BR112019020688A2

BR112019020688A2 - Pano de fibra de celulose não tecido com distribuição de diâmetro de fibra

Info

Publication number: BR112019020688A2
Application number: BR112019020688-4A
Authority: BR
Inventors: Carlyle Tom; Einzmann Mirko; Goldhalm Gisela; John Hayhurst Malcolm; Mayer Katharina; Sagerer-Foric Ibrahim
Original assignee: Lenzing Aktiengesellschaft
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2020-05-12
Also published as: TWI788337B; KR102240780B1; US20180282922A1; EP3385427A1; JP6973616B2; EP3607125B1; CN110582602A; CN110582602B; EP3607125A1; ES2864644T3; KR20190127979A; WO2018184937A1; PL3607125T3; JP2020513072A; TW201900962A

Abstract

um pano de fibra de celulose não tecido (102) diretamente fabricado de solução de fiação de lyocell (104), em que pano (102) compreende uma rede de fibras substancialmente sem fim (108) diferindo em relação a diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor é maior que 1,5.

Description

PANO DE FIBRA DE CELULOSE NÃO TECIDO COM DISTRIBUIÇÃO DE DIÂMETRO DE FIBRA”

Campo da invenção

[001 ]A invenção refere-se a um pano de fibra de celulose não tecido; a um método de fabricar um pano de fibra de celulose não tecido; a um dispositivo para a fabricação de pano de fibra de celulose não tecido; a um produto ou compósito e a um método de uso.

Antecedentes da invenção

[002]Tecnologia Lyocell se refere à dissolução direta de polpa de madeira de celulose ou outro insumo baseado em celulose em um solvente polar (por exemplo, n-metil morfolina n-oxido, que também pode ser indicado como “óxido de amina” ou “AO”) para produzir uma solução altamente diluída por cisalhamento viscosa que pode ser transformada em uma gama de materiais à base de celulose úteis. Comercialmente, a tecnologia é usada para produzir uma família de fibras descontínuas de celulose (comercialmente disponíveis junto a Lenzing AG, Lenzing, Áustria sob a marca registrada TENCEL®) que são amplamente usadas na indústria têxtil. Outros produtos de celulose a partir da tecnologia lyocell foram também usados.

[003]Fibras descontínuas de celulose têm sido usadas há muito tempo como componente para conversão para tramas não tecidas. Entretanto, a adaptação de tecnologia lyocell para produzir tramas não tecidas acessariam diretamente propriedades e desempenho não possíveis para produtos de trama de celulose atuais. Isso pode ser considerado como a versão celulósica das tecnologias de sopro por fusão e ligação por fiação amplamente usadas na indústria de fibra sintética, embora não seja possível adaptar diretamente tecnologia de polímero sintético a lyocell devido a diferenças técnicas importantes.

[004]Muita pesquisa foi realizada para desenvolver tecnologia para formar

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 8/72

2/51 diretamente tramas de celulose a partir de soluções de lyocell (entre outros, WO 98/26122, WO 99/47733, WO 98/07911, US 6.197.230, WO 99/64649, WO 05/106085, EP 1 358 369, EP 2 013 390). Técnica adicional é revelada em WO 07/124521 A1 e WO 07/124522 A1.

Objetivo e sumário da invenção

[005]É um objetivo de a invenção fornecer um pano à base de celulose tendo propriedades funcionais adequadamente ajustáveis.

[006]Para obter o objetivo definido acima, um pano de fibra de celulose não tecido, um método de fabricação de um pano de fibra de celulose não tecido, um dispositivo para fabricação de um pano de fibra de celulose não tecido, um produto e um método de uso de acordo com as reivindicações independentes são fornecidos.

[007]De acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, um pano de fibra de celulose não tecido (em particular soprado por solução) é fornecido (que é em particular diretamente (em particular em um processo no local ou em um processo contínuo executável em uma linha de produção de operação contínua) fabricado de solução de fiação de lyocell), em que o pano compreende uma rede de fibras substancialmente sem fim diferindo em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor é maior que 1.5.

[008]De acordo com outra modalidade exemplificadora, um método de fabricação (em particular soprado de solução) de um pano de fibra de celulose não tecido diretamente a partir de solução de fiação de lyocell é fornecido, em que o método compreende extrudar a solução de fiação de lyocell através de um jato com orifícios (que podem ser incorporados como ou que podem fazer parte de uma fiandeira ou uma unidade de extrusão) sustentado por um fluxo de gás para dentro de uma atmosfera de fluido de coagulação (em particular uma atmosfera de fluido de coagulação disperso) para desse modo formar fibras substancialmente sem fim,

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 9/72

3/51 coletar as fibras em uma unidade de suporte de fibra para desse modo formar o pano e ajustar parâmetros de processo de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor seja maior que 1.5.

[009]De acordo com uma modalidade exemplificadora adicional, um dispositivo para fabricar (em particular soprado de solução) pano de fibra de celulose não tecido diretamente a partir da solução de fiação de lyocell é fornecido, em que o dispositivo compreende um jato com orifícios configurado para extrudar a solução de fiação de lyocell suportada por um fluxo de gás, uma unidade de coagulação configurada para fornecer uma atmosfera de fluido de coagulação para a solução de fiação de lyocell extrudada para desse modo formar fibras substancialmente sem fim, uma unidade de suporte de fibra configurada para coletar as fibras para desse modo formar o pano e uma unidade de controle (como um processador configurado para executar código de programa para fabricar o pano de fibra de celulose não tecido diretamente a partir da solução de fiação de lyocell) configurado para ajustar parâmetros de processo de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor seja maior que 1.5.

[010]De acordo ainda com outra modalidade, um pano de fibra de celulose não tecida tendo as propriedades acima mencionadas é usado para pelo menos um do grupo que consiste em um lenço, uma folha secadora, um filtro, um produto de higiene absorvente, um produto de aplicação médica, um geotêxtil, agrotêxteis, peça de vestuário, um produto para tecnologia de construção, um produto automotivo, uma mobília, um produto industrial, um produto relacionado à beleza, lazer, esportes ou viagem, e um produto relacionado à escola ou escritório.

[011]De acordo ainda com outra modalidade exemplificadora, um produto ou compósito é fornecido que compreende um pano tendo as propriedades acima mencionadas.

[012]No contexto desse pedido, o termo “pano de fibra de celulose não

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 10/72

4/51 tecido” (que também pode ser indicado como pano de filamento de celulose não tecido) pode particularmente indicar um pano ou trama composto de uma pluralidade de fibras substancialmente sem fim. O termo “fibras substancialmente sem fim” tem em particular o significado de fibras de filamento tendo um comprimento significativamente mais longo do que fibras descontínuas convencionais. Em uma formulação alternativa, o termo “fibras substancialmente sem fim” pode, em particular ter o significado de uma trama formada de fibras de filamento tendo uma quantidade significativamente menor de extremidades de fibra por volume do que fibras descontínuas convencionais. Em particular, fibras sem fim de um pano de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção podem ter uma quantidade de extremidades de fibra por volume menor que 10.000 extremidades/cm³, em particular menor que 5.000 extremidades/cm³. Por exemplo, quando fibras descontínuas são usadas como substituto para algodão, podem ter um comprimento de 38 mm (correspondendo a um comprimento natural típico de fibras de algodão). Em contraste com isso, fibras substancialmente sem fim do pano de fibra de celulose não tecido podem ter um comprimento de pelo menos 200 mm, em particular pelo menos 1000 mm. Entretanto, uma pessoa versada na técnica estará ciente do fato de que mesmo fibras de celulose sem fim podem ter interrupções, que podem ser formadas por processos durante e/ou após a formação de fibra. Como consequência, um pano de fibra de celulose não tecido feito de fibras de celulose substancialmente sem fim tem um número significativamente mais baixo de fibras por massa em comparação com pano não tecido feito de fibras descontínuas do mesmo denier. Um pano de fibra de celulose não tecido pode ser fabricado por fiar uma pluralidade de fibras e por atenuar e estirar as últimas em direção a uma unidade de suporte de fibra preferivelmente em movimento. Desse modo, uma rede ou trama tridimensional de fibras de celulose é formada, constituindo o pano de fibra de celulose não tecido. O pano pode ser feito de

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 11/72

5/51 celulose como constituinte principal ou único.

[013]No contexto desse pedido, o termo “solução de fiação de lyocell” pode particularmente indicar um solvente (por exemplo, uma solução polar de um material como N-metil-morfolina, NMMO, “óxido de amina” ou “AO”) no qual celulose (por exemplo, polpa de madeira ou outro insumo baseado em celulose) é dissolvida. A solução de fiação de lyocell é uma solução ao invés de uma fusão. Filamentos de celulose podem ser gerados a partir da solução de fiação de lyocell por reduzir a concentração do solvente, por exemplo, por contatar os filamentos com água. O processo de geração inicial de fibras de celulose a partir de uma solução de fiação de lyocell pode ser descrito como coagulação.

[014]No contexto desse pedido, o termo “fluxo de gás” pode particularmente indicar um fluxo de gás como ar substancialmente paralelo à direção de movimento da fibra de celulose ou sua pré-forma (isto, é, uma solução de fiação de lyocell) durante e/ou após a solução de fiação de lyocell sair ou ter saído da fiandeira.

[015]No contexto desse pedido, o termo “fluido de coagulação” pode indicar particularmente um fluido não solvente (isto é, um gás e/ou um líquido, opcionalmente incluindo partículas sólidas) que tem a capacidade de diluir a solução de fiação de lyocell e trocar com o solvente até tal ponto que as fibras de celulose são formadas dos filamentos de lyocell. Por exemplo, tal fluido de coagulação pode ser névoa de água.

[016]No contexto desse pedido, o termo “parâmetros de processo” pode indicar particularmente todos os parâmetros físicos e/ou parâmetros químicos e/ou parâmetros de dispositivos de substâncias e/ou componentes de dispositivo usados para fabricar pano de fibra de celulose não tecido que podem ter um impacto sobre as propriedades das fibras e/ou do pano, em particular no diâmetro de fibra e/ou distribuição de diâmetro de fibra. Tais parâmetros de processo podem ser ajustáveis automaticamente por uma unidade de controle e/ou manualmente por um usuário

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 12/72

6/51 para desse modo sintonizar ou ajustar as propriedades das fibras do pano de fibra de celulose não tecido. Parâmetros físicos que podem ter um impacto sobre as propriedades das fibras (em particular sobre seu diâmetro ou distribuição de diâmetro) podem ser temperatura, pressão e/ou densidade dos vários meios envolvidos no processo (como a solução de fiação de lyocell, o fluido de coagulação, o fluxo de gás, etc.). Parâmetros químicos podem ser concentração, quantidade, valor de pH de meios envolvidos (como a solução de fiação de lyocell, o fluido de coagulação, etc.). Parâmetros de dispositivos podem ser tamanhos de e/ou distâncias entre orifícios, distâncias entre orifícios e unidade de suporte de fibra, velocidade de transporte de unidade de suporte de fibra, a provisão de uma ou mais unidades de processamento posterior no local, opcionais, o fluxo de gás, etc.

[017]O termo “fibras” pode indicar particularmente pedaços alongados de um material compreendendo celulose, por exemplo, aproximadamente redondos ou não regularmente formados em seção transversal, opcionalmente tratados com outras fibras. Fibras podem ter uma relação de aspecto que é maior que 10, particularmente maior que 100, mais particularmente maior que 1000. A relação de aspecto é a razão entre o comprimento da fibra e um diâmetro das fibras. Fibras podem formar redes por serem interconectadas por fusão (de modo que uma estrutura de multifibras integral seja formada) ou por fricção (de modo que as fibras permaneçam separadas, porém sejam fracamente acopladas mecanicamente por uma força de fricção exercida ao mover mutuamente as fibras estando em contato físico entre si). Fibras podem ter uma forma substancialmente cilíndrica que podem, entretanto, serem retas, flexionadas, dobradas ou curvas. Fibras podem consistir em um material homogêneo único (isto é, celulose). Entretanto, as fibras também podem compreender um ou mais aditivos. Materiais líquidos como água ou óleo podem ser acumulados entre as fibras.

[018]No contexto desse documento, um “jato com orifícios” (que pode, por

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 13/72

7/51 exemplo, ser indicado como uma “disposição de orifícios”) pode ser qualquer estrutura compreendendo uma disposição de orifícios que são linearmente dispostos.

[019]No contexto desse pedido, o termo “uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor é maior que 1.5” ou o termo equivalente “diferindo em relação a diâmetro de fibra em mais de 50% em relação a um diâmetro menor” pode indicar particularmente que uma razão entre diâmetro de fibra maior e diâmetro de fibra menor, multiplicado por 100%, em que 100% são subtraídos do resultado obtido, fornece um valor acima de 50%. Em outras palavras, uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor pode ser mais alta que 1.5.

[020]De acordo com uma modalidade exemplificadora, um pano de fibra de celulose não tecido é fornecido que pode ser fabricado como uma rede de fibras de celulose substancialmente sem fim mostrando uma inomogeneidade acentuada em termos de diâmetro de fibra acima de 50%. Verificou-se que a distribuição de diâmetros das fibras do pano de fibra de celulose não tecido é um parâmetro de design poderoso para ajustar as propriedades físicas, em particular as propriedades mecânicas, do pano obtido. Com uma variação adequada entre o diâmetro maior e o diâmetro menor do pano de pelo menos 50%, um pano rígido ou altamente mecanicamente robusto pode ser obtido. Sem desejar ser limitado a uma teoria específica, acredita-se atualmente que tal distribuição inomogênea de espessuras de fibra resulte em uma auto-organização da rede de fibra que inibe movimento mútuo das fibras individuais uma em relação à outra. Em contraste com isso, as fibras tendem a prender juntas, desse modo obtendo um composto com uma alta rigidez. Descritivamente falando, a introdução de certa inomogeneidade no processo de fabricação de fibra pode traduzir em uma inomogeneidade da espessura ou distribuição de diâmetro das fibras no pano como um todo. Entretanto, deve ser

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 14/72

8/51 mencionado que por variar diâmetro de fibra como um parâmetro de design para um pano, física de fibra pode ser ajustada em um modo mais geral permitindo variar as propriedades físicas do pano sobre uma ampla gama (em que rigidez de reforço é somente uma opção ou exemplo). Por exemplo, variação de diâmetro de fibra também pode ser uma ferramenta poderosa para sintonizar controle de umidade do pano manufaturado.

Descrição detalhada de modalidades da invenção

[021 ]A seguir, modalidades exemplificadoras adicionais do pano de fibra de celulose não tecido, o método de fabricar um pano de fibra de celulose não tecido, o dispositivo para fabricar um pano de fibra de celulose não tecido, o produto ou compósito, e o método de uso são descritos.

[022]Em uma modalidade, seções diferentes da mesma fibra diferem em relação ao diâmetro de fibra em mais de 50% em relação ao diâmetro menor. Em outras palavras, uma razão entre um diâmetro de fibra maior dessa fibra e um diâmetro de fibra menor dessa fibra pode ser maior que 1,5. Desse modo a inomogeneidade em relação à espessura pode ser uma variação de espessura intra fibra. Em tal modalidade, uma própria fibra respectiva pode mostrar uma inomogeneidade de espessura. Sem ser desejado ser limitado a uma teoria específica, acredita-se atualmente que quando tais fibras formam uma rede no pano, a inomogeneidade da espessura de uma fibra respectiva aumenta a força de fricção que tem de ser superada ao mover as várias fibras uma em relação à outra no pano. Um resultado desse efeito é uma estabilidade aumentada do pano.

[023]Adicional ou alternativamente, fibras diferentes podem diferir em relação a um diâmetro de fibra em mais de 50% em relação ao diâmetro menor das fibras. Em outras palavras, fibras diferentes podem diferir em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior de uma das fibras e um diâmetro de fibra menor de outra das fibras seja maior que 1,5.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 15/72

9/51

Consequentemente, a inomogeneidade em termos de espessura pode ser uma variação de espessura inter fibra. Em tal modalidade, uma própria fibra respectiva pode mostrar uma homogeneidade ou inomogeneidade de espessura, porém fibras diferentes podem diferir em relação à espessura em uma comparação de fibra por fibra. Em tal cenário, interações de fibras de espessuras diferentes ou distribuições de espessura diferentes podem resultar em uma flexão mais forte de fibras mais finas e somente flexão leve de fibras mais grossas. Quando tais fibras de espessuras diferentes formam uma rede no pano, o distúrbio aumentado inibe movimento mútuo de fibras diferentes uma em relação à outra. Um resultado desse fenômeno é uma estabilidade aumentada do pano.

[024]Em uma modalidade, pelo menos uma parte (em particular pelo menos 50%) das fibras difere em relação ao diâmetro de fibra em mais de 50% em relação a um diâmetro médio de fibra (por exemplo, mediado sobre todas as fibras ou sobre uma fibra). Por exemplo, pelo menos 80% das fibras podem diferir em relação ao diâmetro de fibra em mais de 50% em relação a um diâmetro menor de fibra ou um diâmetro médio de fibra (por exemplo, mediado sobre todas as fibras ou sobre uma fibra). As afirmativas do presente parágrafo podem se referir a uma variação de espessura intra fibra e/ou a uma variação de espessura inter fibra.

[025] Em uma modalidade, fibras diferentes das fibras sendo localizadas pelo menos parcialmente em camadas distinguíveis diferentes (isto é, mostrando uma separação visível ou região de interface entre as camadas) são integralmente conectadas pelo menos em uma posição de fusão. Por exemplo, duas (ou mais) camadas diferentes de um pano podem ser formadas por alinhar em série dois (ou mais) jatos de orifícios através dos quais a solução de fiação lyocell é extrudada para coagulação e formação de fibra. Quando tal disposição é combinada com uma unidade de suporte de fibra em movimento (como uma correia transportadora com uma superfície de acomodação de fibra), uma primeira camada de fibras é formada

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 16/72

10/51 na unidade de suporte de fibra pelo primeiro jato, e o segundo jato forma uma segunda camada de fibras no topo da primeira camada quando a unidade de suporte de fibra em movimento atinge a posição do segundo jato. Os parâmetros de processo desse método podem ser ajustados de modo que pontos de fusão sejam formados entre a primeira camada e a segunda camada. No contexto do presente pedido, o termo “fusão” pode indicar particularmente uma interconexão de fibras diferentes no ponto de fusão respectivo que resulta na formação de uma estrutura de fibra integralmente conectada composta das duas fibras separadas anteriormente que se referiu anteriormente às camadas diferentes. Fibras interconectadas podem aderir fortemente entre si em um ponto de fusão. Em particular, fibras da segunda camada em formação não estando ainda totalmente curadas ou solidificadas por coagulação podem, por exemplo, ter ainda regiões de superfície ou revestimento exteriores que estão ainda na fase de solução de lyocell líquido e não ainda no estado sólido totalmente curado. Quando tais estruturas pré-fibra entram em contato entre si e curam totalmente no estado de fibra sólida posteriormente, isso pode resultar na formação de duas fibras fundidas em uma interface entre camadas diferentes. Quanto mais alto o número de pontos de fusão, mais alta é a estabilidade da interconexão entre as camadas do pano. Desse modo, o controle de fusão permite controlar rigidez da conexão entre as camadas do pano. A fusão pode ser controlada, por exemplo, por ajustar o grau de cura ou coagulação antes das estruturas pré-fibra de uma camada respectiva atingirem a placa de suporte de fibra em uma camada subjacente de fibras ou estruturas pré-fibra. Por fundir fibras de camadas diferentes em uma interface entre as mesmas, separação indesejável das camadas pode ser evitada. Na ausência de pontos de fusão entre as camadas, desprendimento de uma camada a partir da outra camada de fibras pode ser tornado possível.

[026]Em uma modalidade, fibras diferentes das fibras sendo situadas pelo

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 17/72

11/51 menos parcialmente em camadas diferentes diferem em relação a diâmetro de fibra, em particular diferem em relação a um diâmetro de fibra mediado. Quando camadas diferentes do pano são formadas de fibras tendo diâmetros diferentes médios, as propriedades mecânicas das camadas diferentes podem ser ajustadas separadamente e diferentemente. Por exemplo, uma das camadas pode ser dotada de um caráter rígido usando fibras tendo um diâmetro relativamente grande, ao passo que a outra camada pode ser dotada de um caráter liso ou elástico (por exemplo, usando fibras tendo uma espessura relativamente baixa de um diâmetro). Por exemplo, um lenço pode ser fabricado tendo uma superfície mais áspera para limpeza por remover mecanicamente sujeira e ter uma superfície mais lisa para limpeza, isto é, sendo configurada para absorver água ou similar a partir de uma superfície a ser limpa.

[027]Entretanto, é alternativamente também possível que fibras de camadas diferentes tenham o mesmo diâmetro, em particular tenham o mesmo diâmetro médio. Em tal modalidade, camadas adjacentes podem ter propriedades físicas similares ou idênticas. Podem ser interconectadas fortemente ou fracamente em pontos de fusão entre os mesmos. O número de tais pontos de fusão por área de interface pode definir a resistência de acoplamento entre camadas adjacentes. Com uma resistência de acoplamento pequena, as camadas podem ser facilmente separadas por um usuário. Com uma resistência de acoplamento alta, as camadas podem permanecer permanentemente fixadas entre si.

[028]Em uma modalidade, pelo menos 80 por cento de massa das fibras têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 3 pm e 40 pm, em particular entre 3 pm e 15 pm. pelo método descrito e ao ajustar os parâmetros de processo de acordo, também fibras com dimensões muito pequenas (também em uma faixa entre 3 pm e 5 pm, ou abaixo) podem ser formadas. Com tais fibras pequenas, um pano com uma superfície lisa pode ser formado que é não obstante rígido como um todo.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 18/72

12/51

Pelo menos 80 por cento de massa de fibras mais finas podem ser funcionalizadas para promover capacidade de acomodação de fluido e propriedades hápticas, ao passo que o restante de fibras pode ser funcionalizado para aumentar a estabilidade. Tal combinação pode ser particularmente vantajosa para um pano de multicamadas.

[029]Em uma modalidade, as fibras têm um teor de cobre menor que 5 ppm e/ou têm um teor de níquel menor que 2 ppm. Os valores de ppm mencionados nesse pedido se referem todos à massa (ao invés de volume). Fora isso, a contaminação de metal pesado das fibras ou o pano pode não ser maior que 10 ppm para cada elemento de metal pesado individual. Devido ao uso de uma solução de fiação de lyocell como base para a formação do pano baseado em fibra sem fim (em particular ao envolver um solvente como N-metil-morfolina, NMMO), a contaminação do pano com metais pesados como cobre ou níquel (que pode causar reações alérgicas de um usuário) pode ser mantida extremamente pequena.

[030]Em uma modalidade o pano tem uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 500 por cento de massa, em particular pelo menos 800 por cento de massa, mais particularmente pelo menos 1000 por cento de massa, preferivelmente pelo menos 1500 por cento de massa. A percentagem de massa da capacidade de absorção de óleo indica a razão entre a massa de óleo absorvível e a massa de fibra. Dependendo do ajuste do valor absoluto da espessura de fibra e/ou da inomogeneidade de espessura intra fibra e/ou inter fibra e/ou densidade de pano, a superfície de fibra ativa pode ser ajustada bem como o volume de e espaçamento entre folgas entre fibras adjacentes. Isso tem um impacto sobre a capacidade de óleo para acumular nas folgas, por exemplo, sob a influência de um efeito capilar. Mais especificamente, acredita-se que a capacidade alta de absorção de líquido do pano é o resultado de uma combinação de variação de diâmetro de fibra com a presença de fibras sem fim e pontos de fusão entre tais fibras.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 19/72

13/51

[031]Além disso, também o grau de fusão entre fibras tem um impacto sobre a capacidade de absorção de óleo do pano 102. Descritivamente falando, o grau de fusão pode ter um impacto sobre as forças capilares, o tamanho de folas no pano, etc. O grau de fusão pode, por exemplo, ser quantificado por um fator de fusão. Para determinar o fator de fusão (que também pode ser indicado como fator de fusão de área) de pano, o seguinte processo de determinação pode ser realizado: uma amostra quadrada do pano pode ser opticamente analisada. Um círculo, que tem um diâmetro que tem de permanecer totalmente dentro da amostra quadrada, é traçado em torno de cada posição de fusão (em particular ponto de fusão e/ou linha de fusão) de fibras cruzando pelo menos uma das diagonais da amostra quadrada. O tamanho do círculo é determinado de modo que o círculo abrange a área de fusão entre as fibras fundidas. Uma média aritmética dos valores do diâmetro dos círculos determinados é calculada. O fator de fusão é calculado como razão entre o valor de diâmetro mediado e o comprimento diagonal da amostra quadrada, e pode ser dado em porcentagem. Em uma modalidade, o fator de fusão das fibras está em uma faixa entre 0,1% e 100%, em particular, em uma faixa entre 0,2% e 15%. Preferivelmente, o fator de fusão é ajustado para estar em uma faixa entre 0,5% e 6%.

[032]Para determinar capacidade de absorção de óleo (ou capacidade absortiva de líquido) de um pano, uma análise referente à avaliação de absorção de líquidos graxos e óleo com base em padrão Edana NWSP 010, 4.RO (15) pode ser realizada usando óleo de motor. Para a análise, uma amostra de pano de um tamanho de 10 cm x 10 cm pode ser formada por perfuração. O peso da amostra é determinado, e a amostra é diagonalmente conectada a uma régua por meio de cordas. A amostra é então deixada cair em um recipiente cheio de óleo. O tempo exigido para umedecer o pano com óleo é medido. Subsequentemente, o pano é imerso no óleo por 120 segundos. O pano é então retirado do óleo por elevar a

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 20/72

14/51 régua. Posteriormente, óleo é deixado cair do pano por 30 segundos. O peso do pano umedecido com óleo é determinado e a capacidade de absorção de óleo é calculada.

[033]Em uma modalidade pelo menos uma parte (em particular pelo menos 50%) das fibras difere em relação ao diâmetro de fibra por mais de 150%, em particular mais de 300%, em relação a um diâmetro médio de fibra (por exemplo, mediado sobre todas as fibras ou sobre uma fibra). Consequentemente, uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor pode ser maior que 2,5, em particular maior que 4. Por exemplo, pelo menos 80% das fibras podem diferir em relação ao diâmetro de fibra em mais de 150%, em particular mais de 300%%, em relação a um diâmetro menor de fibra. As afirmativas do presente parágrafo podem se referir a uma variação de espessura intra fibra e/ou a uma variação de espessura inter fibra.

[034] Em uma modalidade, pelo menos uma parte das fibras é alinhada mutuamente lado a lado pelo menos sore uma porção de seu comprimento para formar uma estrutura de fibra superordenada tendo um diâmetro maior. Em tal modalidade, múltiplas fibras podem juntas formar uma nova estrutura de fibra superordenada com outro (em particular maior) diâmetro do que as fibras usadas para a formação da estrutura de fibra superordenada. A conexão entre tais fibras alinhadas lado a lado pode ser realizada por fundir as fibras ao longo de uma linha de fusão estendida ou um conjunto de pontos de fusão. As fibras da estrutura de fibra superordenada podem ser justapostas, porém integralmente conectadas entre si.

[035]Em uma modalidade, as fibras estão situadas em múltiplas camadas tendo funcionalidades diferentes. Funcionalidades diferentes de camadas diferentes podem ser o resultado de diâmetros de fibra diferentes e/ou de distribuições de diâmetro de fibra diferentes e/ou densidade de fibra diferente. Por exemplo, as

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 21/72

15/51 funcionalidades diferentes podem ser absorção diferente (em particular, propriedades de distribuição de fluido diferente ao aspirar fluido), comportamento anisotrópico (em particular propriedades mecânicas, químicas e/ou hidrodinâmicas diferentes em direções diferentes do pano), capacidade de absorção de óleo diferente (em particular uma capacidade forte de absorver óleo em uma camada, e uma capacidade de absorção de óleo mais baixa em outra camada), capacidade de absorção de água diferente (em particular uma capacidade forte de absorver água em uma camada, e uma capacidade de absorção de água mais baixa em outra camada), capacidade de limpeza diferente (em particular, uma capacidade mais intensa de limpar sujeira de uma superfície pelo pano em uma camada, e uma capacidade menos acentuada de limpeza em outra camada), e/ou aspereza diferente (por exemplo, uma camada de superfície áspera e uma camada de superfície lisa).

[036]Em uma modalidade, o método pode compreender ajustar os parâmetros de processo para ajustar o diâmetro de fibra por ajustar condições de coagulação de acordo com as quais coagulação de fibras alinhadas substancialmente paralelas (ou pré-formas das mesmas) pelo fluido de coagulação é realizada, em particular ajustando uma quantidade de fluido de coagulação interagindo com a solução de fiação de lyocell. Durante o processo de coagulação, as fibras precipitam a partir da solução de fiação de lyocell. Também a composição da solução de fiação de lyocell pode ter um impacto sobre as propriedades de fibra e em particular pode ter um impacto sobre propriedades de diâmetro de fibra. Em uma modalidade, o ajuste dos parâmetros de processo para ajustar diâmetro de fibra compreende dispor em série múltiplos jatos de orifícios com propriedades diferentes ao longo de (por exemplo, direção de transporte da) unidade de suporte de fibra móvel. Os vários jatos podem em particular ter propriedades diferentes em termos de pelo menos um do grupo que consiste em diâmetros de orifício diferentes,

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 22/72

16/51 velocidade diferente de fluxo de gás, quantidades diferentes de fluxo de gás e pressão de fluxo de gás diferente. Tal cenário de jato multi-serial permite a fabricação de pano composto de múltiplas camadas, em que cada camada corresponde a um jato de orifícios. As camadas serão sobrepostas entre si. Portanto, por exemplo, também é possível formar uma distribuição de espessura de fibra por empilhar múltiplas camadas cada tendo um conjunto de fibras com uma espessura respectiva ou distribuição de espessura, em que os valores absolutos das espessuras ou distribuições de espessura das camadas diferentes podem diferir.

[037]Em uma modalidade, o método compreende ainda processar adicionalmente as fibras e/ou o pano após coleta na unidade de suporte de fibra, porém preferivelmente ainda no local com a formação do pano de fibra de celulose não tecido com fibras sem fim. Tais processos no local podem ser aqueles processos sendo realizados antes do pano manufaturado (em particular substancialmente sem fim) ser armazenado (por exemplo, enrolado por um enrolador) para transporte para um destino de manufatura de produto. Por exemplo, tal processamento adicional ou pós-processamento pode envolver hidroemaranhamento. Hidroemaranhamento pode ser indicado como um processo de ligação para tramas fibrosas úmidas ou secas, o pano ligado resultante sendo um não tecido. Hidroemaranhamento pode usar jatos de pressão alta, finos, de água que penetram na trama, atingem uma unidade de suporte de fibra (em particular, uma correia transportadora) e saltam de volta fazendo com que as fibras emaranhem. Uma compressão correspondente do pano pode tornar o pano mais compacto e mecanicamente mais estável. Adicional ou alternativamente a hidroemaranhamento, tratamento a vapor das fibras com um vapor pressurizado pode ser realizado. Adicional ou alternativamente, tal processamento adicional ou pós-processamento pode envolver um tratamento de perfuração do pano manufaturado. Um sistema de perfuração de agulha pode ser usado para ligar as

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 23/72

17/51 fibras do pano ou trama. Panos perfurados por agulha podem ser produzidos quando agulhas com rebarbas são empurradas através da trama fibrosa forçando algumas fibras através da trama, onde permanecem quando as agulhas são retiradas. Se fibras suficientes forem adequadamente deslocadas a trama pode ser convertida em um pano pelo efeito de consolidação desses tampões de fibras. Ainda outro tratamento de pós-processamento ou processamento adicional da trama ou pano é um tratamento de impregnação. A impregnação da rede de fibras sem fim pode envolver a aplicação de um ou mais produtos químicos (como um agente de amolecimento, um agente hidrofóbico, e agente antiestático, etc.) em uma superfície de fibra exterior do pano. Ainda outro tratamento de processamento adicional do pano é calandragem. Calandragem pode ser indicada como um processo de acabamento para tratar o pano e pode empregar uma calandra para alisar, revestir, e/ou afinar o pano.

[038]Um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção também pode ser combinado (por exemplo, no local ou em um processo subsequente) com um ou mais outros materiais, para desse modo formar um composite de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. Materiais exemplificadores, que podem ser combinados com o pano para formar tal compósito podem ser selecionados de um grupo de materiais compreendendo, porém não sendo limitados aos seguintes materiais ou combinações dos mesmos: polpa de felpa, uma suspensão de fibra, um não tecido assentado úmido, um não tecido assentado a ar, uma trama ligada por fiação, uma trama soprada por fusão, uma trama perfurada por agulha ou trançada cardada ou outras estruturas semelhantes à folha de vários materiais. Em uma modalidade, a conexão entre os materiais diferentes pode ser feita por (porém não limitada a) uma ou uma combinação dos seguintes processos: fusão, hidroemaranhamento, perfuração de agulha, ligação por hidrogênio, termoligação, colagem por um

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 24/72

18/51 aglutinante, laminação e/ou calandragem.

[039]A seguir, produtos vantajosos exemplificadores compreendendo, ou usos de, um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção são resumidos:

[040]Usos específicos das tramas, tramas de 100% de fibra de celulose, ou, por exemplo, tramas compreendendo ou consistindo em duas ou mais fibras, ou fibras quimicamente modificadas ou fibras com materiais incorporados como materiais antibacterianos, materiais de permuta de íon, carbono ativo, partículas nano, loções, agentes médicos ou retardadores de chamas ou fibras bicomponentes podem ser como a seguir:

O pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção pode ser usado para fabricar lenços como lenços umedecidos, de cozinha, de bebê, lenços cosméticos, de higiene, limpeza, polimento (carro, móveis), pó, industrial, espanador e esfregões.

[041]Também é possível que o pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção seja usado para fabricar um filtro. Por exemplo, tal filtro pode ser um filtro de ar, um HVAC, filtro de ar condicionado, filtro de gás de combustão, filtros líquidos, filtros de café, sacos de chá, sacos de café, filtros de alimento, filtro de purificação de água, filtro de sangue, filtro de cigarro; filtros de cabine, filtros de óleo, filtro de cartucho, filtro a vácuo, saco de aspirador de pó, filtro de pó, filtro hidráulico, filtro de cozinha, filtro de ventoinha, filtros de permuta de umidade, filtro de pólen, filtros HEVAC/HEPA/ULPA, filtro de cerveja, filtro de leite, filtro de refrigerante líquido e filtros de sucos de frutas.

[042]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar produtos de higiene absorventes. Os exemplos do mesmo são uma camada de aquisição, um estoque de cobertura, uma camada de distribuição, uma cobertura absorvente, absorventes higiênicos, camadas

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 25/72

19/51 superiores, camadas traseiras, punhos das pernas, produtos solúveis, absorventes, pads para amamentação, roupas íntimas descartáveis, calças de treinamento, máscaras faciais, máscaras faciais de beleza, pads para remoção de cosméticos, toalhas de rosto, fraldas, e lençóis para uma secadora de lavanderia que libera um componente ativo (como um amaciante têxtil).

[043]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar um produto de aplicação médica. Por exemplo, tais produtos de aplicação médica podem ser bonés descartáveis, vestes, máscaras e cobertura de sapatos, produtos para cuidados de ferimentos, produtos de embalagem estéril, produtos de estoque de cobertura, materiais de curativo, peças de vestuário de uso único produtos de diálises, tiras nasais, adesivos para placas dentais, peças íntimas descartáveis, panos, envoltórios e pacotes, esponjas, curativos e lenços, roupas de cama, distribuição de droga transdérmica, invólucros, underpads, packs de procedimento, packs de calor, forros para bolsa de ostomia, fitas de fixação e colchoes de incubadora.

[044]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar geotêxteis. Isso pode envolver a produção de coberturas para proteção de cultura, tapete capilar, purificação de água, controle de irrigação, overlay de asfalto, estabilização do solo, drenagem, controle de erosão e sedimentação, revestimentos de lago, revestimentos de canal de drenagem, baseados em impregnação, estabilização da terra, revestimentos de fosso, cobertas de semente, panos para controle de ervas daninhas, sombreamento de estufa, sacos de raiz e vasos de planta biodegradáveis. Também é possível usar o pano de fibra de celulose não tecido para uma folha de planta (por exemplo, fornecer uma proteção contra luz e/ou uma proteção mecânica para uma planta e/ou fornecer a planta ou solo com esterco ou semente).

[045]Em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 26/72

20/51 usado para fabricação de peças de vestuário. Por exemplo, entretelas, isolamento e proteção de peças de vestuário, componentes de bolsas de mão, componentes de sapatos, forros de cinto, artigos para a cabeça/calçados, industriais, roupas de trabalho descartáveis, peças de vestuário e bolsas para sapatos e isolamento térmico podem ser fabricados com base em tal pano.

[046]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar produtos usados para tecnologia de construção. Por exemplo, base de azulejo e telhado, telhado revestido de ardósia inferior, isolamento de ruído e térmico, papel de parede para casa, revestimentos para placa de gesso, invólucro de tubo, camadas de moldagem de concreto, bases e estabilização de terra, drenagens verticais, telhas, feltros para telhados, diminuição de ruído, reforço, material de vedação e material de amortecimento (mecânico) podem ser fabricados usando tal pano.

[047]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar um produto automotivo. Os exemplos são um filtro de cabine, revestimentos de porta-malas, prateleiras para pacotes, protetores contra calor, guarnição de prateleira, forros de capô moldados, cobertura de piso de portamalas, filtro de óleo, revestimentos, prateleiras traseiras de pacotes, panos decorativos, airbags, pads de silencioso, materiais de isolamento, coberturas de carro, underpadding, tapetes de carro, fitas, tapetes acolchoados e com forro, coberturas de assento, acabamento de porta, tapete perfurado e forro de tapete de automóvel.

[048]Ainda outro campo de aplicação de pano fabricado de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção são mobílias, como móveis, construção, isolante para braços e costas, espessamento de almofada, coberturas contra poeira, forro de colcha, envoltório de mola, componentes de almofada de colchão, coberturas de colchão, cortinas para janelas, coberturas de parede, forros de tapete,

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 27/72

21/51 abajures, componentes de colchão, isoladores de molas, vedações, pano para travesseiro e pano para colchão.

[049]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar produtos industriais. Isso pode envolver eletrônicos, revestimentos de disco flexível, isolamento de cabo, abrasivos, fitas de isolamento, correias transportadoras, camadas absorvedoras de ruído, ar condicionado, separadores de batería, sistemas de ácido, removedores de mancha tapete antideslizante, envoltórios de alimentos, fita adesiva, invólucros de salsicha, invólucro de queijo, couro artificial, booms de recuperação de óleo e meias e feltros de fabricação de papel.

[050]Pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção também é apropriado para fabricar produtos relacionados a lazer e viagem. Os exemplos para tal aplicação são sacos de dormir, tendas, malas, bolsas de mão, bolsas para compras, descansos de cabeça para avião, proteção de CD, fronhas e embalagem de sanduíche.

[051]Ainda outro campo de aplicação de modalidade exemplificadora da invenção se refere a produtos para escola e escritório. Como exemplos, capas de livro, envelopes para correspondência, mapas, sinais e flâmulas, toalhas, e bandeiras serão mencionados.

Breve descrição dos desenhos

[052]A invenção será descrita em mais detalhe a seguir com referência a exemplos de uma modalidade, porém à qual a invenção não é limitada:

[053]A figura 1 ilustra um dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido que é diretamente formado de solução de fiação de lyocell sendo coagulada por um fluido de coagulação de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção.

[054]A figura 2 até a figura 4 mostram imagens experimentalmente

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 28/72

22/51 capturadas de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção nas quais a fusão de fibras individuais foi realizada por um controle de processo específico.

[055]A figura 5 e a figura 6 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção nas quais o intumescimento de fibras foi realizado, em que a figura 5 mostra o pano de fibra em um estado não intumescido seco e a figura 6 mostra o pano de fibra em um estado intumescido úmido.

[056]A figura 7 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a formação de duas camadas sobrepostas de fibras foi realizada por um processo específico implementando duas barras seriais de bocais.

[057]A figura 8 mostra uma imagem esquemática de um pano de fibra de celulose não tecida de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a fibra mostrada tem seções de espessuras de fibra diferentes.

[058]A figura 9 mostra uma imagem esquemática de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com outra modalidade exemplificadora da invenção na qual fibras diferentes das fibras mostradas têm espessuras de fibra diferentes.

[059]A figura 10 mostra uma imagem esquemática de fibras de um pano de fibra de celulose não tecido de acordo ainda com outra modalidade exemplificadora da invenção, em que fibras diferentes das fibras mostradas têm espessuras de fibra diferentes e duas das fibras mostradas são integralmente interconectadas ao longo de uma linha de fusão para formar uma estrutura de fibra superordenada.

[060]A figura 11 mostra uma imagem esquemática de um pano de fibra de celulose não tecido de acordo ainda com outra modalidade exemplificadora da invenção composto de duas camadas empilhadas e fundidas de fibras interconectadas tendo espessuras de fibra diferentes.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 29/72

23/51

[061 ]A figura 12 ilustra uma parte de um dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido composto de duas camadas empilhadas de tramas de fibra de celulose sem fim de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção.

[062]A figura 13 e a figura 14 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual fibras diferentes em seções de fibra diferentes têm diâmetros substancialmente diferentes.

[063]A figura 15 mostra uma imagem esquemática de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção composto de três camadas empilhadas com diâmetros diferentes de fibras.

Descrição detalhada do desenho

[064]As ilustrações nos desenhos são esquemáticas. Em desenhos diferentes elementos similares ou idênticos são dotados dos mesmos rótulos de referência.

[065]A figura 1 ilustra um dispositivo 100 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção para fabricar pano de fibra de celulose não tecido 102 que é diretamente formado de solução de fiação de lyocell 104. A última é pelo menos parcialmente coagulada por um fluido de coagulação 106 a ser convertido em fibras de celulose parcialmente formadas 108. Pelo dispositivo 100, um processo de sopro de solução de lyocell de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser realizado. No contexto do presente pedido, o termo “processo de sopro de solução de lyocell” pode abranger particularmente processos que podem resultar em filamentos ou fibras essencialmente sem fim 108 de um comprimento discreto ou misturas de filamentos e fibras sem fim de comprimento discreto sendo obtidos. Como adicionalmente descrito abaixo, bocais tendo, cada, um orifício 126 são fornecidos através do qual solução de celulose ou solução de fiação de lyocell

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 30/72

24/51

104 é ejetada juntamente com uma corrente de gás ou fluxo de gás 146 para fabricar o pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção.

[066]Como pode ser concluído da figura 1, polpa de madeira 110, outro insumo baseado em celulose ou similar pode ser fornecido a um tanque de armazenagem 114 através de uma unidade de dosagem 114. Água de um recipiente de água 112 também é fornecida ao tanque de armazenagem 114 através da unidade de dosagem 113. Desse modo, a unidade de dosagem 113, sob controle de uma unidade de controle 140 descrito abaixo em detalhe adicional, pode definir quantidades relativas de água e polpa de madeira 110a serem fornecidas ao tanque de armazenagem 114. Um solvente (como N-metil-morfolina, NMMO) acomodado em um recipiente de solvente 116 pode ser concentrado em uma unidade de concentração 118 e pode ser então misturado com a mistura de água e polpa de madeira 110 ou outro insumo baseado em celulose com quantidades relativas definíveis em uma unidade de mistura 119. Também, a unidade de mistura 119 pode ser controlada pela unidade de controle 140. Desse modo, o meio de polpa de madeira-água 110 é dissolvido no solvente concentrado em uma unidade de dissolução 120 com quantidades relativas ajustáveis, desse modo obtendo solução de fiação de lyocell 104. A solução de fiação de lyocell aquosa 104 pode ser um meio com viscosidade semelhante a mel composto de (por exemplo, 5% de massa a 15% de massa) celulose compreendendo polpa de madeira 110 e (por exemplo, 85% de massa a 95% de massa) solvente.

[067]A solução de fiação de lyocell 104 é enviada para uma unidade de formação de fibra 124 (que pode ser incorporada como ou que pode compreender um número de feixes de fiação ou jatos 122). Por exemplo, o número de orifícios 126 dos jatos 122 pode ser maior que 50, em particular, maior que 100. Em uma modalidade, todos os orifícios 126 de uma unidade de formação de fibra 124 (que

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 31/72

25/51 podem compreender um número de fiandeiras de jatos 122) de orifícios 126 dos jatos 122 podem ter o mesmo tamanho e/ou formato. Alternativamente, tamanho e/ou formato de orifícios diferentes 126 de um jato 122 e/ou orifícios 126 de jatos diferentes 122 (que podem ser dispostos em série para formar um pano de multicamadas) pode ser diferente.

[068]Quando a solução de fiação de lyocell 104 passa através dos orifícios 126 dos jatos 122, é dividida em uma pluralidade de fios paralelos de solução de fiação de lyocell 104. Um fluxo de gás verticalmente orientado, isto é, sendo orientado substancialmente paralelo à direção de fiação, força a solução de fiação de lyocell 104 a transformar em fios cada vez mais longos e finos que podem ser ajustados por alterar as condições de processo sob controle da unidade de controle 140. O fluxo de gás pode acelerar a solução de fiação de lyocell 104 ao longo de pelo menos uma parte de seu caminho a partir dos orifícios 126 até uma unidade de suporte de fibra 132.

[069]Enquanto a solução de fiação de lyocell 104 se move através dos jatos 122 e adicionalmente para baixo, os fios longos e fios da solução de fiação de lyocell 104 interagem com fluido de coagulação não solvente 106. O fluido de coagulação 106 é vantajosamente incorporado como uma névoa de vapor, por exemplo, uma névoa aquosa. Propriedades relevantes do processo do fluido de coagulação 106 são controladas por uma ou mais unidades de coagulação 128, fornecendo o fluido de coagulação 106 com propriedades ajustáveis. As unidades de coagulação 128 são controladas, por sua vez, pela unidade de controle 140. Preferivelmente, unidades de coagulação respectivas 128 são fornecidas entre os bocais ou orifícios individuais 126 para ajustar individualmente propriedades de camadas respectivas de pano 102 sendo produzido. Preferivelmente, cada jato 122 pode ter duas unidades de coagulação atribuídas 128, uma de cada lado. Os jatos individuais 122 podem ser desse modo dotados de porções individuais de solução de fiação de

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 32/72

26/51 lyocell 104 que também podem ser ajustadas para ter propriedades controláveis diferentes de camadas diferentes de pano manufaturado 102.

[070]Ao interagir com o fluido de coagulação 106 (como água), a concentração de solvente da solução de fiação de lyocell 104 é reduzida, de modo que a celulose do anterior, por exemplo, polpa de madeira 110 (ou outro insumo) seja pelo menos parcialmente coagulada como fibras de celulose longas e finas 108 (que podem ainda conter solvente residual e água).

[071]Durante ou após formação inicial das fibras de celulose individuais 108 a partir da solução de fiação de lyocell extrudada 104, as fibras de celulose 108 são depositadas na unidade de suporte de fibra 132, que é aqui incorporado como uma correia transportadora com uma superfície de acomodação de fibra plana. As fibras de celulose 108 formam um pano de fibra de celulose não tecido 102 (ilustrado somente esquematicamente na figura 1). O pano de fibra de celulose não tecido 102 é composto de fibras ou filamentos substancialmente sem fim e contínuos 108.

[072]Embora não mostrado na figura 1, o solvente da solução de fiação de lyocell 104 removido em coagulação pela unidade de coagulação 128 e em lavagem em uma unidade de lavagem 180 pode ser pelo menos parcialmente reciclado.

[073]Enquanto é transportado ao longo da unidade de suporte de fibra 132, o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser lavado pela unidade de lavagem 180 fornecendo líquido de lavagem para remover solvente residual e pode então ser seco. Pode ser adicionalmente processado por uma unidade de processamento adicional opcional, porém vantajosa, 134. Por exemplo, tal processamento adicional pode envolver hidroemaramanhamento, perfuração de agulha, impregnação, tratamento a vapor com um vapor pressurizado, calandragem, etc.

[074]A unidade de suporte de fibra 132 também pode transportar o pano de fibra de celulose não tecido 102 para um enrolador 136 no qual o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser coletado como uma folha substancialmente sem

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 33/72

27/51 fim. O pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser então transportado como um rolo para uma entidade que fabrica produtos como lenços ou artigos têxteis baseados no pano de fibra de celulose não tecido 102.

[075]Como indicado na figura 1, o processo descrito pode ser controlado pela unidade de controle 140 (como um processador, parte de um processador, ou uma pluralidade de processadores). A unidade de controle 140 é configurada para controlar a operação das várias unidades mostradas na figura 1, em particular uma ou mais entre unidade de dosagem 113, unidade de mistura 119, unidade de formação de fibra 124, unidade(s) de coagulação 128, unidade de processamento adicional 134, unidade de dissolução 120, unidade de lavagem 118, etc. Desse modo, a unidade de controle 140 (por exemplo, por executar código de programa executável por computador, e/ou por executar comandos de controle definidos por um usuário) pode definir precisa e flexivelmente os parâmetros de processo de acordo com os quais o pano de fibra de celulose não tecido 102 é fabricado. Parâmetros de design nesse contexto são fluxo de ar ao longo dos orifícios 126, propriedades do fluido de coagulação 106, velocidade de acionamento da unidade de suporte de fibra 132, composição, temperatura e/ou pressão da solução de fiação de lyocell 104, etc. Parâmetros de design adicionais que podem ser ajustados para ajustar as propriedades do pano de fibra de celulose não tecido 102 são número e/ou distância mútua e/ou disposição geométrica dos orifícios 126, composição química e grau de concentração da solução de fiação de lyocell 104, etc. Desse modo, as propriedades do pano de fibra de celulose não tecido 102 podem ser adequadamente ajustadas, como descrito abaixo. Tais propriedades ajustáveis (vide descrição detalhada abaixo) podem envolver uma ou mais das seguintes propriedades: diâmetro e/ou distribuição de diâmetro das fibras 108, quantidade e/ou regiões de fusão entre fibras 108, um nível de pureza das fibras 108, propriedades de um pano de multicamadas 102, propriedades ópticas do pano 102, propriedades

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 34/72

28/51 de retenção de fluido e/ou liberação de fluido do pano 102, estabilidade mecânica do pano 102, suavidade de uma superfície do pano 102, formato em seção transversal das fibras 108, etc.

[076]Embora não mostrado, cada jato de fiação 122 pode compreender uma entrada de solução de polímero através da qual a solução de fiação de lyocell 104 é fornecida ao jato 122. Através de uma entrada de ar, um fluxo de gás 146 pode ser aplicado à solução de fiação de lyocell 104. Iniciando a partir de uma câmara de interação em um interior do jato 122 e delimitado por um invólucro de jato, a solução de fiação de lyocell 104 se move ou é acelerada (pelo fluxo de gás 146 puxando a solução de fiação de lyocell 104 para baixo) para baixo através de um orifício respectivo 126 e é lateralmente estreitado sob a influência do fluxo de gás 146 de modo que filamentos de celulose ou fibras de celulose de afilamento contínuo 108 são formados quando a solução de fiação de lyocell 104 se move para baixo juntamente com o fluxo de gás 146 no ambiente do fluido de coagulação 106.

[077]Desse modo, processos envolvidos no método de fabricação descrito por referência à figura 1 podem incluir que a solução de fiação de lyocell 104, que também pode ser indicada como solução de celulose seja moldada para formar fios de líquido ou filamentos latentes, que são puxados pelo fluxo de gás 146 e significativamente diminuídos em diâmetro e aumentados em comprimento. Coagulação parcial de filamentos ou fibras latentes 108 (ou pré-formas dos mesmos) por fluido de coagulação 106 antes de ou durante a formação de trama na unidade de suporte de fibra 132 pode estar também envolvida. Os filamentos ou fibras 108 são formados em pano semelhante à trama 102, lavados, secos e podem ser adicionalmente processados (vide adicionalmente a unidade de processamento 134) como necessário. Os filamentos ou fibras 108 podem, por exemplo, ser coletados, por exemplo, em uma correia ou tambor rotativo, pelo que uma trama é formada.

[078]Como resultado do processo de fabricação descrito e em particular a

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 35/72

29/51 escolha de solvente usado, as fibras 108 têm um teor de cobre menor que 5 ppm e têm um teor de níquel menor que 2 ppm. Isso melhora vantajosamente a pureza do pano 102.

[079]A trama soprada de solução de lyocell (isto é, o pano de fibra de celulose não tecido 102) de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção apresenta preferivelmente uma ou mais das seguintes propriedades:

(i) O peso seco da trama é de 5 a 300 g/m², preferivelmente 10-80 g/m² (ii) A espessura da trama de acordo com o padrão WSP120.6 respectivamente DIN29073 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) é de 0,05 a 10,0 mm, preferivelmente 0,1 a 2,5 mm (iii) A tenacidade específica da trama em MD de acordo com EN29073-3, respectivamente ISO9073-3 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) varia de 0,1 a 3,0 Nm²/g, preferivelmente de 0,4 a 2,3 Nm²/g (iv) O alongamento médio da trama de acordo com EN29073-3, respectivamente ISO9073-3 (em particular, a versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) varia de 0,5 a 100%, preferivelmente de 4 a 50%.

(v) A razão de tenacidade de MD/CD da trama é de 1 a 12 (vi) A retenção de água da trama de acordo com DIN 53814 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) é de 1 a 250%, preferivelmente 30 a 150% (vii) A capacidade de retenção de água da trama de acordo com DIN 53923 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) varia de 90 a 2000%, preferivelmente 400 a 1100%.

(viii)Níveis de resíduo de metal de teor de cobre menor que 5 ppm e teor de

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 36/72

30/51 níquel menor que 2 ppm de acordo com os padrões EM 15587-2 para a decomposição de substrato e EM 17294-2 para a análise de ICP-MS (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente).

[080]Mais preferivelmente, a trama soprada de solução de lyocell apresenta todas as propriedades (i) a (viii) mencionadas acima.

[081]Como descrito, o processo para produzir o pano de fibra de celulose não tecido 102 compreende preferivelmente:

(a) Extrudar uma solução compreendendo celulose dissolvido em NMMO (vide o numeral de referência 104) através dos orifícios 126 de pelo menos um jato 122, desse modo formando filamentos de solução de fiação de lyocell 104 (b) Estirar os filamentos de solução de fiação de lyocell 104 por uma corrente gasosa (vide o numeral de referência 146) (c) Contatar os filamentos com uma névoa de vapor (vide o numeral de referência 106), preferivelmente contendo água, desse modo pelo menos parcialmente precipitando as fibras 108. Consequentemente, os filamentos ou fibras 108 são pelo menos parcialmente precipitados antes de formar trama ou pano de fibra de celulose não tecido 102.

(d) Coletar e precipitar os filamentos ou fibras 108 para formar uma trama ou pano de fibra de celulose não tecido 102 (e) Remover solvente em linha de lavagem (vide a unidade de lavagem 180) (f) Opcionalmente ligar através de hidroemaranhamento, perfuração de agulha, etc. (vide unidade de processamento adicional 134) (g) Secar e coleta em rolo.

[082]Constituintes do pano de fibra de celulose não tecido 102 podem ser ligados por fusão, inter-mistura, ligação por hidrogênio, ligação física como hidroemaranhamento ou perfuração de agulha e/ou ligação química.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 37/72

31/51

[083]Para ser adicionalmente processado, o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser combinado com uma ou mais camadas dos mesmos materiais e/ou outros materiais, como (não mostrados) camadas de polímeros sintéticos, polpa de felpa celulósica, tramas não tecidas de celulose ou fibras de polímero sintético, fibras bicomponentes, tramas de polpa de celulose, como polpa assentada a ar ou assentada úmida, tramas ou panos de fibras de alta tenacidade, materiais hidrofóbicos, fibras de alto desempenho (como materiais resistentes à temperatura ou materiais retardadores de chamas), camadas que transmitem propriedades mecânicas alteradas aos produtos finais (como camadas de Poliéster ou polipropileno), materiais biodegradáveis (por exemplo, filmes, fibras ou tramas de ácido poliláctico) e/ou materiais de volume alto.

[084]Também é possível combinar várias camadas distinguíveis de pano de fibra de celulose não tecida 102, vide, por exemplo, a figura 7.

[085]O pano de fibra de celulose não tecido 102 pode consistir essencialmente em celulose individualmente. Alternativamente, o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode compreender uma mistura de celulose e um ou mais outros materiais de fibra. O pano de fibra de celulose não tecido 102, adicionalmente, pode compreender um material de fibra bicomponente. O material de fibra no pano de fibra de celulose não tecido 102 pode pelo menos parcialmente compreender uma substância de modificação. A substância de modificação pode ser selecionada, por exemplo, do grupo que consiste em uma resina polimérica, uma resina inorgânica, pigmentos inorgânicos, produtos antibacterianos, nanopartículas, loções, produtos retardadores de chamas, aditivos para melhora de absorvência, como resinas superabsorventes, resinas de permuta de íon, composto de carbono como carvão ativo, grafite, carvão para condutividade elétrica, substâncias de contraste de raios-X, pigmentos luminescentes, e corantes.

[086]Concluindo, a trama não tecida de celulose ou pano de fibra de celulose

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 38/72

32/51 não tecido 102 fabricado diretamente da solução de fiação de lyocell 104 permite acesso a desempenho de trama de valor adicionado que não é possível através de rota de fibra descontínua. Isso inclui a possibilidade de formar tramas leves uniformes, fabricar produtos de microfibra e fabricar filamentos ou fibras contínuas 108 formando uma trama. Além disso, em comparação com tramas de fibras descontínuas, vários procedimentos de fabricação não são mais necessários. Adicionalmente, pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção é biodegradável e fabricado de matéria prima de origem sustentável (isto é, polpa de madeira 110 ou similar). Além disso, tem vantagens em termos de pureza e absorvência. Além disso, tem uma resistência mecânica, rigidez e maciez ajustáveis. Além disso, pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção pode ser fabricado com peso baixo por área (por exemplo, 10 a 30 g/m²). Filamentos muito finos até um diâmetro não maior que 5 pm, em particular não maior que 3 pm, podem ser fabricados com essa tecnologia. Adicionalmente, pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser formado com uma ampla gama de estéticas de trama, por exemplo, em um modo semelhante a filme crocante plano, em um modo semelhante a papel, ou em um modo semelhante a artigo têxtil flexível e macio. Por adaptar os parâmetros de processo do processo descrito, é adicionalmente possível ajustar precisamente dureza e rigidez mecânica ou flexibilidade e maciez do pano de fibra de celulose não tecido 102. Isso pode ser ajustado, por exemplo, por ajustar diversas posições de fusão, o número de camadas ou por após tratamento (como perfuração de agulha, hidroemaranhamento e/ou calandragem). É em particular possível fabricar o pano de fibra de celulose não tecido 102 com um peso base relativamente baixo até 10 g/m² ou mais baixo, para obter filamentos ou fibras 108 com um diâmetro muito pequeno (por exemplo, para baixo até 3 a 5 pm ou menos),

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 39/72

33/51 etc.

[087]A figura 2, a figura 3 e a figura 4 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a fusão de fibras individuais 108 foi realizada por um controle de processo correspondente. Os marcadores ovais na figura 2 até a figura 4 mostram tais regiões de fusão onde múltiplas fibras 108 são integralmente conectadas entre si. Em tais pontos de fusão, duas ou mais fibras 108 podem ser interconectadas para formar uma estrutura integral.

[088]A figura 5 e a figura 6 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecida 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual intumescimento de fibras 108 foi realizado, em que a figura 5 mostra o pano de fibra 102 em um estado não intumescido seco e a figura 6 mostra o pano de fibra 102 em um estado intumescido úmido. Os diâmetros de poro podem ser medidos em ambos os estados da figura 5 e figura 6 e podem ser comparados entre si. Ao calcular um valor médio de 30 medições, uma diminuição do tamanho de poro por intumescimento das fibras 108 em um meio aquoso até 47% de seu diâmetro inicial pode ser determinada.

[089]A figura 7 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a formação de duas camadas sobrepostas 200, 202 de fibras 108 foi realizada por um design de processo correspondente, isto é, uma disposição serial de múltiplas fiandeiras. As duas camadas separadas, porém conectadas 200, 202 são indicadas por uma linha horizontal na figura 7. Por exemplo, um pano de camada-n 102 (n>2) pode ser fabricado por dispor em série n fiandeiras ou jatos 122 ao longo da direção da máquina.

[090]Modalidades exemplificadoras específicas da invenção serão descritas a seguir em mais detalhe:

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 40/72

34/51

[091 ]A figura 8 mostra uma imagem esquemática de uma fibra 108 de um pano de fibra de celulose não tecida 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. A fibra mostrada 108 tem seções de espessuras de fibra diferentes d e D>d. mais especificamente, a modalidade da figura 8 fornece um pano de fibra de celulose não tecido 102 diretamente fabricado de solução de fiação de lyocell 104, em que o pano 102 compreende fibra 108 diferindo em relação ao diâmetro de fibra por vários 100% em relação ao diâmetro menor d. Desse modo, uma variação de espessura intra-fibra está presente na figura 8.

[092]A figura 9 mostra uma imagem esquemática de fibras interconectadas 108 de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com outra modalidade exemplificadora da invenção. De acordo com a figura 9, fibras diferentes das três fibras mostradas 108 têm espessuras de fibra diferentes d e D>d. De acordo com a figura 9, fibras diferentes 108 diferem em relação ao diâmetro de fibra por vários 100% em relação ao diâmetro menor d. em particular, uma razão D:d pode ser significativamente mais ala que 1.5. Desse modo, uma variação de espessura inter-fibra entre diferentes fibras 108 está presente na figura 8, além de uma variação de espessura intra-fibra das fibras individuais 108.

[093]A figura 10 mostra uma imagem esquemática de fibras 108 de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo ainda com outra modalidade exemplificadora da invenção, em que duas das fibras mostradas 108 são integralmente interconectadas ao longo de uma linha de fusão (vide o numeral de referência 204) para formar uma estrutura de fibra superordenada 206. A figura 10 também inclui uma vista em seção transversal da estrutura de fibra superordenada 206 mostrando que é formada por duas fibras 108 sendo integralmente conectadas no numeral de referência 204. Desse modo as duas fibras acima 108 são alinhadas lado a lado para formar uma estrutura de fibra superordenada 206 tendo um diâmetro maior que a terceira fibra separada 108 na parte inferior da figura 10.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 41/72

35/51

[094]A figura 11 mostra uma vista em seção transversal esquemática de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo ainda com outra modalidade exemplificadora da invenção composta de duas camadas empilhadas e fundidas 200, 202 de fibras interconectadas 108 tendo espessuras de fibra diferentes d e D>d (vide os dois detalhes inferiores da figura 11). Mais especificamente, fibras diferentes das fibras 108 sendo localizadas nas camadas diferentes 200, 202 diferem em relação a um diâmetro de fibra mediado (isto é, mediado sobre as fibras 108 da camada respectiva 200, 202). Um detalhe adicional da interface entre as camadas 200, 202 é mostrado também, onde um ponto de fusão 204 é visível que acopla integralmente fibras 108 de ambas as camadas 200, 202 na interface para aumentar a estabilidade do pano 102 na interface (vide o detalhe superior da figura 11). Adicionalmente, fibras diferentes as fibras 108 sendo localizadas nas camadas diferentes 200, 202 são integralmente conectadas pelo menos em uma posição de fusão respectiva 204. As fibras 108 localizadas nas camadas diferentes 200, 202 e sendo formadas com diâmetro médio diferente podem ser dotadas de funcionalidades diferentes. Tais funcionalidades diferentes podem ser suportadas pelos diâmetros médios diferentes, porém também podem ser adicionalmente promovidas por um revestimento respectivo ou similar. Tais funcionalidades diferentes podem, por exemplo, ser um comportamento diferente em termos de absorção, comportamento anisotrópico, capacidade de absorção de óleo diferente, capacidade de absorção de água diferente, capacidade de limpeza diferente e/ou aspereza diferente.

[095]A figura 12 ilustra uma parte de um dispositivo 100 para fabricar pano de fibra de celulose não tecido 102 composto de duas camadas empilhadas 200, 202 de fibras de celulose sem fim 108 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. Uma diferença entre o dispositivo 100 mostrado na figura 12 e o dispositivo 100 mostrado na figura 1 é que o dispositivo 100 de acordo

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 42/72

36/51 com a figura 12 compreende dois jatos alinhados em série 122 e unidades de coagulação respectivamente atribuídas 128, como descrito acima. Em vista da superfície de acomodação de fibra móvel da unidade de suporte de fibra do tipo correia 132, o jato à montante 122 no lado esquerdo da figura 12 produz a camada 202. A camada 200 é produzida pelo jato à jusante 122 (vide o lado direito da figura 12) e é fixada a uma superfície principal superior da camada anteriormente formada 202 de modo que uma camada dupla 200, 202 do pano 102 seja obtida.

[096]De acordo com a figura 12, a unidade de controle 140 (controlando os jatos 122 e as unidades de coagulação 128) é configurada para ajustar parâmetros de processo de modo que as fibras 108 das camadas diferentes 200, 202 difiram em relação ao diâmetro de fibra em mais de 50% em relação a um diâmetro menor (vide, por exemplo, a figura 11). O ajuste dos diâmetros de fibra das fibras 108 das camadas 200, 202 pela unidade de controle 140 pode compreender ajustar uma quantidade de fluido de coagulação 106 interagindo com a solução de fiação de lyocell 104. Adicionalmente, a modalidade da figura 12 ajusta os parâmetros de processo para ajustar diâmetro de fibra por dispor em série jatos múltiplos 122 com orifícios 126 (opcionalmente com propriedades diferentes) ao longo da unidade de suporte de fibra móvel 132. Por exemplo, tais propriedades diferentes podem ser diâmetros de orifício 126 diferentes, velocidade diferente de fluxo de gás 146, quantidades diferentes de fluxo de gás 146 e/ou pressão de fluxo de gás diferente 146. Embora não mostrado na figura 12, é possível adicionalmente processar as fibras 108 após coleta sobre a unidade de suporte de fibra 132, por exemplo, por compressão de jato líquido, perfuração de agulha e/ou impregnação.

[097]Ainda com referência à modalidade ilustrada na figura 12, uma ou mais barras de bocal ou jatos, adicionais, 122 podem ser fornecidas e podem ser dispostas em série ao longo de uma direção de transporte da unidade de suporte de fibra 132. Os múltiplos jatos 122 podem ser dispostos de modo que uma camada

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 43/72

37/51 adicional 202 de fibras 108 possa ser depositada no topo da camada anteriormente formada 200, preferivelmente antes do processo de cura ou coagulação das fibras 108 da camada 200 e/ou camada 202 ser totalmente concluído, o que pode acionar a fusão. Ao ajustar adequadamente os parâmetros de processo, isso pode ter efeitos vantajosos em termos das propriedades de um pano de multicamadas 102.

[098]Por outro lado, a primeira camada depositada 202 pode ser assentada em uma faixa de transporte como uma correia transportadora como unidade de suporte de fibra 132. Em tal modalidade, a unidade de suporte de fibra 132 pode ser incorporada como uma estrutura ordenada de um mecanismo de liberação e aberturas de sucção de ar (não mostradas). Na distribuição estatística de filamentos de fibras 108, isso pode ter o efeito que uma concentração mais alta de material pode ser encontrada nas regiões nas quais nenhum fluxo de ar está presente. Tal variação de densidade de material (em particular microscópica) pode ser considerada como uma perfuração a partir de um ponto de vista mecânico que funciona como uma distorção (em particular devido a sua tendência de suprimir padrões) da homogeneidade do pano de fibra de celulose não tecido 102. Na posição onde o fluxo de gás ou um fluxo de líquido (por exemplo, água) penetra através do pano de fibra de celulose não tecido 102, poros podem ser formados no pano de fibra de celulose não tecido 102. Por tal fluxo de fluido (em que o fluido pode ser um gás ou um líquido), a resistência de rasgadura do pano de fibra de celulose não tecido manufaturado 102 pode ser aumentada. Sem desejar ser limitado a uma teoria específica, acredita-se atualmente que a segunda camada 200 possa ser considerada como um reforço da primeira camada 202, que compensa a redução de homogeneidade da camada 202. Esse aumento da estabilidade mecânica pode ser adicionalmente melhorado por variação de diâmetro de fibra (em particular variação de diâmetro inter-fibra e/ou variação de diâmetro longitudinal intra-fibra das fibras individuais 108). Ao exercer pressão mais profunda (em

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 44/72

38/51 particular pontual) (por exemplo, fornecida por ar ou água), o formato em seção transversal de uma fibra 108 pode ser adicionalmente intencionalmente distorcido, que pode resultar vantajosamente em uma estabilidade mecânica aumentada adicional.

[099]Por outro lado, fusão pretendida entre fibras 108 do pano 102 de acordo com a figura 12 pode ser acionada de modo a aumentar adicionalmente a estabilidade mecânica do pano 102. Nesse contexto, a fusão pode ser uma adesão de ponto de contato sustentado de contatar filamentos de fibras 108, em particular antes da conclusão de um processo de coagulação de uma ou ambas as fibras 108 sendo fundidas. Por exemplo, a fusão pode ser promovida por aumentar uma pressão de contato por um fluxo de fluido (por exemplo, um fluxo de ar ou água). Por tomar essa medida, a resistência da coagulação por um lado entre filamentos ou fibras 108de uma das camadas 200, 202 e/ou por outro lado entre as camadas 200, 202 pode ser aumentada.

[0100]0 dispositivo 100 de acordo com a figura 12, que é configurada para a fabricação de pano de multicamadas 102, implementa um número alto de parâmetros de processo que pode ser usado para projetar formato e/ou diâmetro ou distribuição de diâmetro das fibras 108 bem como de camadas de fibra 200, 202. Esse é o resultado da disposição serial de múltiplos jatos 122, cada um dos quais sendo operável com parâmetros de processo individualmente ajustáveis.

[0101]Com o dispositivo 100 de acordo com a figura 12, é em particular possível fabricar um pano 102 composto de pelo menos duas camadas 200, 202 (preferivelmente mais de duas camadas). As fibras 108 das camadas diferentes 200, 202 podem ter valores diferentes de diâmetro médio e podem ser formadas em um processo contínuo. Por tomar essa medida, uma produção altamente eficiente do pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser assegurada, que em particular permite a transferência do pano de multicamadas obtido 102 em um procedimento

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 45/72

39/51 de transporte para um destino para processamento adicional.

[0102]Pela separação de camada definida de um pano de multicamadas 102, também é possível separar posteriormente o pano de multicamadas 102 em camadas individuais diferentes 200, 202 ou em seções de multicamadas diferentes. De acordo com modalidades exemplificadoras da invenção, tanto adesão intracamada das fibras 108 de uma camada 200, 202 como adesão inter-camada das fibras 108 entre camadas adjacentes 200, 202 (por exemplo, por fusão e/ou por contato de geração de fricção) pode ser adequadamente e individualmente ajustada. Um controle separado correspondente para cada camada 200, 202 pode ser individualmente em particular obtido quando os parâmetros de processo são ajustados de modo que a coagulação ou cura das fibras 108 de uma camada 202 já seja concluída quando a outra camada 200 de fibras 108 é colocada no topo da mesma.

[0103]A figura 13 e a figura 14 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual fibras diferentes 108 em seções de fibra diferentes têm diâmetros substancialmente diferentes. A modalidade da figura 13 mostra uma trama ou pano apertado e denso 102 com uma capacidade de sucção capilar alta. A modalidade da figura 14 mostra variações diferentes de diâmetro/título e formato de fibras 108 de um pano 102. Isso envolve torções, variações de espessura em uma mesma fibra 108, diâmetros de fibra diferentes bem como fibras paralelas coaguladas 108.

[0104]A figura 15 mostra uma imagem esquemática de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com outra modalidade exemplificadora da invenção composta de três camadas empilhadas 202, 200, 200 com diâmetros diferentes de fibras 108. De acordo com a figura 15, uma camada de encaixe intermediária 200 tem diâmetros significativamente menores de fibras 108 do que as

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 46/72

40/51 duas camadas exteriores 200, 202 acima e abaixo.

[0105]O pano de multicamadas 102 mostrado na figura 15 é particularmente apropriado para aplicações como aparelhos médicos, artigos têxteis agrícolas, etc. Por exemplo, uma substância ativa pode ser armazenada na camada interna 200 mostrando uma ação capilar alta. As camadas exteriores 200, 202 podem ser projetadas em termos de rigidez e háptica de superfície. Isso é vantajoso para aplicações médicas e de limpeza. Para aplicações agrícolas, o design de camada de fibra pode ser especificamente configurado em termos de propriedades de evaporação e/ou penetração de raiz.

[0106]Em outra aplicação, o pano de multicamadas 102 mostrado na figura 15 pode ser usado como máscara facial, em que a camada central 200 pode ter uma capacidade de retenção de fluido especificamente acentuada. As camadas de cobertura 200, 202 podem ser configuradas para ajustar propriedades de liberação de fluido. Os diâmetros das fibras 108 da camada respectiva 200, 200, 202 podem ser usados como um parâmetro de design para ajustar essas funções.

[0107]De acordo com modalidades exemplificadoras, variações de diâmetro de fibra em pano de fibra de celulose não tecido 102 são ajustadas em um processo de fabricação podem ser usadas para ajustar propriedades de produto desejadas como uma funcionalização. Em particular, tal funcionalização como resultado de variações ajustadas de diâmetro de fibra pode ser usada para melhorar a robustez mecânica do pano de fibra de celulose não tecido, fabricado 102. Altamente vantajosamente, as fibras 108 do pano de fibra de celulose não tecido 102 mostrando variações de diâmetro podem ser fibras sem fim 108.

[0108]Devido ao processo de fabricação descrito, também é possível obter as variações de diâmetro de fibra no pano de fibra de celulose não tecido 102 com uma concentração extremamente pequena de impurezas de metal pesado, em particular o que se refere a cobre e níquel. Níquel, por exemplo, é conhecido por

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 47/72

41/51 envolver um risco de reações alérgicas por usuários. Tais riscos podem ser significativamente reduzidos ao manter a concentração de impurezas de metal pesado, em particular de níquel, muito pequenas. Essas concentrações pequenas de impurezas de metal pesado são o resultado da formação do pano 102 com base em uma solução de fiação de lyocell 104 e seus ingredientes. Portanto, uma rede de fibra de celulose altamente pura pode ser obtida com concentração muito pequena de impurezas. Consequentemente, pela produção de filamento descrita de acordo com a arquitetura de fabricação de lyocell, nenhum processo relacionado a teor de metal pesado de quantidades significativas existe no pano prontamente fabricado 102. Isso é em particular vantajoso para obter compatibilidade com exigências pósprocessamento e é em particular vantajoso quando o pano facilmente fabricado 102 entra em contato com seres humanos e/ou organismos naturais.

[0109]Com o pano de fibra de celulose não tecido 102 com variação acentuada de diâmetro de fibra de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, uma estabilidade mecânica superior pode ser obtida para uma dada gramatura (isto é, peso por área de pano semelhante à folha 102), ou uma gramatura reduzida pode ser obtida na mesma estabilidade mecânica.

[0110]Pelo método de fabricar pano de fibra de celulose não tecido 102 como descrito acima, a unidade de formação de fibra 124 pode usar uma barra de bocal (vide o jato 122) para formar filamentos ou fibras 108. Esses filamentos ou fibras 108 são então estirados sob a influência de um fluxo de gás 146, isto é, tornados longos e fios, e são dispostos sobre um aparelho de transporte como unidade de suporte de fibra 132. A formação de pontos de fusão entre fibra de filamento 108 e fibra de filamento 108 pode ser então promovida por turbulência de ar ou vorticidade aplicada durante estiramento das fibras 108 ou uma (por exemplo, ainda não curada ou não totalmente coagulada ainda) pré-forma das mesmas. Adicional ou alternativamente, também é possível formar os pontos de fusão entre

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 48/72

42/51 as várias fibras 108 ou pré-formas dos mesmos ao dispor as mesmas sobre a unidade de suporte de fibra 132. Durante esse processo de estiramento, há uma variabilidade controlada aleatória grande do jato de filamento gerado. Durante tal processo, as propriedades de auto-organização de um fluxo de água e ar paralelo possível podem ser problemáticas em vista do número grande de filamentos individuais de fibras 108. Formação indesejada de padrão por interferência mecânica, que pode ser gerada por um fluxo de ar em uma região de transição entre fluxo turbulento e laminar pode ser suprimido ou mesmo eliminado por acionar variações de diâmetro de fibra significativas do pano de fibra de celulose não tecido, fabricado 102 por um ajuste correspondente dos parâmetros de processo. Nesse contexto, pode ser suficiente que somente filamentos ou fibras individuais 108 sejam levemente modificados. Por tomar essa medida, a harmonia de parâmetros detalhados com exigido para auto-organização acentuada pode ser intencionalmente distorcida e o caráter aleatório da distribuição resultante de diâmetro de filamento pode ser aumentada. O resultado é um pano de fibra de celulose não tecido 102 com uma estabilidade mecânica alta.

[0111 ]Em uma modalidade, é possível que o título das fibras 108 do pano de fibra de celulose não tecido 102 seja intencionalmente distorcido por uma grande quantidade de diferenças de diâmetro de fibra significativas. Por exemplo, fibras muito finas 108 podem permitir obter uma capilaridade adequada entre fibras vizinhas 108. Uma mistura com fibras mais grossas 108 pode resultar em uma rigidez, aspereza e/ou dureza aumentada.

[0112]A combinação de títulos diferentes de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser obtida por uma variação de espessura de fibras sem fim 108 ao longo do comprimento de uma fibra respectiva 108 (por exemplo, por uma alteração de pressão e/ou velocidade periódica induzida pelo estiramento de fluxo de gás 146 durante a formação de fibra). Por outro lado, isso

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 49/72

43/51 pode ser também obtido por formar fibras com espessuras de fibra variáveis como resultado do uso de diâmetros variáveis dos orifícios 126 do bocal. Uma possibilidade adicional de formar fibras 108 com variações significativas do diâmetro é o ajuste do processo de coagulação para camadas 200, 202 com títulos diferentes. Ainda outra modalidade exemplificadora da invenção forma fibras 108 com variações de diâmetro de fibra por uma coagulação de fibras alinhadas paralelas 108 que combinam ou fundem para desse modo formar uma estrutura de fibra superordenada mais grossa 206 conectada ao longo de uma linha de fusão oblonga.

[0113]Em particular no cenário de um pano de fibra de celulose não tecido denso 102, uma variação de diâmetro ao longo das fibras sem fim individuais 108 contribui para uma estabilidade maior do pano inteiro 102 pelo efeito de que mesmo uma adesão relativamente pequena serve como tampão elástico para variações de espessura no caso de forças de tração.

[0114]De acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, variações dos diâmetros das fibras também podem ser usadas para influenciar ou ajustar a velocidade de absorção (isto é, a velocidade de acordo com a qual um líquido entra no pano). Descritivamente falando, fibras muito finas reagirão no fluido que entra em um modo diferente do que fibras mais grossas.

[0115]Por variações de diâmetro de fibra ao longo de extensões grandes das fibras 108 é possível obter um efeito de fixação baseado em fricção desejada no pano 102. Isso pode resultar em um efeito de auto inibição (em um modo similar como no caso de um recebimento de ferramenta cônica). Tal efeito já pode ser obtido no evento de desvios relativamente pequenos da distribuição de diâmetro em comparação com um diâmetro constante. O cone desse modo criado pode formar um sistema de inibição juntamente com outra fibra (por exemplo, em um cone em geometria de cone ou em um cone em geometria de cilindro). Outro efeito de fixação também pode ser gerado por um enrolamento arbitrário de uma fibra 108 em trono

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 50/72

44/51 de outra fibra 108. Também pode ser vantajoso quando uma fibra 108 penetra um furo direto de um fecho de outra fibra 108, em particular quando a primeira fibra mencionada 108 tem um diâmetro de variação ao longo de seu comprimento. Em tal cenário, um reforço adicional é obtido apensar de uma elasticidade inicial relativamente alta. Isso tem também impacto positivo sobre a rigidez inteira do pano 102.

[0116]As medidas mencionadas e/ou outras medidas para acionar variações de diâmetro de fibra podem ser implementadas individualmente ou podem ser combinadas. Por exemplo, variações de diâmetro de fibra em uma faixa entre 1:1:1 e 1:1000 podem ser ajustadas. Isso permite combinar muitos diâmetros diferentes.

[0117]A estabilidade mecânica alta de pano 102 de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção também é promovida pelo uso de fibras sem fim 108 feitas de celulose, porque fibras sem fim 108 (em comparação com fibras descontínuas tendo um comprimento típico de 38 mm) envolvem intrinsecamente um número mais baixo de transições de perturbação, de modo que já a fibra sem fim individual 108 tem uma estabilidade mecânica mais alta. Pela provisão de fibras de celulose 108 obtidas de uma arquitetura de lyocell, é possível formar o pano 102 de fibras altamente puras 108 que podem, por exemplo, ter um teor de metal pesado relacionado a processo menor que 10 ppm para cada elemento químico individual. Isso pode evitar um enfraquecimento mecânico das fibras 108, uma vez que esse alto grau de pureza suprime a tendência de inclusão de contaminantes ou impurezas na fibra 108.

[0118]Um design de uma rede de portador, trama de portador ou outro tipo de estruturas de portador pode permitir refinar adicionalmente o controle da estabilidade mecânica do pano formado 102 de tal modo que, como resultado de fusão induzida por água, uma transmissão de força e estrutura de equilíbrio de força similar a estruturas biônicas podem ser obtidas. Tal tipo de estruturas é capaz de

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 51/72

45/51 receber forças significativamente maiores do que pano de celulose convencional.

[0119]Espessuras de camada diferentes em pano de multicamadas 102 e/ou variações de diâmetro de fibra no pano de fibra de celulose não tecido 102 também podem permitir obter um efeito de amortecimento mecânico e/ou um ajuste de uma elasticidade geral expressa do pano de fibra de celulose não tecido prontamente fabricado 102. Isso pode, por exemplo, ser vantajoso para aplicações do pano 102 usado como uma embalagem para proteger mecanicamente um artigo embalado.

[0120]Para aplicações com propriedades hápticas exigidas, é possível combinar propriedades básicas específicas de um pano 102 (por exemplo, um controle de líquido específico) com uma camada de cobertura adaptada de modo háptico (em particular macio). Em particular, a oportunidade de variações de diâmetro de fibra permite a combinação de propriedades funcionais diferentes do pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção (por exemplo, capacidade de intumescimento, propriedade hidrofílica, propriedade oleofílica, absorção, propriedade de retenção de líquido).

[0121]Em uma análise experimental, resultados muito bons em termos de reforço mecânico foram obtidos com diâmetros de fibra abaixo de 70 pm, em particular em uma faixa entre 3 pm e 30 pm.

[0122]Onde a análise e fabricação de pano de fibra de celulose não tecido 102 com variações de diâmetro de fibra, verificou-se que esse conceito permite melhorar significativamente a capacidade de limpeza (que pode ser vantajosa para limpeza de folhas ou lenços). Além disso, o pano 102 pode ser disposto em uma superfície de uma face (que pode compreender aspectos não planos como em rugas específicas, arredondamento) mais lisa e com melhor contato (isso pode ser vantajoso para aplicações como máscaras faciais). Além disso, a suavidade do pano 102 pode ser precisamente controlada. Além disso, zonas de recebimento ou

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 52/72

46/51 partículas sólidas podem ser precisamente formadas no pano 102.

[0123]O que se refere à quantidade da distribuição da espessura de fibra, já variações de diâmetro de fibra moderadas de 50% (isto é, diâmetro maior dividido por diâmetro menor vezes 100% menos 100%) verificou-se ser suficiente para evitar padrões formados por efeitos de auto-organização de fibras sem fim 108 no processo de produção. Tais variações de diâmetro pequeno podem ser fabricadas muito facilmente por diâmetros levemente diferentes ao gerar a fibra sem fim 108 a partir da solução de fiação de lyocell 104 ou por soprar com variações na região de transição entre fluxo turbulento e laminar.

[0124]Em uma modalidade adicional, funcionalizações diferentes em um mesmo pano de fibra de celulose não tecido 102 podem ser criadas. Tal funcionalização diferente pode ser obtida por variação de diâmetro de fibra também. Por exemplo, fibras 108 de diâmetros diferentes podem ser apropriadamente combinadas durante o processo de produção:

Em uma primeira variante, é possível fornecer uma quantidade apropriada de filamentos ou fibras suficientemente grossas 108 em um elemento de volume de modo que a robusteza mecânica desejada possa ser obtida. Adicionalmente, filamentos ou fibras mais finos 108 podem ser implementados como uma matriz de malha fina no mesmo elemento de volume, que pode, por exemplo, ser adaptado em termos de fornecer uma função específica (por exemplo, detenção de impurezas). A matriz de malha fina pode, por exemplo, ser configurada para fornecer a função desejada por ajustar diâmetro de fibra, grau de formação de rede, número de ponto de fusão, etc. Tal design de topo para baixo pode, por exemplo, ser vantajoso quando rigidez é importante e quando uma função adicional é desejada que pudesse ser fornecida pelas fibras mais finas 108.

Em uma segunda variante, é possível fornecer tal quantidade de fibras finas 108 em um elemento de volume que a limpeza, detenção, incorporação e/ou

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 53/72

47/51 exigências de filtro em relação ao produto final sejam cumpridas. A estabilidade mecânica desejada restante pode ser então fornecida por suplementar fibras mais grossas 108 de modo que as exigências de carga mínima mecânica desejadas podem ser atendidas. Tal design parte inferior para cima pode, por exemplo, ser vantajoso quando certos critérios (como número máximo de poros por área de pano) não forem excedidos.

[0125]em uma modalidade exemplificadora da invenção, fibras 108 de diâmetros diferentes ou distribuição de diâmetro podem ser interconectadas por fusão das mesmas, como descrito acima.

[0126]Em uma modalidade adicional, é possível obter uma mistura aperfeiçoada ou reforço de propriedades básicas ao usar fibras sem fim 108 (em contaste com fibras descontínuas). O motivo para isso é que tal arquitetura torna possível que porções de fibra estática grossa com contribuição alta em termos de estabilidade mecânica possam transitar para porções de fibra mais finas. Por fixar uma fibra 108 em um ou mais pontos de fusão, um ou mais pontos de fusão podem definir a posição da primeira falha. Quando o número de transições de fibra de grossa para fina, ou vice versa, é aumentado, também a robustez das fibras finas 108 é aumentada.

[0127]Em uma modalidade adicional, variações de diâmetro de fibra podem ser fabricadas por coagulação de fibras paralelas 108. Em tal modalidade, um grau de fusão muito alto pode ser obtido, de modo que um alto grau de variações de diâmetro é possível. Verificou-se surpreendentemente que, por tomar essa medida, altos valores de suavidade podem ser obtidos, e por outro lado valores muito baixos de formação de fiapo visível foram obteníveis. Sem desejar ser limitado a uma teoria específica, acredita-se atualmente que uma alta quantidade de fibras finas 108 no pano de fibra de celulose não tecido 102 resulte em uma suavidade alta geral sem formação acentuada de fiapos.

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 54/72

48/51

[0128]Ainda em outra modalidade exemplificadora da invenção, um pano de fibra de celulose não tecido 102 é obtido que tem uma capacidade significativa de receber óleo. Isso pode ser obtido pela homogeneidade relativamente alta descrita e uma formação de cavidade igual correspondentemente obtenível. Por outro lado, estabilidade mecânica é criada pelas fibras grossas 108. Isso evita que as cavidades cedam. Desse modo, a combinação de fibras muito grossas 108 com fibras muito finas 108 permite obter um sistema capilar de armazenagem de óleo mecanicamente robusto.

[0129]Em outra modalidade exemplificadora da invenção, o pano de fibra de celulose não tecido 102 é usado para um produto biodegradável. Após biodegradação, nenhum material aglutinante ou material adesivo permanece. Em particular, nenhuma quantidade significativa de metais pesados faz parte de tal produto biodegradável.

[0130]Na outra modalidade exemplificadora da invenção com variações de diâmetro de fibra entre camadas 200, 202 de um pano de multicamadas 102, é possível formar ou criar um gradiente de capacidade de retenção de fluidos e/ou capacidade de distribuição de fluido. Por exemplo, isso pode permitir projetar adequadamente uma camada de distribuição de aquisição (ADL), como implementado em produtos de higiene feminina, produtos para incontinência, etc. Tal camada de distribuição de aquisição pode ser configurada para acumular fluido tão rápido quanto possível e enviar o mesmo para uma camada subsequente. Na camada subsequente, o fluido pode ser então espacialmente distribuído e pode ser enviado para uma camada de núcleo (núcleo absorvente).

[0131]Em resumo, em particular um ou mais dos seguintes ajustes podem ser feitos:

- um título homogêneo baixo pode permitir a obtenção de uma suavidade alta do pano 102

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 55/72

49/51

- pano de multicamadas 102 com título pequeno e velocidade relativamente pequena pode permitir a obtenção de uma espessura de pano alta em uma densidade de pano pequena

- curvas de absorção iguais das camadas funcionalizadas podem permitir obter uma umidade homogênea e comportamento de acomodação de fluido, bem como um comportamento homogêneo em termos de liberação de fluido

- a conexão descrita de camadas 200,202 de pano 102 permite projetar produtos com baixa formação de fiapo após separação de camada

- por camadas de separação 200, 202 de um pano de multicamadas 102, muitas funções médicas, agrícolas, de cuidados pessoais podem ser precisamente ajustadas

- também é possível funcionalizar diferentemente camadas únicas 200, 202 de modo que produtos com propriedades anisotrópicas sejam obtidos (por exemplo, para absorção, acomodação de óleo, acomodação de água, capacidade de limpeza, aspereza).

[0132]Finalmente, deve ser observado que as modalidades acima mencionadas ilustram ao invés de limitam a invenção, e que aqueles versados na técnica serão capazes de projetar muitas modalidades alternativas sem se afastar do escopo da invenção como definido pelas reivindicações apensas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados em parênteses não serão interpretados como limitando as reivindicações. As palavras “compreendendo” e “compreende” e similares, não excluem a presença de elementos ou etapas diferentes daquelas listadas em qualquer reivindicação ou relatório descritivo como um todo. A referência singular de um elemento não exclui a referência plural de tais elementos e vice-versa. Em uma reivindicação de dispositivo enumerando vários meios, vários desses meios podem ser incorporados por um mesmo item de software ou hardware. O mero fato de que certas medidas são mencionadas em

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 56/72

50/51 reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não pode ser usada vantajosamente.

[0133]A seguir, exemplos para produzir variações no fator de fusão são descritos e visualizados na tabela abaixo. Fatores de fusão diferentes no pano de fibra de celulose podem ser obtidos por variar o fluxo de pulverização de coagulação durante uso de uma solução de fiação constante (isto é, uma solução de fiação com uma consistência constante) em particular uma solução de fiação de Lyocell, e um fluxo de gás constante (por exemplo, rendimento de ar). Pelo presente, uma relação entre o fluxo de pulverização de coagulação e o fator de fusão, isto é, uma tendência de comportamento de fusão (quanto mais alto o fluxo de pulverização de coagulação, mais baixo o fator de fusão), pode ser observada. MD indica a direção

de máquina e CD indica a d	ireção transversal.
ID de amostra	Fluxo de pulverização de coagulação l/h	Fator de fusão	Mão específica	Fmax cond.	Fmax cond.
			MD	CD	Total	MD	CD
		%	[mN m²/g]	[mN m²/g]	[mN m²/g]	[N]	[N]
1.0	10	9,20	n	n	n	45,6	10,0
1.1	60	5,65	48,8	38,1	43,4	43,6	33,4
1.2	100	3,29	31,1	23,6	27,3	37,8	29,4
1.3	140	2,93	36,5	17,3	26,9	31,8	24,9
1.4	180	2,48	17,5	16,4	16,9	26,9	20,9
1.5	220	2,34	19,1	13,6	16,3	22,7	21,0
1.6	260	1,98	15,2	11,9	13,6	22,8	20,4
1.7	350	0,75	2,2	2,0	2,1	22,4	19,2

[0134]A maciez (descrita pela técnica de medição de Mão específica, conhecida, medida com um denominado “Handle-o-Meter” com base no padrão não tecido WSP90.3, em particular a versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) pode seguir a tendência acima descrita de fusão. A tenacidade (descrita por Fmax), por exemplo, de acordo com EN29073-3, respectivamente ISO9073-3, em particular a versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente, também pode seguir a tendência

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 57/72

51/51 descrita de fusão. Desse modo, a maciez e a tenacidade do pano de fibra de celulose não tecido resultante podem ser ajustadas de acordo com o grau de fusão (como especificado pelo fator de fusão).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pano de fibra de celulose não tecido (102), em particular diretamente fabricado de uma solução de fiação de lyocell (104), em que o pano (102) é CARACTERIZADO pelo fato de compreender uma rede de fibras substancialmente sem fim (108), diferindo em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor é maior que 1,5,

Em que fibras diferentes das fibras (108) estão situadas pelo menos parcialmente em camadas distinguíveis diferentes (200,202),

Em que pelo menos 80 por cento de massa das fibras (108) têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 3 pm e 40 pm, e

Em que pelo menos algumas das fibras (108) são mutuamente alinhadas lado a lado pelo menos sobre uma porção de seu comprimento para formar uma estrutura de fibra superordenada (206) tendo um diâmetro maior que as fibras individuais (108) da estrutura de fibra superordenada (206).
2. Pano (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender pelo menos uma das seguintes características:

Seções diferentes da mesma fibra (108) diferem em relação a diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior dessa fibra (108) e um diâmetro de fibra menor dessa fibra (108) é maior que 1,5;

Fibras diferentes (108) diferem em relação a diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior de uma das fibras (108) e um diâmetro de fibra menor de outra das fibras (108) é maior que 1,5.
3. Pano (102), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de compreender pelo menos uma das seguintes características:

Fibras (108) de camadas diferentes (200, 202) são integralmente conectadas pelo menos em uma posição de fusão (204) entre as camadas (200, 202);

Fibras diferentes das fibras (108) sendo localizadas pelo menos

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 59/72

2/4 parcialmente em camadas diferentes (200, 202) diferem em relação ao diâmetro de fibra, em particular diferem em relação a um diâmetro mediado de fibra;

Fibras (108) de camadas diferentes (200, 202) têm o mesmo diâmetro de fibra, em particular têm substancialmente o mesmo diâmetro de fibra mediado;

Fibras (108) de camadas diferentes (200, 202) fornecem funcionalidade diferente, em que a funcionalidade diferente em particular compreende pelo menos um do grupo que consiste em absorção diferente, comportamento anisotrópico, capacidade de absorção de líquido diferente, capacidade de limpeza diferente, aspereza diferente, suavidade diferente e estabilidade diferente.
4. Pano (102), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos 80 por cento de massa das fibras (108) têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 3 pm e 15 pm.
5. Pano (102), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as fibras (108) têm um teor de cobre menor que 5 ppm e/ou têm um teor de níquel menor que 2 ppm.
6. Pano (102), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o pano (102) tem uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 500 por cento de massa, em particular pelo menos 800 por cento de massa, mais particularmente pelo menos 1000 por cento de massa, preferivelmente pelo menos 1500 por cento de massa.
7. Pano (102), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o pano (102) compreende fibras (108) diferindo em relação a diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor é maior que 2,5, em particular maior que 4.
8. Método de fabricar pano de fibra de celulose não tecido (102) diretamente a partir da solução de fiação de lyocell (104), em que o método é CARACTERIZADO pelo fato de compreender

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 60/72

3/4

Extrudar a solução de fiação de lyocell (104) através de múltiplos jatos (122) com orifícios (126) suportados por um fluxo de gás (146) para dentro de uma atmosfera de fluido de coagulação (106) para desse modo formar fibras substancialmente sem fim (108);

Coletar as fibras (108) em uma unidade de suporte de fibra móvel (132) para desse modo formar o pano (102);

Ajustar parâmetros de processo de modo que as fibras (108) diferem em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor é maior que 1,5,

Em que o ajuste dos parâmetros de processo para ajustar diâmetro de fibra compreende ainda

Dispor em série os múltiplos jatos (122) de orifícios (126) com propriedades diferentes ao longo da unidade de suporte de fibra móvel (132).
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de compreender pelo menos uma das seguintes características:

Em que o ajuste dos parâmetros de processo para ajustar diâmetro de fibra compreende ajustar condições de coagulação para as fibras (108), em particular ajustar uma quantidade de fluido de coagulação (106) interagindo com a solução de fiação de lyocell (104);

Em que os múltiplos jatos (122) de orifícios (126) têm propriedades diferentes em termos de pelo menos um do grupo que consiste em diâmetros diferentes de orifício (126), velocidade diferente de fluxo de gás (146), quantidades diferentes de fluxo de gás (146) e pressão diferente de fluxo de gás (146).
10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende ainda processar adicionalmente as fibras (108) e/ou o pano (102) no local após coleta sobre a unidade de suporte de fibra (132), em particular por pelo menos um do grupo que consiste em hidroemaranhamento,

Petição 870190098535, de 02/10/2019, pág. 61/72

4/4 perfuração de agulha, impregnação, tratamento a vapor com um vapor pressurizado, tratamento a gás com um gás pressurizado e calandragem.
11. Dispositivo (100) para fabricar pano de fibra de celulose não tecido (102) diretamente a partir de solução de fiação de lyocell (104), em que o dispositivo (100) é CARACTERIZADO pelo fato de compreender:

Múltiplos jatos (122) com orifícios (126) configurados para extrudar a solução de fiação de lyocell (104) suportada por um fluxo de gás (146);

Uma unidade de coagulação (128) configurada para fornecer uma atmosfera de fluido de coagulação (104) para a solução de fiação de lyocell extrudada (104) para desse modo formar fibras substancialmente sem fim (108);

Uma unidade de suporte de fibra móvel (132) configurada para coletar as fibras (108) para desse modo formar o pano (102);

Uma unidade de controle (140) configurada para ajustar parâmetros de processo de modo que as fibras (108) difiram em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor seja maior que 1,5;

Em que os múltiplos jatos (122) de orifícios (126) são dispostos em série com propriedades diferentes ao longo da unidade de suporte de fibra móvel (132).
12. Método de usar um pano de fibra de celulose não tecido (102), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 CARACTERIZADO pelo fato de ser para pelo menos um do grupo que consiste em um lenço, uma folha secadora, um filtro, um produto de higiene, um produto de aplicação médica, um geotêxtil, agrotêxtil, peça de vestuário, um produto para tecnologia de construção, um produto automotivo, uma mobília, um produto industrial, um produto relacionado à beleza, lazer, esportes ou viagem, e um produto relacionado à escola ou escritório.
13. Produto ou composite, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um pano (102) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7.