BR112018073948B1 - Tecido não tecido, processo para preparação de tecidos não tecidos, e, fibras bicomponentes - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere aos tecidos não tecidos compreendendo fibras bicomponentes, em que as fibras bicomponentes compreendem pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras, e - domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (1), em que os substituintes são como definidos no relatório descritivo, e - domínio polimérico b) é isento do composto de fórmula (1), assim como para a preparação de tais tecidos não tecidos. Além disso, a presente invenção é direcionada às fibras bicomponentes correspondentes.

Description

[001] A presente invenção se refere a tecidos não tecidos compreendendo fibras bicomponentes, em que as fibras bicomponentes compreendem pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras, e em que o domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (1) como definido abaixo e o domínio polimérico b) é isento do composto de fórmula (1), assim como para a preparação de tais tecidos não tecidos. Além disso, a presente invenção é direcionada às fibras bicomponentes correspondentes.

[002] Os tecidos não tecidos encontraram uso em uma variedade de produtos, tais como, materiais de bandagem, roupas, fraldas descartáveis, e outros produtos de higiene pessoal, incluindo lenços pré-umedecidos. Os tecidos não tecidos tendo níveis elevados de resistência, suavidade, e resistência à abrasão são desejáveis para roupas absorventes descartáveis, tais como, fraldas, cuecas para incontinência, calças de treino, roupas femininas de higiene, e semelhantes. Por exemplo, em uma fralda descartável, é altamente desejável ter componentes não tecidos, fortes, macios, tais como, lençóis de cima ou lençóis traseiros (também conhecidos como coberturas externas). Isto também se aplica aos não tecidos técnicos como geotêxteis, coberturas ou filtros.

[003] A resistência à tração de não tecidos e alongamento de fibras é importante porque a fabricação de tecidos não tecidos tipicamente envolve múltiplas etapas (por exemplo, laminação/desenrolamento, corte, adesão, etc.), e tais tecidos necessitando de resistência à tração podem não sobreviver a uma ou mais destas etapas. As fibras e os tecidos fabricados destas fibras com uma elevada resistência à tração também são vantajosos sobre os com uma baixa resistência à tração porque o primeiro experimentará menos quebras de linha, e, por conseguinte, maior produtividade será obtida a partir da linha de produção. Além do mais, o uso final de muitos produtos também tipicamente requer um nível específico de resistência à tração para a função do componente. A resistência à tração deve ser equilibrada como custo do processo usado para alcançar a mais alta resistência à tração. Os tecidos otimizados terão o consumo mínimo de material (peso base) para alcançar a resistência à tração mínima necessária para a fabricação e o uso final da fibra, componente (por exemplo, tecidos não tecidos e laminados) e artigo. Isso, por exemplo, provê ao produtor de tecidos não tecidos a opção de reduzir o peso ao mesmo tempo que mantendo ainda bom desempenho mecânico do produto.

[004] A elasticidade/extensibilidade da fibra é outro critério importante para as estruturas do não tecido, particularmente aquelas usadas em aplicações médicas e de higiene, porque as características trasladam para um melhor conforto e ajuste conforme o artigo fabricado a partir da fibra será capaz de ser mais adaptado ao corpo em todas as situações.

[005] Um outro aspecto importante é a segurança do processamento. É desejado executar o processo para a preparação de tecidos não tecidos sob condições mais moderadas em, por exemplo, temperatura de termo ligação mais baixa. A fim de serem capaz de fazer isso, ainda boas propriedades mecânicas, como resistência à tração e alongamento, devem ser obtidas em temperatura de termo ligação mais baixa. Isso permitiria reduzir a temperatura de termo ligação. Além disso, a economia de energia será um benefício secundário.

[006] Por conseguinte, ainda existe uma necessidade de tecidos não tecidos e laminados, tendo propriedades mecânicas melhoradas, assim como melhor segurança de processamento.

[007] Desse modo, a presente invenção se refere aos tecidos não tecidos compreendendo fibras bicomponentes, em que as fibras bicomponentes compreendem pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras, e - domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (1),

em que G1, G2, G3 e G4 são cada um independentemente do outro alquila C1-C4, ou G1 e G2 juntos ou G3 e G4 juntos são pentametileno; G5 e G6 são cada um independentemente do outro hidrogênio ou alquila C1-C4; e X é hidrogênio, alquila C1-C18, alquenila C2-C18, alquila -O-C1-C18, alquila -NH-C1-C18, -N(alquila C1-C62); fenila, fenóxi ou fenil- NH-, n é 1 ou 2, e quando n é 1, R1 é alquileno C2-C8 ou hidroxialquileno C2-C8 ou aciloxialquileno C4-C36, ou, quando n é 2, R1 é (-CH2)2C(CH2-)2; e - domínio polimérico b) é isento do composto de fórmula (1).

[008] Os exemplos de quaisquer substituintes que são alquila C1-C4 são metila, etila, n-propila, n-butila, sec-butila ou terc-butila.

[009] Os exemplos de quaisquer substituintes que são alquila C1-C18 são metila, etila, n-propila, n-butila, sec-butila, terc-butila, n-hexila, n-octila, 2-etil-hexila, n-nonila, n-decila, n-undecila, n-dodecila, n-tridecila, n- tetradecila, n-hexadecila, n-heptadecila ou n-octadecila.

[0010] Os exemplos de quaisquer substituintes que são alquenila C2C18 são 1-propenila, alila, metalila, 2-butenila, 2-pentenila, 2-hexenila, 2- octenila ou 4-terc-butil-2-butenila.

[0011] Os exemplos de quaisquer substituintes que são alquila -O-C1-C18 são substituintes correspondentes em que alquila C1-C18 é como dado acima.

[0012] Os exemplos de quaisquer substituintes que são alquila -NH-C1-C18 são substituintes correspondentes em que alquila C1-C18 é como dado acima.

[0013] Os exemplos de quaisquer substituintes que são -N(alquila C1-C6)2 são substituintes correspondentes em que os radicais de alquila C1-C6 são independentemente uns dos outros de metila, etila, n-propila, n-butila, sec-butila ou terc-butila, como -N(CH3)2 ou -N(C2H5)2.

[0014] Os exemplos de quaisquer substituintes que são alquileno C2C8 são etileno, propileno, 2,2-dimetilpropileno, tetrametileno, hexametileno ou octametileno. Os exemplos de hidroxialquileno C2-C8 são os radicais correspondentes dados acima para alquileno C2-C8, os quais são substituídos por um ou dois, especialmente por um, radical de hidroxila.

[0015] Aciloxialquileno C4-C36 é preferivelmente acilóxi-C1-C20- alquileno-C3-C10. Os exemplos de quaisquer substituintes que são aciloxialquileno C4-C36 são grupos de fórmula

em que Y é alquila C1-C20, como o grupo de fórmula

[0016] G1, G2, G3 e G4 são preferencialmente alquila C1-C4, especialmente metila ou etila. Mais preferencialmente, G1 e G3 são metila e G2 e G4 são etila.

[0017] G5 e G6 são preferencialmente hidrogênio ou metila. Mais preferencialmente, G5 é hidrogênio e G6 é metila.

[0018] X é preferivelmente hidrogênio, alquila C1-C18, alquila -O-C1-C18, alquila -NH-C1-C18 ou -N(alquila C1-C6)2, especialmente hidrogênio ou alquila C1-C18. Mais preferencialmente, X é alquila C1-C4, especialmente metila.

[0019] É preferido que n seja 1.

[0020] Além disso, é preferido que n seja 1 e R1 é alquileno C2-C8 ou aciloxialquileno C4-C36, especialmente aciloxialquileno C4-C36. Mais preferencialmente n é 1 e R1 é um composto de fórmula (2), especialmente um composto de fórmula (2a).

[0021] É altamente preferido que o composto de fórmula (1) é um composto de fórmula

[0022] Os compostos de fórmula (3) geralmente compreendem as misturas de radicais de alquila C16-C18, mas também podem conter apenas um dos radicais de alquila.

[0023] Compostos de fórmula (1) são conhecidos e podem ser preparados de acordo com os métodos conhecidos, por exemplo, como determinado em WO 01/90113.

[0024] De acordo com um aspecto da presente invenção o domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (3) e domínio polimérico b) é isento de um composto de fórmula (1), em que G1, G2, G3 e G4 são cada um independentemente do outro alquila C1-C4, ou G1 e G2 juntos ou G3 e G4 juntos são pentametileno; G5 e G6 são cada um independentemente do outro hidrogênio ou alquila C1-C4; e X é hidrogênio, alquila C1-C18, alquenila C2-C18, alquila -O-C1-C18, alquila -NH-C1-C18, -N(alquila C1-C6)2; fenila, fenóxi ou fenil-NH-, n é 1 ou 2, e quando n é 1, R1 é alquileno C2-C8 ou hidroxialquileno C2-C8 ou aciloxialquileno C4-C36, ou, quando n é 2, R1 é (-CH2)2C(CH2-)2.

[0025] Fibras bicomponentes são tencionadas a serem fibras compreendendo pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras. Isto significa que os pelo menos dois domínios poliméricos são arranjados em zonas distintas através do corte transversal das fibras bicomponentes e ao longo do comprimento das fibras. É para ser entendido que também pode haver mais do que domínios poliméricos, como três ou quatro domínios poliméricos. Aqueles tendo apenas dois domínios poliméricos são preferidos. Os domínios poliméricos podem ser distintos uns dos outros devido ao polímero usado e/ou devido aos aditivos presentes no polímero.

[0026] As fibras bicomponentes da presente invenção podem ser de qualquer formato, e não são limitados a um formato particular. Os exemplos de tais formatos estão lado a lado; tipos de fibrilas de bainha-núcleo, laranja, e matriz e que são ilustrados em Fahrbach, E., Schaut, G. e Weghmann, A., 2000, Nonwoven Fabrics, Figura 3, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. São preferidas fibras bicomponentes tipo bainha-núcleo e fibras bicomponentes tipo lado a lado, especialmente fibras bicomponentes tipo bainha-núcleo.

[0027] Quanto às fibras bicomponentes do tipo bainha-núcleo é preferido que o domínio polimérico a) forme a bainha e domínio polimérico b) o núcleo.

[0028] As fibras bicomponentes da presente invenção compreendem preferencialmente de 5 a 95 % em peso de domínio polimérico a) e de 5 a 95 % em peso de domínio polimérico b). Preferência particular é dada às fibras bicomponentes compreendendo de 10 a 90 % em peso de domínio polimérico a) e de 10 a 90 % em peso de domínio polimérico b), especialmente de 20 a 80 % em peso de domínio polimérico a) e de 20 a 80 % em peso de domínio polimérico b). Altamente são preferidas fibras bicomponentes compreendendo de 30 a 70 % em peso de domínio polimérico a) e de 30 a 70 % em peso de domínio polimérico b). Todas as porcentagens são com base no peso da fibra bicomponente.

[0029] O diâmetro das fibras bicomponentes da presente invenção pode ser qualquer diâmetro adequado para a preparação de materiais não tecidos. O diâmetro pode variar de 1 a 50 mícrons, com uma faixa preferida de 1 a 20 mícrons, e uma faixa mais preferida de 1 a 10 mícrons. Para fibras bicomponentes não redondas, por exemplo, fibras em formato de X ou trilobais, o diâmetro é medido através de um círculo circunscrevendo as bordas externas da fibra.

[0030] As fibras bicomponentes da presente invenção são conhecidas na técnica e podem ser preparadas por qualquer método conhecido na técnica adequada para preparação de fibras bicomponentes. Por exemplo, as fibras bicomponentes podem ser produzidas por meio de extrusão de dois polímeros da mesma fieira com ambos os polímeros contidos no mesmo filamento.

[0031] Preferencialmente os domínios poliméricos são polímeros termoplásticos. Mais preferencialmente, os domínios poliméricos, especialmente domínios poliméricos a) e b), são independentemente um do outro um polímero de poliolefina, poliéster, poliamida, cloreto de polivinila, poli-imida, poliacrilonitrilo, policarbonato ou poliestireno, especialmente um polímero de poliolefina, poliéster, poliamida, policarbonato ou poliestireno.

[0032] Os exemplos de polímeros de olefinas são mono-olefinas e diolefinas, por exemplo, polipropileno, poli-isobutileno, polibut-1-eno, poli-4- metilpent-1-eno, polivinilciclo-hexano, poli-isopreno ou polibutadieno, assim como polímeros de ciclo-olefinas, por exemplo, de ciclopenteno ou norborneno, polietileno (o qual opcionalmente pode ser reticulado), por exemplo, polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de alto peso molecular e alta densidade (HDPE-HMW), polietileno de ultra-alto peso molecular e alta densidade (HDPE-UHMW), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), (VLDPE) e (ULDPE).

[0033] As poliolefinas, isto é, os polímeros das mono-olefinas exemplificadas no parágrafo anterior, preferencialmente polietileno e polipropileno, podem ser preparados por métodos diferentes, e especialmente pelos seguintes: a) polimerização radical (normalmente sob alta pressão e em temperatura elevada). b) polimerização catalítica usando um catalisador que normalmente contém um ou mais do que um metal dos grupos IVb, Vb, VIb ou VIII da Tabela Periódica. Estes metais geralmente têm um ou mais do que um ligando, tipicamente óxidos, haletos, alcoolatos, ésteres, éteres, aminas, alquilas, alquenilas e/ou arilas que podem ser ou π- ou o-coordenados. Estes complexos de metais podem ser na forma livre ou fixados nos substratos, tipicamente em cloreto de magnésio ativado, cloreto de titânio(III), óxido de silício ou alumina. Estes catalisadores podem ser solúveis ou insolúveis no meio de polimerização. Os catalisadores podem ser usados sozinhos na polimerização ou outros ativadores podem ser usados, tipicamente alquilas de metal, hidretos de metal, haletos de alquila de metal, óxidos de alquila de metal ou alquiloxanos de metal, os ditos metais sendo elementos dos grupos Ia, IIa e/ou IIIa da Tabela Periódica. Os ativadores podem ser modificados convenientemente com outros grupos de éter de silila, éster, éter ou amina. Estes sistemas catalisadores são geralmente denominados Phillips, Standard Oil Indiana, Ziegler (-Natta), TNZ (DuPont), metaloceno ou catalisadores de sítio único (SSC).

[0034] Os exemplos de misturas de poliolefinas são misturas de polipropileno com poli-isobutileno, polipropileno com polietileno (por exemplo, PP/HDPE, PP/LDPE) e misturas de tipos diferentes de polietileno (por exemplo, LDPE/HDPE).

[0035] Os exemplos de copolímeros de mono-olefinas e diolefinas umas com as outras ou com outros monômeros de vinila, são copolímeros de propileno/etileno, polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) e misturas dos mesmos com polietileno de baixa densidade (LDPE), copolímeros de but- 1-eno/propileno, copolímeros de isobutileno/propileno, copolímeros de but-1- eno/etileno, copolímeros de hexeno/etileno, copolímeros de metilpenteno/etileno, copolímeros de hepteno/etileno, copolímeros de octeno/etileno, copolímeros de vinilciclo-hexano/etileno, copolímeros de ciclo-olefina/etileno (por exemplo, etileno/norborneno como COC), copolímeros de 1-olefinas/etileno, em que a 1-olefina é gerada in situ; copolímeros de butadieno/propileno, copolímeros de isopreno/isobutileno, copolímeros de vinilciclo-hexeno/etileno, copolímeros de acrilato de alquila/etileno, copolímeros de metacrilato de alquila/etileno, copolímeros de acetato de vinila/etileno ou copolímeros de ácido acrílico/etileno e seus sais (ionômeros) assim como terpolímeros de etileno com propileno e um dieno, tal como, hexadieno, diciclopentadieno ou etolideno-norborneno; e misturas de tais copolímeros um com o outro e com polímeros mencionados em 1) acima, por exemplo, copolímeros de etileno-propileno/polipropileno, copolímeros de acetato de vinila e etileno (EVA)/LDPE, copolímeros de ácido acrílico-etileno (EAA)/LDPE, LLDPE/EVA, LLDPE/EAA e copolímeros de monóxido de carbono/polialquileno aleatórios ou alternados e misturas dos mesmos com outros polímeros, por exemplo, poliamidas.

[0036] Os exemplos de poliestirenos são poli(p-metilestireno), poli(α- metilestireno).

[0037] As poliamidas podem ser poliamidas e copoliamidas derivadas de diaminas e ácidos dicarboxílicos e/ou de ácidos aminocarboxílicos ou os lactans correspondentes, por exemplo, poliamida 4, poliamida 6, poliamida 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 12/12, poliamida 11, poliamida 12, poliamidas aromáticas partindo de diamina de m-xileno e ácido adípico; poliamidas preparadas a partir de hexametilenodiamina e ácido tereftálico ou/e isoftálico e com ou sem um elastômero como modificador, por exemplo, poli-2,4,4,- trimetil-hexametileno tereftalamida ou poli-m-fenileno isoftalamida; e também copolímeros de bloco das poliamidas acima mencionadas com poliolefinas, copolímeros de olefina, ionômeros ou elastômeros quimicamente ligados ou enxertados; ou com poliéteres, por exemplo, com polietileno glicol, polipropileno glicol ou politetrametileno glicol; assim como poliamidas ou copoliamidas modificadas com EPDM ou ABS; e poliamidas condensadas durante o processamento (sistemas de poliamida RIM).

[0038] Os poliésteres podem ser derivados de ácidos dicarboxílicos e dióis e/ou de ácidos hidroxicarboxílicos ou as lactonas correspondentes, por exemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de poli-1,4-dimetilolciclo-hexano, naftalato de polialquileno (PAN) e poli- hidroxibenzoatos, assim como ésteres de copoliéter de bloco derivados de poliéteres terminados por hidroxila; e também poliésteres modificados por policarbonatos ou MBS.

[0039] Para policarbonatos também carbonatos de poliéster podem ser mencionados.

[0040] É preferido que pelo menos um dos domínios poliméricos a) e b) seja uma poliolefina. Quanto ao polímero do outro domínio polimérico as definições e preferências indicadas acima se aplicam.

[0041] É altamente preferido que cada um dos domínios poliméricos a) e b) seja uma poliolefina, especialmente polietileno ou polipropileno, mais preferencialmente polipropileno.

[0042] Como mencionado acima, os domínios poliméricos podem ser distintos uns dos outros devido ao polímero usado e/ou devido aos aditivos presentes no polímero. Os pelo menos dois domínios poliméricos distintos podem ser quimicamente diferentes ou podem ser quimicamente o mesmo polímero, mas tendo diferentes características físicas, tais como, taticidade, viscosidade intrínseca, viscosidade de fusão, inchaço da matriz, densidade, cristalinidade, e ponto de fusão ou ponto de amolecimento. É preferido que os domínios poliméricos a) e b) compreendam o mesmo tipo químico de polímero, como polipropileno, e são distintos uns dos outros no que diz respeito à presença do composto de fórmula (1) no domínio polimérico a). É altamente preferido que os polímeros dos domínios poliméricos a) e b) sejam quimicamente o mesmo polímero e também tenham as mesmas características físicas.

[0043] Os domínios poliméricos são, geralmente, principalmente compostos dos polímeros que podem compreender aditivos habituais. Por exemplo, os domínios poliméricos compreendem pelo menos 60 % em peso, especialmente pelo menos 70 % em peso, mais preferencialmente pelo menos 80 % em peso e mais preferencialmente pelo menos 90 % em peso de polímero, com base no peso do respectivo domínio polimérico.

[0044] Os aditivos habituais dos polímeros são, por exemplo, antioxidantes, estabilizantes de processamento, estabilizantes de luz, absorvedores UV, enchedores, agentes de reforço, pigmentos, desativadores de metal, plastificantes, lubrificantes, emulsificantes, aditivos de reologia, catalisadores, agentes de controle de fluxo, clareadores ópticos, agentes à prova de fogo, agentes antiestáticos e agentes de sopro.

[0045] É preferido que o domínio a) compreenda um mercaptano ou um peróxido. Em tal caso uma razão da soma do peso de mercaptano e peróxido para o peso do composto de fórmula (1) de 1:100 a 100:1, especialmente de 1:10 a 10:1, é preferido.

[0046] Mais preferencialmente, o domínio b) é isento de mercaptanos e peróxidos.

[0047] É altamente preferido que o domínio a) compreenda um mercaptano ou um peróxido, em uma razão da soma do peso de mercaptano e peróxido para o peso do composto de fórmula (1) de 1:100 para 100:1, especialmente de 1:10 a 10:1, e o domínio b) é isento de mercaptanos e peróxidos.

[0048] Os mercaptanos são preferencialmente compostos de fórmula R-S-H (4), em que R é alquila C1-C40 que é não substituída ou substituída por hidróxi ou um grupo -SH. R é preferivelmente alquila C1-C40 não substituída, especialmente alquila C8-C40 e mais preferencialmente alquila C8C18. Como um exemplo, octadecanotiol é mencionado.

[0049] Os peróxidos típicos são 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil- peroxi)hexano (DHBP, por exemplo, vendido sob os nomes comerciais Luperox 101 e Trigonox 101), 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil-peroxi)hexina-3 (DYBP, por exemplo, vendido sob os nomes comerciais Luperox 130 e Trigonox 145), dicumil-peróxido (DCUP, por exemplo, vendido sob os nomes comerciais Luperox DC e Perkadox BC), di-terc-butil-peróxido (DTBP, por exemplo, vendido sob os nomes comerciais Trigonox B e Luperox Di), terc-butil-cumil-peróxido (BCUP, por exemplo, vendido sob os nomes comerciais Trigonox T e Luperox 801), bis (terc-butilperoxiisopropil)benzeno (DIPP, por exemplo, vendido sob os nomes comerciais Perkadox 14S e Luperox DC), 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano (por exemplo, vendido sob o nome comercial Trigonox 301), di(terc-butilperoxiisopropil)benzeno (por exemplo, vendido sob o nome comercial Perkadox 14S-FL), peroxidicarbonato de dicetila (por exemplo, vendido sob o nome comercial Perkadox 24L) e monoperoximaleato de terc-butil (por exemplo, vendido sob o nome comercial Perkadox PF-DBM25).

[0050] Os peróxidos preferidos são 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil- peroxi)hexano (DHBP), terc-butilcumil-peróxido (BCUP) e 3,6,9-trietil- 3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano, especialmente 2,5-dimetil-2,5-bis(terc- butil-peroxi)hexano (DHBP) e 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano.

[0051] É preferido que o composto de fórmula (1) esteja presente no domínio polimérico a) em uma quantidade de 0,0001 a 5% em peso, especialmente de 0,001 a 5% em peso e mais preferencialmente de 0,001 a 1% em peso, com base no peso do domínio polimérico a). É altamente preferida uma quantidade de 0,001 a 0,5% em peso.

[0052] Os tecidos não tecidos usados aqui também devem incluir tramas e deve significar uma estrutura têxtil de fibras individuais, filamentos, ou fios que são direcionalmente ou aleatoriamente orientados e ligados por meio de fricção, e/ou coesão e/ou adesão, em oposição a um padrão regular de fibras mecanicamente inter-envolvida, isto é, não é um tecido tecido ou tricotado. Os exemplos de tecidos não tecidos incluem tramas de filamentos contínuos ligados em fiação (spunbond), tramas cardadas, tramas fiadas por transporte de ar, e tramas fiadas por suspensão. Métodos de ligação adequados incluem ligação térmica, ligação de solvente ou química, ligação de resina, agulhamento mecânico, agulhamento hidráulico, ligação por pontos, etc. Uma visão geral dos mesmos é determinada em Fahrbach, E., Schaut, G. e Weghmann, A., 2000, Nonwoven Fabrics, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.

[0053] Um aspecto adicional da presente invenção é um processo para a preparação de tecidos não tecidos compreendendo fibras bicomponentes tendo pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras compreendendo: i) fundir separadamente pelo menos dois polímeros em que um primeiro polímero compreende um composto de fórmula (1) como definido acima, e um segundo polímero é isento do composto de fórmula (1), ii) direcionar os pelo menos dois polímeros através dos orifícios da fieira configurados para formar uma pluralidade de fibras bicomponentes, e 111) formar uma camada a partir das fibras.

[0054] Quanto ao processo as definições e preferências determinadas aqui previamente aplicam-se.

[0055] Para o processo, as fibras são fiadas a partir dos respectivos polímeros pelo processo de fiação por fusão, de acordo com o qual os polímeros fundidos são extrudados e forçados através dos orifícios da fieira.

[0056] Geralmente, os tecidos não tecidos são preparados em um processo, de acordo com o qual as fibras são fiadas a partir dos respectivos polímeros pelo processo de fiação por fusão e em seguida diretamente dispersadas em uma trama. Por exemplo, as fibras são aleatoriamente colocadas em uma superfície de coleta, tal como, tela ou esteira. As tramas podem ser ligadas pelos métodos conhecidos na técnica, tal como, por calandragem a quente ou passando-se a trama através de uma câmara de vapor saturado em uma pressão elevada.

[0057] A temperatura para o processo de fiação por fusão é, por exemplo, de 50 a 150°C acima do ponto de fusão do polímero correspondente.

[0058] A ligação térmica (termoligação) das tramas compreendendo as fibras bicomponentes é muitas vezes preferida. A ligação com a pressão e calor de contato é o mais importante método de ligação. Na ligação por calandragem, a trama é ligada entre dois rolos aquecidos com distribuição uniforme de pressão ao longo da largura da máquina. Na ligação de área, pares de rolos de aço-aço assim como rolos revestidos de aço (por exemplo, com algodão ou silício) são usados, dependendo do peso e da qualidade necessária do produto final. Para ligação por pontos, os rolos gravados são usados. Além disso, a ativação térmica por meio de ar quente é para ser mencionado. A temperatura durante a termo ligação é, por exemplo, de 5 a 40°C abaixo do ponto de fusão do polímero correspondente.

[0059] Um aspecto adicional da presente invenção são fibras bicomponentes, compreendendo pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras, em que - domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (1),

em que G1, G2, G3 e G4 são cada um independentemente do outro alquila C1-C4, ou G1 e G2 juntos ou G3 e G4 juntos são pentametileno; G5 e G6 são cada um independentemente do outro hidrogênio ou alquila C1-C4; e X é hidrogênio, alquila C1-C18, alquenila C2-C18, alquila -O-C1-C18, alquila -NH-C1-C18, -N(alquila C1-C6)2; fenila, fenóxi ou fenil-NH-, n é 1 ou 2, e quando n é 1, R1 é alquileno C2-C8 ou hidroxialquileno C2-C8 ou aciloxialquileno C4-C36, ou, quando n é 2, R1 é (-CH2)2C(CH2-)2; e - domínio polimérico b) é isento do composto de fórmula (1).

[0060] Quanto às fibras bicomponentes, as definições e preferências determinadas aqui previamente aplicam-se.

[0061] Os tecidos não tecidos de acordo com a presente invenção, compreendendo fibras bicomponentes específicas em que apenas um dos domínios a) e b) compreende um composto de fórmula (1), apresenta propriedades melhoradas no que diz respeito à resistência à tração e alongamento.

[0062] As propriedades melhoradas no que diz respeito à resistência à tração e alongamento são de importância para, por exemplo, a fabricação de tecidos não tecidos, uma vez que sua preparação envolve múltiplas etapas e alongamento ou resistência à tração melhorada ajuda a deixá-los melhor sobreviverem a estas etapas.

[0063] Com importância, mais alta resistência à tração provê ao produtor de tecidos não tecidos a opção de, por exemplo, reduzir o peso ao mesmo tempo que mantendo ainda bom desempenho mecânico do produto.

[0064] Além disso, quantidades mais baixas distintivas de compostos de fórmula (1) podem ser usadas, se nas fibras bicomponentes apenas um dos domínios a) e b) compreende o composto de fórmula (1).

[0065] Um outro aspecto importante é a segurança do processamento. É desejado executar o processo para a preparação de tecidos não tecidos sob condições mais moderadas em temperatura de termo ligação mais baixa. A fim de ser capaz de fazer isso, ainda boas propriedades mecânicas, como resistência à tração e alongamento, devem ser obtidas em temperatura de termo ligação mais baixa. Isso permite reduzir a temperatura de termo ligação. Além disso, a economia de energia será um benefício secundário.

[0066] Os exemplos que seguem ilustram a invenção.

Exemplos A) Preparação dos não tecidos

[0067] Não tecidos ligados em fiação são produzidos com polipropileno (Polipropileno HG475FB disponibilizado pela Borealis) com e sem o Aditivo preparado como determinado abaixo, em uma linha Reicofil 4 de 1m de largura com um único feixe tendo cerca de 6800 furos por metro de comprimento. Os furos têm um diâmetro de 0,6mm. A produtividade por furo é ajustada em 0,6g/min. A linha tem uma configuração de bainha-núcleo com 30% do polímero na bainha e 70% em peso do polímero no núcleo. As fibras contendo o Aditivo compreendem o Aditivo apenas na bainha, ou para fins de comparação em toda a fibra. Além disso, para comparação as fibras são preparadas em que ambos os domínios são isentas do Aditivo. Não tecidos são produzidos com um peso de tecido de 17 g/m2 (velocidade da linha: 235m/min) e 70 g/m2 (velocidade da linha: 57 m/min), respectivamente. A finura do filamento alvo é 2 dtex (dtex é uma unidade de medida para a densidade de massa linear das fibras e é definida como a massa em gramas por 10000 metros). Os não tecidos são termicamente ligados usando um rolo em relevo.

[0068] O Aditivo dado acima e indicado nas tabelas que seguem representa uma mistura compreendendo 0,5% em peso do composto de fórmula (3) e 99,5% em peso de polipropileno. Tal mistura é preparada por mistura do composto de fórmula (3) com um transportador de polipropileno (Moplen HP 561R) em um extrusor de duas hélices Berstorff 25X32D a 200°C.

[0069] No caso o Aditivo é usado apenas em um domínio polimérico, a quantidade determinada de Aditivo é com base no peso apenas deste domínio polimérico (que nos exemplos é o peso da parte da bainha).

[0070] No caso o Aditivo é usado em ambos os domínios poliméricos, a quantidade determinada de Aditivo é com base na soma do peso de ambos os domínios poliméricos (que nos exemplos é a soma do peso da bainha e da parte do núcleo).

[0071] Condições adicionais de processamento são determinadas abaixo: - temperatura do extrusor é a temperatura usada para a extrusão da mistura de Aditivo/polipropileno ou polipropileno na linha Reicofil 4 e é em todos os exemplos de 250°C; - temperatura do molde é a temperatura do polímero no molde e é em todos os exemplos de 250°C; - pressão da cabine é a pressão na cabine após e abaixo do molde e é em todos os exemplos de 4500 Pa; - rolos lisos e gravados são rolos entre os quais a trama de fibra é passada. - pressão do espaço entre rolos é a pressão entre o rolo liso e gravado e é em todos os exemplos de 80 N/mm

B) Avaliação das propriedades mecânicas

[0072] As propriedades mecânicas dos tecidos não tecidos são determinadas de acordo com DIN EN 29073-3 com um comprimento de aperto de amostra de 100 mm, largura de amostra de 50 mm, avanço (velocidade de deformação) de 200 mm/min.

[0073] Resistência à Tração MD e Alongamento MD são os valores máximos correspondentes medidos na direção da máquina.

[0074] Resistência à Tração MC e Alongamento MC são os valores máximos correspondentes medidos em uma direção perpendicular à direção da máquina. C) Resultados Tabela 1 (peso do tecido de não tecido: 70 g/m2) Temperatura do rolo gravado: 153°C Temperatura do rolo liso: 150°C

Tabela 2 (peso do tecido de não tecido: 70 g/m2) Temperatura do rolo gravado: 147°C Temperatura do rolo liso: 144°C

Tabela 3 (peso do tecido de não tecido: 17 g/m2) Temperatura do rolo gravado: 153°C Temperatura do rolo liso: 150°C

[0075] Os resultados demonstram claramente as vantagens da presente invenção, de acordo com as quais significativamente melhores resultados podem ser obtidos no que diz respeito às propriedades mecânicas, quando comparados ao uso de nenhum Aditivo ou o uso do Aditivo em toda a fibra. Isso, por exemplo, provê ao produtor de não tecidos com a opção de reduzir o peso ao mesmo tempo que mantendo ainda bom desempenho mecânico do produto.

[0076] Comparado ao uso do Aditivo em toda a fibra, o uso em apenas um domínio polimérico permite usar quantidades mais baixas distintivas de Aditivo.

[0077] Além disso, os dados também claramente mostram o melhoramento da segurança de processamento, sendo capaz de executar o processo sob condições mais moderadas em temperatura de termo ligação mais baixa (ver temperatura do rolo gravado e rolo liso). Em temperatura de termo ligação mais baixa ainda boas propriedades mecânicas são obtidas, as quais consequentemente permitem reduzir a temperatura de termo ligação. Além disso, a economia de energia será um benefício secundário.

Claims (14)

1. Tecido não tecido, caracterizado pelo fato que compreende fibras bicomponentes, em que as fibras bicomponentes compreendem pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras, e - domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (1),

em que G1, G2, G3 e G4 são cada um independentemente do outro alquila C1-C4, ou G1 e G2 juntos ou G3 e G4 juntos são pentametileno; G5 e G6 são cada um independentemente do outro hidrogênio ou alquila C1-C4; e X é hidrogênio, alquila C1-C18, alquenila C2-C18, alquila -O-C1-C18, alquila -NH-C1-C18, -N(alquila C1-C6)2; fenila, fenóxi ou fenil-NH-, n é 1 ou 2, e quando n é 1, R1 é alquileno C2-C8 ou hidroxialquileno C2-C8 ou aciloxialquileno C4-C36, ou, quando n é 2, R1 é (-CH2)2C(CH2-)2; e - domínio polimérico b) é isento do composto de fórmula (1).

2. Tecido não tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um composto de fórmula (1) em que G1, G2, G3e G4são alquila C1-C4.

3. Tecido não tecido de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende um composto de fórmula (1) em que n é 1 e R1 é aciloxialquileno C4-C36.

4. Tecido não tecido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende um composto de fórmula (1) em que X é hidrogênio ou alquila C1-C18.

5. Tecido não tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um composto de fórmula

6. Tecido não tecido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula

e o domínio polimérico b) é isento de um composto de fórmula (1).

7. Tecido não tecido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os domínios poliméricos a) e b) são independentemente um do outro uma poliolefina, poliéster, poliamida, cloreto de polivinila, poli-imida, poliacrilonitrilo, policarbonato ou poliestireno.

8. Tecido não tecido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos domínios poliméricos a) e b) é uma poliolefina.

9. Tecido não tecido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que cada um dos domínios poliméricos a) e b) é uma poliolefina.

10. Tecido não tecido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que cada um dos domínios poliméricos a) e b) é polipropileno.

11. Tecido não tecido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (1) está presente no domínio polimérico a) em uma quantidade de 0,001 a 5% em peso.

12. Tecido não tecido de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o composto de fórmula (1) está presente no domínio polimérico a) em uma quantidade de 0,001 a 1% em peso.

13. Processo para preparação de tecidos não tecidos, caracterizado pelo fato de que compreende fibras bicomponentes tendo pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras compreendendo i) fundir separadamente pelo menos dois polímeros em que um primeiro polímero compreende um composto de fórmula (1) como definido na reivindicação 1, e um segundo polímero é isento do composto de fórmula (1), ii) direcionar os pelo menos dois polímeros através dos orifícios da fieira configurados para formar uma pluralidade de fibras bicomponentes, e iii) formar uma camada a partir das fibras.

14. Fibras bicomponentes, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos dois domínios poliméricos distintos a) e b) em aderência íntima ao longo do comprimento das fibras, em que - domínio polimérico a) compreende um composto de fórmula (1),

em que G1, G2, G3 e G4 são cada um independentemente do outro alquila C1-C4, ou G1 e G2 juntos ou G3 e G4 juntos são pentametileno; G5 e G6 são cada um independentemente do outro hidrogênio ou alquila C1-C4; e X é hidrogênio, alquila C1-C18, alquenila C2-C18, alquila -O-C1-C18, alquila -NH-C1-C18, -N(alquila C1-C6)2; fenila, fenóxi ou fenil-NH-, n é 1 ou 2, e quando n é 1, R1 é alquileno C2-C8 ou hidroxialquileno C2-C8 ou aciloxialquileno C4-C36, ou, quando n é 2, R1 é (-CH2)2C(CH2-)2; e - domínio polimérico b) é isento do composto de fórmula (1).