA n°s. 5.192.606; 5.702.377; 5.931.823; 6.060.638; e 6.150.002, bem como na Publicação de Pedido de Patente dos EUA n°s. 2004/0102750, 2005/0054255 e 2005/0059941. A folha superior 205 pode conter também uma variedade de aberturas, formadas através dela mesma, para permitir que o fluido corporal chegue mais rapidamente camada de núcleo absorvente 203. As aberturas podem ser dispostas de forma uniforme ou aleatória por toda a folha superior 205 ou podem ser dispostas somente na faixa ou tira estreita longitudinal posicionada ao longo do eixo longitudinal do artigo absorvente. As aberturas permitem a penetração rápida dos fluidos corporais no elemento absorvente. O tamanho, a forma, o diâmetro e o número de perfurações pode variar para atender às necessidades específicas de cada pessoa.

[38] O artigo absorvente contém também um elemento absorvente posicionado entre a folha superior e a folha traseira. O elemento absorvente pode ser formado a partir de uma única camada absorvente, ou por um composto que contém camadas absorventes separadas e distintas. Deve- se entender, no entanto, que qualquer número de camadas absorventes pode ser utilizado na presente invenção. Na Fig. 1, por exemplo, o elemento absorvente contém uma camada de núcleo absorvente 203 e uma camada de distribuição 207 que ajuda a desacelerar e dispersar de picos ou jatos de líquido que possam ser rapidamente introduzidos na camada de núcleo absorvente 203. Caso seja desejável, a camada de distribuição 207 pode receber e armazenar temporariamente o líquido antes de liberá-lo para as partes de armazenamento ou de retenção da camada de núcleo absorvente 203. Na modalidade ilustrada, por exemplo, camada de distribuição 207 é posta de foram intermediária entre uma superfície revestida interiormente 216 da folha superior 205 e a camada de núcleo absorvente 203. Alternativamente, a camada de pico 207 pode ser posicionada na superfície revestida externamente 218 da folha superior 205. A camada de pico 207 é construída normalmente a partir de materiais altamente permeáveis a líquidos. Materiais adequados podem incluir materiais de tecido poroso, materiais de não tecido poroso e películas com aberturas. Em uma modalidade, a camada de distribuição 207 pode conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente na forma de uma manta não tecida. Outros exemplos de camadas de pico adequadas são descritos nas Patentes U.S. N°s. 5.486.166 para Ellis, et al. e 5.490.846 para Ellis, et al.

[39] Caso seja desejável, o elemento absorvente pode conter também uma camada de atraso de transferência posicionada verticalmente abaixo da camada de distribuição. A camada de atraso de transferência pode conter um material menos hidrofílico que as outras camadas absorventes e pode ser, de maneira geral, caracterizada como bastante hidrofóbica. Por exemplo, a camada de atraso de transferência pode ser uma manta não tecida (por exemplo, manta spunbound) formada de acordo com a presente invenção. As fibras podem ser arredondadas, com três lobos ou múltiplos lobos em formato de corte transversal e que pode ser oca ou sólida em termos de estrutura. Normalmente, as mantas são ligadas, tais como por ligação térmica, acima de cerca de 3% a cerca de 30% da área da manta. Outros exemplos de materiais adequados que podem ser usados na camada de atraso de transferência são descritos nas Patentes dos EUA N°s 4.798.603 para Meyer, et al. e 5.248.309 para Serbiak, et al. Para ajustar o desempenho da invenção, a camada de atraso de transferência pode também ser tratada com uma quantidade selecionada de surfactante para aumentar sua capacidade inicial de absorção de água.

[40] A camada de atraso de transferência pode, de forma geral, ter qualquer tamanho, como um comprimento de cerca de 150 mm a cerca de 300 mm. Normalmente, o comprimento da camada de atraso de transferência é quase igual ao comprimento do artigo absorvente. A camada de atraso de transferência pode também ser igual em largura à camada de distribuição, mas geralmente é mais larga. Por exemplo, a largura da camada de atraso de transferência pode ser de cerca de 50 mm a cerca de 75 mm, e especialmente de cerca de 48 mm. A camada de retardo de transferência normalmente tem um peso de base menor que o dos outros membros absorventes. Por exemplo, a gramatura da camada de atraso de transferência é normalmente de cerca de 150 gramas por metro quadrado (gsm) e, em algumas modalidades, entre cerca de 10 gsm a cerca de 100 gsm. Se desejado, a camada de atraso de transferência pode conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente, sob a forma de uma manta tecida.

[41] Além dos componentes acima mencionados, artigo absorvente 201 pode conter também diversos outros componentes, conforme é conhecido na técnica. Por exemplo, artigo absorvente 201 pode conter também uma película de embalagem substancialmente hidrofílica (não ilustrada), que ajuda a manter a integridade da estrutura fibrosa da camada de núcleo absorvente 203. A película de embalagem geralmente é colocada sobre camada de núcleo absorvente 203, sobre, pelo menos, duas grandes superfícies de contato do mesmo e é composta por um material celulósico absorvente, como uma manta de celulose crepada ou papel toalha com alta resistência à umidade. O invólucro pode ser, opcionalmente, configurado para fornecer uma camada de drenagem que ajuda a distribuir rapidamente o líquido sobre a massa das fibras absorventes da camada de núcleo absorvente 203. O material do invólucro em um lado da massa fibrosa absorvente pode ser ligado ao invólucro localizado no lado oposto da massa fibrosa para efetivamente prender a camada de núcleo absorvente 203. Além disso, o artigo absorvente 201 também pode incluir uma camada de ventilação (não mostrada) que é posicionada entre a camada de núcleo absorvente 203 e a folha traseira 217. Quando utilizada, a camada de ventilação pode ajudar a isolar a folha traseira 217 da camada de núcleo absorvente 203, reduzindo assim a umidade na folha traseira 217. Exemplos de tais camadas de ventilação podem incluir uma manta não tecida laminada a uma película respirável, conforme descrito na Patente dos EUA n°. 6.663.611 para Blaney, et al. Se desejado, a película de embalagem e/ou camada de ventilação pode conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente na forma de uma manta não tecida.

[42] Em algumas modalidades, artigo absorvente 201 pode incluir também um par de abas (não mostrado) que se estendem desde as bordas laterais 232 do artigo absorvente 201 em uma das regiões da cintura. As abas podem ser formadas integralmente com um componente da fralda selecionado. Por exemplo, as orelhas podem ser integralmente formadas com a folha traseira 217 ou a partir do material empregado para prover a superfície superior, a qual pode incluir as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente na forma de uma manta não tecida. Em configurações alternativas, as abas podem ser fornecidas por membros ligados e montados na folha traseira 217, na superfície superior, entre a folha traseira 217 e superfície superior, ou em várias outras configurações. Conforme observado acima, as orelhas podem conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente, sob a forma de uma manta tecida.

[43] Como ilustrado representativamente na Fig. 1, o artigo absorvente 201 também pode incluir um par de barreiras anti-vazamento 212 que são configuradas para fornecer uma barreira e para conter o fluxo lateral de exsudatos corporais. As barreiras anti-vazamento 212 podem estar localizadas ao longo das bordas laterais 232 opostas lateralmente da folha superior 205 de forma adjacente ás bordas laterais da camada de núcleo absorvente 203. As barreiras anti-vazamento 212 podem estar localizadas longitudinalmente ao longo do comprimento total da camada de núcleo absorvente 203 ou podem se estender apenas parcialmente ao longo do comprimento da camada de núcleo absorvente 203. Quando as barreiras anti-vazamento 212 são menores no comprimento do que a camada de núcleo absorvente 203, elas podem ser seletivamente posicionadas em qualquer lugar ao longo das bordas laterais 232 do artigo absorvente 201 em uma região da virilha 210. Em uma modalidade, as barreiras anti-vazamento 212 se estendem ao longo de todo o comprimento da camada de núcleo absorvente 203 para melhor conter os exsudatos corporais. Estas barreiras anti-vazamento 212 são geralmente bem conhecidas por aqueles versados na técnica. Por exemplo, construções e arranjos adequados para as barreiras anti-vazamento 212 são descritos na Patente dos EUA n°. 4.704.116 para Enloe. Se desejado, as abas de contenção podem conter as fibras ocas da presente invenção, opcionalmente na forma de uma manta não tecida.

[44] O artigo absorvente 201 pode incluir vários materiais elásticos ou esticáveis, como um par membros elásticos para pernas 206 posicionados nas bordas laterais 232 para aumentar a prevenção de vazamento de exsudatos corporais e apoiar a camada de núcleo absorvente 203. Além disso, um par de membros elásticos para cintura 208 podem ser posicionados longitudinalmente em oposição às bordas da cintura 215 do artigo absorvente 201. Os membros elásticos para pernas 206 e os membros elásticos para a cintura 208 são geralmente adaptados para um ajuste estreito sobre as pernas e a cintura do usuário quando em uso para manter um relacionamento em contato e positivo com o usuário e para efetivamente reduzir ou eliminar o vazamento de exsudatos corporais do artigo absorvente 201. O artigo absorvente 201 pode incluir também uma ou mais fechos 230. Por exemplo, dois fechos flexíveis 130 são ilustrados na Fig. 1 nas bordas laterais opostas da região da cintura para criar uma abertura para a cintura e um par de aberturas para as pernas do usuário. A forma dos fechos 230 geralmente pode variar, mas pode incluir, por exemplo, formas geralmente retangulares, formas quadradas, formas circulares, formas triangulares, formas ovais, formas lineares e assim por diante. Os fechos podem incluir, por exemplo, um material tipo gancho. Em uma determinada modalidade, cada fecho 230 inclui uma peça de material tipo gancho separada, afixada na superfície interior de um suporte flexível. Os elementos elásticos (por exemplo, perna, cintura, etc.) e/ou prendedores podem conter as fibras ocas da presente invenção se desejado, opcionalmente, sob a forma de uma manta tecida.

[45] As diversas regiões e/ou componentes do artigo absorvente 201 podem ser montados juntos usando qualquer mecanismo de fixação conhecido, como adesão por adesivos, por ultrassom, térmica, etc. Os adesivos adequados podem incluir, por exemplo, adesivos termofundidos, adesivos sensíveis à pressão e assim por diante. Quando utilizado, o adesivo pode ser aplicado como uma camada uniforme, uma camada estampada, um padrão pulverizado ou qualquer uma das linhas separadas, redemoinhos, ou pontos. Na modalidade ilustrada, por exemplo, a folha traseira 217 e a folha superior 205 são montadas uma na outra e na camada de núcleo absorvente 203 usando um adesivo. Alternativamente, a camada de núcleo absorvente 203 pode ser conectada à folha traseira 217 usando prendedores convencionais, como botões, fechos tipo velcro, prendedores de fita adesiva e assim por diante. Da mesma forma, outros componentes de fralda, como membros elásticos para pernas 206, membros elásticos para cintura 208 e elementos de fixação 230, também podem ser montados no artigo absorvente 201 usando qualquer mecanismo de fixação.

[46] Embora várias configurações de uma fralda tenham sido descritas acima, deve-se entender que outras configurações para fralda e artigo absorvente também estão incluídas no escopo da presente invenção. Além disso, a presente invenção não deve ser limitada de forma alguma à fraldas. De fato, qualquer outro artigo absorvente pode ser formado de acordo com a presente invenção, incluindo, mas sem limitar a, outros artigos absorventes para cuidados pessoais, como fraldas de treinamento, calcinhas absorventes, produtos para incontinência, produtos de higiene feminina (por exemplo, absorventes higiênicos), roupas de banho, lenços umedecidos para bebês, e assim por diante; artigos absorventes médicos, como roupas, campos cirúrgicos, forros para cama, curativos, panos cirúrgicos absorventes e lenços médicos; toalhas de papel para limpeza pesada em cozinhas, artigos de vestimenta, e assim por diante.

[47] A presente invenção pode ser melhor compreendida com referência aos seguintes exemplos.

EXEMPLO 1

[48] Uma fieira foi configurada para formar fibras ocas. A fieira continha 2.612 capilares tendo um diâmetro externo de 1 milímetro. Os capilares continham quatro (4) ranhuras tendo uma largura ("W") de 0,10 milímetros, uma distância de extremidade ("B") de 0,24 milímetros e um comprimento ("L") de 1,2 milímetros. A área total aberta calculou-se, assim, como sendo de 0,19 milímetros quadrados e a razão de comprimento sobre largura das ranhuras foi 8. Um homopolímero de propileno (Exxon Mobil 3155 PP) foi fornecido à fieira a uma temperatura de fusão de 450°F para produzir fibras a uma taxa de 0,52 grama por orifício por minuto. As fibras resultantes tinham um diâmetro médio de 18,1 micrômetros, uma espessura de parede média de 5,3 micrômetros e uma fração de vazio de 17,2%. mantas não tecidas também foram produzidas a partir destas fibras com gramaturas variando de 0,30 a 0,43 onças por jarda quadrada. O produto da espessura de parede média e o diâmetro médio foi 95,4 micrômetros quadrados.

EXEMPLO 2

[49] Uma fieira foi configurada para formar fibras ocas. A fieira continha 2.612 capilares tendo um diâmetro externo de 1 milímetro. Os capilares continham duas (2) ranhuras tendo uma largura ("W") de 0,10 milímetros, uma distância de extremidade ("B") de 0,18 milímetros e um comprimento ("L") de 1,2 milímetros. A área total aberta calculou-se, assim, como sendo de 0,25 milímetros quadrados e a razão de comprimento sobre largura das ranhuras foi 8. Um homopolímero de propileno (Exxon Mobil 3155 PP) foi fornecido à fieira a uma temperatura de fusão de 450°F para produzir fibras a uma taxa de 0,52 grama por orifício por minuto. As fibras resultantes tinham um diâmetro médio de 18,5 micrômetros, uma espessura de parede média de 5,2 micrômetros e uma fração de vazio de 19,5%. Mantas não tecidas também foram produzidas a partir destas fibras com gramaturas variando de 0,28 a 0,45 onças por jarda quadrada. O produto da espessura de parede média e o diâmetro médio foi 93,6 micrômetros quadrados.

EXEMPLO 3

[50] Duas fieiras foram configuradas para formar fibras ocas. Cada fieira continha 20.350 capilares tendo um diâmetro externo de 1 milímetro. Os capilares continham duas (2) ranhuras tendo uma largura ("W") de 0,15 milímetros, uma distância de extremidade ("B") de 0,18 milímetros e um comprimento ("L") de 1,2 milímetros. A área total aberta calculou-se, assim, como sendo de 0,35 milímetros quadrados e a razão de comprimento sobre largura das ranhuras foi 8. Um homopolímero de propileno (Exxon Mobil 3155 PP) foi fornecido à fieira a uma temperatura de fusão de 445 - 455°F para produzir fibras a uma taxa de 0,52 grama por orifício por minuto. As fibras resultantes tinham um diâmetro médio de 15,8 micrômetros, uma espessura de parede média de 5,7 micrômetros e uma fração de vazio de 8,0%. Mantas não tecidas também foram produzidas a partir destas fibras com gramaturas variando de 0,37 a 0,44 onças por jarda quadrada. O produto da espessura de parede média e o diâmetro médio foi 90,06 micrômetros quadrados.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

[51] Uma fieira foi configurada para formar fibras ocas. A fieira continha 12 capilares tendo um diâmetro externo de 1,34 milímetro. Os capilares continham duas (2) ranhuras tendo uma largura ("W") de 0,15 milímetros, uma distância de extremidade ("B") de 0,18 milímetros e um comprimento ("L") de 1,2 milímetros. A área total aberta calculou-se, assim, como sendo de 0,51 milímetros quadrados e a razão de comprimento sobre largura das ranhuras foi 8. Um homopolímero de propileno (Exxon Mobil 3155 PP) foi fornecido à fieira a uma temperatura de fusão de 450°F para produzir fibras a uma taxa de 0,60 grama por orifício por minuto. As fibras resultantes tinham um diâmetro médio de 21,3 micrômetros, uma espessura de parede média de 5,3 micrômetros e uma fração de vazio de 25,2%. O produto da espessura de parede média e o diâmetro médio foi 112,89 micrômetros quadrados.

EXEMPLO COMPARATIVO 2

[52] Uma fieira foi configurada para formar fibras ocas. A fieira continha 12 capilares tendo um diâmetro externo de 1,0 milímetro. Os capilares continham duas (2) ranhuras tendo uma largura ("W") de 0,25 milímetros, uma distância de extremidade ("B") de 0,18 milímetros e um comprimento ("L") de 1,2 milímetros. A área total aberta calculou-se, assim, como sendo de 0,50 milímetros quadrados e a razão de comprimento sobre largura das ranhuras foi 8. Um homopolímero de propileno (Exxon Mobil 3155 PP) foi fornecido à fieira a uma temperatura de fusão de 450°F para produzir fibras a uma taxa de 0,60 grama por orifício por minuto. As fibras resultantes tinham um diâmetro médio de 25,6 micrômetros, uma espessura de parede média de 9,9 micrômetros e uma fração de vazio de 5,0%. O produto de espessura de parede média e o diâmetro médio foi 253,44 micrômetros quadrados.

EXEMPLO COMPARATIVO 3

[53] Uma fieira foi configurada para formar fibras ocas. A fieira continha 12 capilares tendo um diâmetro externo de 1,0 milímetro. Os capilares continham duas (2) ranhuras tendo uma largura ("W") de 0,20 milímetros, uma distância de extremidade ("B") de 0,18 milímetros e um comprimento ("L") de 1,5 milímetros. A área total aberta calculou-se, assim, como sendo de 0,43 milímetros quadrados e a razão de comprimento sobre largura das ranhuras foi 8. Um homopolímero de propileno (Exxon Mobil 3155 PP) foi fornecido à fieira a uma temperatura de fusão de 450°F para produzir fibras a uma taxa de 0,60 grama por orifício por minuto. As fibras resultantes tinham um diâmetro médio de 20,8 micrômetros, uma espessura de parede média de 7,8 micrômetros e uma fração de vazio de 6,2%. O produto da espessura de parede média e o diâmetro médio foi 162,86 micrômetros quadrados.

[54] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes em relação às suas modalidades específicas, será contemplado que os versados na técnica, após obter uma compreensão do exposto anteriormente, poderão facilmente conceber alterações, variações e equivalentes dessas modalidades. Nesse sentido, o escopo da presente invenção seve ser avaliado como aquele das reivindicações anexas e quaisquer equivalentes a estas.

Claims

1. Fibra oca que geralmente se estende em uma direção longitudinal e tem um diâmetro de fibra médio de 5 micrômetros a 30 micrômetros, a fibra oca caracterizada pelo fato de que compreende uma cavidade oca que se estende ao longo de pelo menos uma porção da fibra na direção longitudinal e é definida por uma parede interior, em que a parede interior tem uma espessura média e o produto da espessura média e o diâmetro de fibra médio é 110 micrômetros quadrados ou menos e em que a fibra tem uma fração de vazio que é de 5% a 50%.

2. Fibra oca, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a espessura média da parede interior é de 3 a 10 micrômetros.

3. Fibra oca, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o diâmetro de fibra médio é de 10 a 25 micrômetros.

4. Fibra oca, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parede interior é formada a partir de uma composição de poliolefina termoplástica.

5. Fibra oca, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra é uma fibra monocomponente formada a partir de uma composição termoplástica.

6. Fibra oca, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que a composição termoplástica contém pelo menos um polímero e, opcionalmente, pelo menos um aditivo.

7. Fibra oca, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra é uma fibra bicomponente.

8. Trama não tecida, caracterizada pelo fato de que compreende a fibra oca, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Artigo absorvente, caracterizado pelo fato de que compreende a trama não tecida, como definida na reivindicação 8, em que o artigo absorvente inclui uma camada impermeável a líquido, camada permeável a líquido e um núcleo absorvente, em que a camada impermeável a líquido, a camada permeável a líquido, ou ambas, incluem a trama não tecida.

10. Fieira para formar uma fibra oca como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, a fieira caracterizada pelo fato de que compreende uma placa de rotação que define uma pluralidade de capilares tendo uma ou mais ranhuras separadas, em que pelo menos uma parte das ranhuras tem uma largura e comprimento tal que a razão do comprimento sobre a largura é maior que 5, a largura das ranhuras sendo de 0,08 a 0,2 milímetros, e o comprimento das ranhuras é de 0,8 a 2,0 milímetros, em que as ranhuras têm ainda um diâmetro externo que é definido como a distância entre as bordas externas das ranhuras, o diâmetro externo sendo superior a 0,6 milímetros, em que as ranhuras ocupam uma área total aberta de 0,10 a 0,40 milímetros quadrados.

11. Fieira, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o comprimento das ranhuras é de 0,8 a 1,5 milímetros.

12. Fieira, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que as ranhuras têm um diâmetro interno que é de 0,2 a 2,0 milímetros.

13. Fieira, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que as ranhuras têm uma forma de C.

14. Fieira, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que os capilares contêm de 2 a 10 ranhuras.

15. Fieira de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a razão do comprimento para a largura é de 8 a 80.

16. Método de formação de uma fibra oca como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, o método caracterizado pelo fato de que compreende a extrusão de uma composição termoplástica através dos capilares da fieira, como definida na reivindicação 10.