BR112019020760B1

BR112019020760B1 - Pano de fibra de celulose não tecido com diferentes conjuntos de poros, método para fabricar um pano de fibra de celulose não tecido, dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido, método para controlar liberação de um agente ativo, método para uso de um pano de fibra de celulose não tecido e produto ou compósito

Info

Publication number: BR112019020760B1
Application number: BR112019020760-0A
Authority: BR
Inventors: Tom Carlyle; Mirko Einzmann; Gisela Goldhalm; Malcolm John Hayhurst; Katharina Mayer; Ibrahim Sagerer-Foric
Original assignee: Lenzing Aktiengesellschaft
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2024-04-30
Also published as: US20180282923A1; KR102240667B1; CN110582601B; EP3607124B1; BR112019020760A2; EP3385435A1; EP3607124A1; JP2020513069A; WO2018184922A1; JP6957800B2; ES2875466T3; TWI785029B; PL3607124T3; CN110582601A; KR20190127978A; TW201843367A

Abstract

Um pano de fibra de celulose não tecido (102), em particular diretamente fabricado de solução de fiação de lyocell (104), em que o pano (102) compreende uma rede de fibras substancialmente sem fim (108), e em que o pano (102) compreende ainda uma pluralidade de primeiros poros ou poros primários (260) delimitados entre uma primeira pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (280) em uma primeira faixa de tamanho, e uma pluralidade de segundos poros ou poros secundários (264) delimitados entre uma segunda pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (282) em uma segunda faixa de tamanho, em que a primeira faixa de tamanho abrange tamanhos (2800 sendo menores que tamanhos (282) abrangidos pela segunda faixa de tamanhos.

Description

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 Liocel (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 liocel 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 liocel 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 liocel devido a diferenças técnicas importantes.

[004] Muita pesquisa foi realizada para desenvolver tecnologia para formar diretamente tramas de celulose a partir de soluções de liocel (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 da invenção fornecer um pano à base de celulose tendo propriedades ajustáveis em termos de interação do pano com um meio.

[006] Para obter o objetivo definido acima, um pano de fibra de celulose não tecido, um método de fabricar um pano de fibra de celulose não tecido, um dispositivo para fabricar um pano de fibra de celulose não tecido, um método de controlar liberação de um agente ativo, um produto ou compósito 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 liocel), em que o pano compreende uma pluralidade de primeiros poros ou poros primários delimitados entre as fibras únicas e tendo tamanhos em uma primeira faixa de tamanho (que pode ser adequada ou configurada para reter e/ou liberar primeiras partículas (que podem opcionalmente fazer parte do pano)), e uma pluralidade de segundos poros ou poros secundários tendo tamanhos compreendidos em uma segunda faixa de tamanho (que pode ser configurada para reter e/ou liberar segundas partículas (que podem fazer opcionalmente parte do pano)), em que a primeira faixa de tamanho abrange tamanhos (em particular abrange somente tamanhos) sendo menores que tamanhos abrangidos (em particular tamanhos somente abrangidos) pela segunda faixa de tamanho.

[008] De acordo com outra modalidade exemplificadora, um método de fabricar pano de fibra de celulose não tecido (em particular, soprado por solução) diretamente a partir de solução de fiação de liocel é fornecido, em que o método compreende extrudar a solução de fiação de liocel através de um jato com orifícios suportado por um fluxo de gás para uma atmosfera de fluido de coagulação (em particular uma atmosfera de fluido de coagulação disperso) para desse modo formar fibras substancialmente sem fim, coletar as fibras em uma unidade de suporte de fibra para desse modo formar o pano e ajustar parâmetros de processo de modo que o pano seja formado com uma pluralidade de poros primários delimitados entre uma primeira pluralidade das fibras e tendo tamanhos em uma primeira faixa de tamanho, e uma pluralidade de poros secundários delimitados entre uma segunda pluralidade das fibras (em que os poros secundários podem ser formados, por exemplo, após coletar as fibras na unidade de suporte de fibra, por exemplo, por hidroemaranhamento) e tendo tamanhos em uma segunda faixa de tamanho, em que a primeira faixa de tamanho abrange tamanhos sendo menores que tamanhos abrangidos pela segunda faixa de tamanho.

[009] De acordo com uma modalidade exemplificadora adicional, um dispositivo para fabricação de pano de fibra de celulose não tecido (em particular soprado por solução) diretamente a partir de solução de fiação de liocel é fornecido, em que o dispositivo compreende um jato com orifícios configurados para extrudar a solução de fiação de liocel 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 liocel 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, opcionalmente um dispositivo pós- tratamento (como um dispositivo de hidroemaranhamento e/ou perfuração de agulha) 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 liocel), configurada para ajustar parâmetros de processo de modo que o pano seja formado com uma pluralidade de poros primários, tendo tamanhos compreendidos em uma primeira faixa de tamanhos, e uma pluralidade de poros secundários tendo tamanhos compreendidos em uma segunda faixa de tamanhos, em que a primeira faixa de tamanho abrange tamanhos sendo menores que tamanhos abrangidos pela segunda faixa de tamanhos.

[010] De acordo ainda com outra modalidade, um método de controlar liberação de um agente ativo a partir de um pano é fornecido, em que o método compreende fornecer um pano de fibra de celulose não tecido compreendendo uma rede de fibras substancialmente sem fim, uma pluralidade de poros delimitados entre as fibras, e o agente ativo retido pelo menos em parte nos poros e/ou em (em particular fluidicamente) cavidades conectadas no pano e ajustar uma condição (por exemplo, física ou química) do pano para acionar liberação do agente ativo para fora dos poros e/ou cavidades (em particular ajustar um estado de umidade das fibras para acionar um do grupo que consiste em um intumescimento e um encolhimento das fibras para desse modo controlar a liberação do agente ativo para fora dos poros).

[011] De acordo ainda com outra modalidade, um pano de fibra de celulose não tecido tendo as propriedades acima mencionadas é usado pelo menos para 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.

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

[013] No contexto desse pedido, o termo “pano de fibra de celulose não 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 celulose como constituinte principal ou único.

[014] No contexto desse pedido, o termo “solução de fiação de liocel” 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 liocel é uma solução ao invés de uma fusão. Filamentos de celulose podem ser gerados a partir da solução de fiação de liocel 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 liocel pode ser descrito como coagulação.

[015] 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 liocel) durante e/ou após a solução de fiação de liocel sair ou ter saído da fiandeira.

[016] 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 liocel e trocar com o solvente até tal ponto que as fibras de celulose são formadas dos filamentos de liocel. Por exemplo, tal fluido de coagulação pode ser névoa de água.

[017] 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 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 liocel, 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 liocel, 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.

[018] 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, ser 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.

[019] No contexto desse documento, um “jato com orifícios” (que pode, por exemplo, ser indicado como uma “disposição de orifícios”) pode ser qualquer estrutura compreendendo uma disposição de orifícios que são linearmente dispostos.

[020] No contexto do presente pedido, o termo “poros” pode indicar particularmente aberturas em miniatura ou mesmo condutos oblongos na rede de fibras e delimitados entre fibras. Poros podem definir canais ao longo dos quais partículas (como partículas de pó) ou líquidos podem mover dentro do pano ou para fora do pano. Poros podem estender a partir do exterior do pano para o interior do mesmo para desse modo formar canais fluídicos para partículas ou outro meio (como um líquido). Os poros podem ser capazes de acomodar ou armazenar um meio como o sólido ou partículas viscosas ou um agente ativo sólido, líquido ou viscoso.

[021] No contexto desse pedido, o termo “cavidade” pode indicar especificamente espaços ocos no interior da rede de fibras, sendo delimitados entre fibras e sendo capazes de acomodar ou armazenar um meio como partículas viscosas ou sólidas ou um agente ou preparado viscoso, líquido ou sólido. Uma cavidade pode ser estar em comunicação de fluido com um ou mais poros de modo que um meio a ser acomodado em uma cavidade possa ser transportado para a cavidade e/ou para fora da cavidade por fluir ou mover ao longo de um ou mais poros. Uma cavidade pode ter um diâmetro maior que um poro conectado.

[022] No contexto desse pedido, o termo “tamanho de poro” pode indicar particularmente uma dimensão característica de um poro indicativo de uma dimensão de partículas capazes de se mover ao longo do poro sem ficarem presas.

[023] No contexto do presente pedido, o termo “faixa de tamanho” de uma pluralidade de poros pode indicar particularmente uma faixa entre um tamanho mínimo de poro e um tamanho máximo de poro da pluralidade respectiva do conjunto de poros. A faixa de tamanhos também pode cobrir modificações de um tamanho de poro de um mesmo poro em condições diferentes, por exemplo, em condições de umidade diferentes (em particular em um estado seco e em um estado úmido das fibras delimitando os poros). Para a definição de “estado seco” e “estado úmido” vide os padrões estabelecidos na indústria têxtil, por exemplo, o Livreto BISFA, edição 2004.

[024] No contexto desse pedido, o termo “partículas de retenção” pode indicar particularmente uma propriedade funcional de um conjunto de poros ou cavidades referentes ao fato de que partículas correspondentes são retidas no interior dos poros ou cavidades uma vez que canais definidos pelos poros ou cavidades são demasiadamente pequenos para permitir que as partículas se movam ao longo dos canais. Como consequência, as partículas são então retidas no interior da estrutura de poro. Por exemplo, uma função de retenção específica pode ser atendida por fibras delimitando poros ou cavidades correspondentes, quando as fibras estão em um estado intumescido como resultado de umidade no pano intumescendo as fibras.

[025] No contexto do presente pedido, o termo “partículas de liberação” pode indicar particularmente uma propriedade funcional de um conjunto de poros ou cavidades referentes ao fato de que partículas correspondentes são liberadas do interior dos poros ou cavidades para o exterior do pano uma vez que canais definidos pelos poros ou cavidades são suficientemente grandes para permitir que as partículas se movam ao longo dos canais. Como consequência, as partículas são então liberadas para fora do interior da estrutura de poro. Por exemplo, uma função de liberação pode ser preenchida por fibras delimitando poros correspondentes, cujas fibras estão em um estado encolhido ou não intumescido como resultado de um estado seco da fibra, isto é, a ausência de umidade ou na presença somente de uma pequena quantidade de umidade no pano intumescendo as fibras.

[026] No contexto do presente pedido, o termo “ajustar uma condição do pano” pode particularmente indicar ajustar um ou mais parâmetros físicos e/ou químicos do pano a um certo valor para desse modo modificar a capacidade do pano de reter ou liberar um agente ativo acomodado nos poros entre as fibras. O ajuste de tal condição pode mudar uma distância média de fibra-fibra, pode mudar uma força de retenção de fibra (em particular uma força capilar) indicando uma força pela qual uma fibra ou um conjunto de fibras pode conter certos líquidos como um agente ativo etc. Por exemplo, a condição pode ser um grau de umidade do pano ou fibras do mesmo. Outras condições são um estado de tensão mecânica ou uma temperatura do pano.

[027] No contexto do presente pedido, o termo “estado de umidade das fibras” pode indicar particularmente uma quantidade de umidade (em particular água ou outro líquido aquoso ou não aquoso) armazenada no interior do material de fibra. Em outras palavras, o estado de umidade de uma fibra pode indicar qual massa de líquido foi embebida por uma fibra, em particular relacionado à massa de fibra seca. Ainda mais especificamente, uma fibra seca está em outro estado de umidade do que uma fibra úmida.

[028] No contexto do presente pedido, o termo “agente ativo” pode indicar particularmente uma substância que pode produzir uma reação química ou pode ter um impacto físico, que pode ter, por sua vez, um impacto sobre as propriedades físicas (por exemplo, mecânica, elétrica, magnética, óptica, etc.) do pano ou um ambiente do mesmo, e/ou que pode ter um impacto biológico (por exemplo, um impacto médico, de modo que o agente ativo possa, por exemplo, ser um agente farmaceuticamente ativo). O agente ativo pode compreender ou consistir em uma ou mais partículas sólidas e/ou um ou mais líquidos ou substâncias viscosas.

[029] De acordo om uma modalidade exemplificadora de um primeiro aspecto da invenção, um pano de fibra de celulose não tecido é fornecido que compreende grupos diferentes de poros delimitados entre fibras do pano, em que os grupos diferentes têm atribuídas faixas de tamanho diferentes (em particular, sobreposição ou não sobreposição). Desse modo, os grupos diferentes de poros definidos pelas faixas de tamanho de poro diferentes podem ter propriedades diferentes em termos de uma interação do pano com outro meio. Tal outro meio pode, por exemplo, ser partículas que serão transferidas para o interior do pano (por exemplo, pó, quando o pano é usado como um pano de limpeza) e/ou pode ser um meio (por exemplo, um líquido) que foi armazenado no pano e será liberado para o meio ambiente (por exemplo, uma medicação acomodada nos poros para ser liberada quando o pano é administrado a um paciente) em um modo controlado. De acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, verificou-se que uma estrutura de poro correspondente de pano de fibra de celulose não tecido pode ser fabricado (em particular por uma manufatura diretamente a partir de uma solução de fiação de liocel) com propriedades altamente previsíveis em termos de retenção e liberação de um meio. Tais propriedades de poro podem ser ajustadas por ajustar parâmetros de processo de um método de fabricar tal pano de fibra de celulose não tecido. Por exemplo, o ajuste do diâmetro de fibra e/ou distribuição de diâmetro de fibra, posição de fusão integralmente formadas entre fibras, formação de um pano de multicamadas com propriedades individualmente controláveis das camadas de fibra individuais porém não obstante interconectadas, pós-processamento (por exemplo, por hidroemaranhamento), etc., pode ser usado como parâmetros de processo usáveis para ajustar propriedades de poro e para definir grupos de poros diferentes de tamanhos diferentes.

[030] Descritivamente falando, estruturas de poro diferentes na forma dos poros primários e poros secundários podem ser formadas em um pano de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. Os poros primários podem ser formados, por exemplo, como lacunas entre as fibras individuais do pano de fibra. O tamanho dos poros primários pode ser ajustado, por exemplo, por ajustar diâmetro de fibra, variação de diâmetro de fibra, fusão etc. Os poros secundários podem, por exemplo, ser fabricados por hidroemaranhamento ou perfuração de agulha da rede de fibra ou pano. Esses poros primários e poros secundários de tamanho diferente podem ser usados para acomodar partículas de dimensões ou tamanhos diferentes no pano de fibra de celulose não tecido.

[031] De acordo com uma modalidade exemplificadora de um segundo aspecto da invenção (que pode ser combinada com o primeiro aspecto acima mencionado ou que pode ser realizada independentemente do primeiro aspecto), um pano de fibra de celulose não tecido é fornecido que compreende uma estrutura de poro acomodando e normalmente retendo um agente ativo. O pano pode ser vantajosamente adicionalmente configurado de modo que, por ajustar uma condição do pano, o agente ativo anteriormente retido pode ser liberado para um meio ambiente em um modo definido. Por exemplo, o ajuste de diâmetro de fibra e/ou distribuição de diâmetro de fibra, posições de fusão integralmente formadas entre fibras, formação de pano de multicamadas com propriedades individualmente controláveis das camadas de fibra individuais porém não obstante interconectadas, pós-processamento (por exemplo, por hidroemaranhamento), etc. pode ser ajustado como parâmetros de processo usáveis para ajustar propriedades de poro permitindo condições de definição precisa sob as quais a liberação do agente ativo é iniciada. Por exemplo, tal condição que aciona liberação do agente ativo é certo estado de umidade das fibras, uma temperatura das fibras, uma tensão mecânica das fibras (por exemplo, exercida por um usuário puxando ou comprimindo o pano ou flexionando o pano), etc. Desse modo, pano de fibra de celulose não tecido pode ser dotado de características de liberação de agente ativo previsíveis e definidas.

Descrição detalhada de modalidades da invenção

[032] 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 método de controlar liberação de um agente ativo, o produto ou compósito e o método de uso são descritos.

[033] Em uma modalidade pelo menos parte das fibras faz parte tanto da primeira pluralidade das fibras como da segunda pluralidade das fibras. Em outras palavras, uma mesma fibra pode ser usada para delimitar um poro primário e um poro secundário. Poros primários e poros secundários podem estar, portanto, presentes na mesma porção de pano do pano. Adicional ou alternativamente, pelo menos parte das fibras faz parte somente da primeira pluralidade das fibras (delimitando os primeiros poros) ou somente a segunda pluralidade das fibras (delimitando os segundos poros). Desse modo, primeiras fibras podem delimitar somente primeiros poros, e outras segundas fibras podem delimitar somente segundos poros.

[034] Em uma modalidade, um pano de fibra sem fim do tipo celulose com vários tipos de poros é fornecido, em que o pano compreende primeiro poros ou poros primários permitindo uma inserção e remoção de partículas dependente de volume de cavidade e compreende segundos poros ou poros secundários permitindo uma função de retenção e/ou liberação de partícula suportada por intumescimento e/ou encolhimento. Para ambos os poros primários e poros secundários, intumescimento e encolhimento ou inserção e remoção de partículas pode ocorrer, dependendo do tamanho das partículas em relação ao tamanho dos poros.

[035] Em uma modalidade, o pano compreende uma primeira porção de pano tendo a pluralidade de primeiros poros, e compreende uma segunda porção de pano sendo diferente da primeira porção de pano e tendo a pluralidade de primeiros poros em um tamanho diferente. Em tal modalidade, o conjunto de primeiros poros está situado em outra porção de pano (por exemplo, em uma certa camada distinguível do pano) do que o conjunto de primeiros poros com tamanho diferente sendo localizado em outra porção de pano (por exemplo, em outra camada distinguível do pano). Os parâmetros de processo para obter tamanhos de poro correspondentes podem ser ajustados individualmente para as porções de pano diferentes, em particular camadas de pano diferentes. Um exemplo de tal modalidade é um pano de camada dupla tendo uma primeira camada com o primeiro conjunto de poros que pode servir, por exemplo, como um lado de limpeza do pano, ao passo que uma segunda camada oposta do pano pode, por exemplo, servir como um reservatório de agente ativo (por exemplo, retendo um agente de limpeza de líquido) capaz de liberar o agente ativo por ajustar as propriedades (por exemplo, o grau de umidade) do pano. Por exemplo, quando o pano se torna úmido, o agente ativo pode ser liberado.

[036] Em uma modalidade, a primeira porção de pano tem uma distribuição de fibra substancialmente homogênea (vide a figura 8). Em particular, a primeira porção de pano pode ser uma rede de fibras como obtido a partir da solução de fiação de liocel extrudada sem a necessidade de processamento adicional da primeira porção de pano. Em uma modalidade, a segunda porção de pano tem uma distribuição de fibra não homogênea (vide a figura 9). Em particular, a segunda porção pode ser uma rede de fibras como obtido a partir da solução de fiação de liocel extrudada seguido por processamento adicional (por exemplo, hidroemaranhamento) a segunda porção de pano para formar a inomogeneidade.

[037] Em uma modalidade, a primeira faixa de tamanhos e a segunda faixa de tamanhos não têm tamanho em comum. Por exemplo, a primeira faixa pode variar de um primeiro valor de tamanho inferior até um primeiro valor de tamanho superior, ao passo que a segunda faixa pode variar de um segundo valor de tamanho inferior até um segundo valor de tamanho superior. O primeiro valor de tamanho superior pode ser mais baixo que o segundo valor de tamanho inferior. Consequentemente, os tamanhos de poros da primeira faixa de tamanho e segunda faixa de tamanho podem ser isentos de uma sobreposição. Isso assegura que as funcionalidades diferentes de porções de fibra diferentes atribuídas a faixas de tamanho diferentes possam ser claramente separadas. Entretanto, é alternativamente possível que os primeiros poros menores e os segundos poros maiores sejam uniformemente distribuídos sobre o pano sem distinguir porções de pano diferentes com faixas de tamanho de poro diferentes. Os primeiros poros e os segundos poros podem ter diâmetros médios diferentes.

[038] Em uma modalidade, as fibras são configuradas de modo que pelo menos um da pluralidade de primeiros poros e a pluralidade de segundos poros modificam a faixa de tamanho respectiva em pelo menos um do grupo que consiste em intumescimento e encolhimento dependendo de um estado de umidade das fibras. As fibras de celulose fabricadas diretamente a partir da solução de fiação de liocel (comparar por exemplo o método de fabricação descrito abaixo com feferência à figura 1) podem ter uma propriedade intrínseca de acomodar umidade (por exemplo, água) no interior da fibra respectiva. Esse é em particular o caso quando as fibras compreendem ou consistem em celulose microfibrilar. Tal microfibrila pode ser indicada como uma fibrila muito fina, ou fio semelhante a fibra, consistindo em celulose. Fibras de célula podem ser construídas de feixes de fibras, que podem ser compostos de elementos menores chamados microfibrilas que também podem estar na faixa de submícron. Através de um processo de fibrilação, as fibras de celulose podem ser convertidas em uma rede tridimensional de microfibrilas com uma área superficial elevada. Desse modo, as próprias fibras de celulose fabricadas podem ter a capacidade de embeber água ou outra umidade. Na presença de umidade, as fibras intumescerão, portanto, e consequentemente aumentarão suas dimensões, ao passo que na ausência de umidade, as fibras encolherão e consequentemente diminuirão suas dimensões. Como resultado, a quantidade de umidade disponível em um ambiente do pano definirá o tamanho de cavidades na rede de fibra. Isso, por sua vez, tem um impacto sobre as forças capilares no pano sendo um mecanismo físico de reter um meio (com partículas, um agente ativo, líquido etc.) na rede de fibras. Portanto, o controle de umidade é um mecanismo simples e eficiente de controlar propriedades de retenção de meio e liberação de meio do pano e porções do mesmo.

[039] Em uma modalidade, o pano é configurado de modo que as primeiras partículas sejam permitidas entrar ou sair dos primeiros poros. O pano compreendendo as primeiras partículas no interior do mesmo permitirão que as primeiras partículas se movam entre o interior e o exterior do pano através de canais definidos entre os primeiros poros quando a dimensão das primeiras partículas é menor que as dimensões menores de um canal a partir do exterior do pano para uma posição de acomodação interior. Por exemplo, o pano pode ser configurado de modo que partículas de pó (tendo tamanhos característicos) sejam permitidos entrar nos primeiros poros, que pode ser, por exemplo, vantajoso para aplicações como um lenço.

[040] Em uma modalidade, a primeira faixa de tamanho dos primeiros poros é configurada de modo que primeiras partículas com um diâmetro em uma faixa entre 0,5 μm e 500 μm, em particular em uma faixa entre 3 μn e 300 μm sejam permitidas entrar ou sair dos primeiros poros em um estado seco das fibras. Desse modo, os primeiros poros podem ter um diâmetro em uma faixa entre 0,5 μm e 500 μm, em particular em uma faixa entre 3 μm e 300 μm, em um estado seco das fibras. Adicional ou alternativamente, a primeira faixa de tamanho dos primeiros poros pode ser configurada de modo que as primeiras partículas com um diâmetro em uma faixa entre 0,5 μm e 500 μm, em particular em uma faixa entre 3 μm e 300 μm, não são permitidos entrar ou sair dos primeiros poros em um estado úmido das fibras. Em um estado seco das fibras, nenhuma quantidade ou somente quantidades menores de líquidos são acomodados nas fibras, que estão então presentes em um estado encolhido. Consequentemente, canais definidos entre as fibras podem ser grandes e um movimento das primeiras partículas entre o interior e exterior do pano pode ser permitido. Em um estado úmido ou embebido das fibras, entretanto, uma quantidade significativa de líquido é acomodada nas fibras, que estão então presentes em um estado intumescido. Consequentemente, canais definidos entre as fibras podem ser menores e um movimento das primeiras partículas entre o interior e exterior do pano pode ser desabilitado. O controle de umidade do pano pode ser, portanto, usado como um mecanismo simples de ajustar uma faixa de tamanhos de partículas capazes de entrar ou sair dos primeiros poros.

[041] Correspondentemente, o pano pode ser configurado de modo que segundas partículas sejam permitidas seletivamente entrar ou sair dos segundos poros. Por exemplo, a segunda faixa de tamanhos dos segundos poros pode ser configurada de modo que as segundas partículas com um diâmetro em uma faixa entre 0,1 mm e 5 mm, em particular em uma faixa entre 0,2 mm e 2 mm, são permitidos entrar ou sair dos segundos poros em um estado seco das fibras. Por conseguinte, a segunda faixa de tamanho dos segundos poros pode ser configurada de modo que as segundas partículas com um diâmetro em uma faixa entre 0,1 mm e 5 mm, em particular em uma faixa entre 0,2 mm e 2 mm, sejam desabilitadas de entrar ou sair dos segundos poros em um estado úmido das fibras. Os segundos poros podem ter um diâmetro em uma faixa entre 0,1 mm e 5 mm, em particular em uma faixa entre 0,2 mm e 2 mm, em um estado seco das fibras.

[042] Em uma modalidade, o pano (ou um produto compreendendo o pano) compreende um meio que enche pelo menos um da pluralidade de primeiros poros e a pluralidade de segundos poros. Em particular, o pano (do produto) pode compreender pelo menos 1 por cento de massa do meio, mais particularmente pelo menos 10 por cento de massa do meio (isto é, uma razão entre uma massa do meio somente e a massa inteira do pano incluindo o meio pode ser pelo menos 1% ou mesmo pelo menos 10%). O meio pode ser um meio líquido e/ou um meio sólido (como partículas). Tal meio pode compreender ou consistir em um agente ativo.

[043] Em uma modalidade, o pano compreende um agente ativo (por exemplo, como as segundas partículas) acomodado na pluralidade de segundos poros. O agente ativo acomodado nos segundos poros, por exemplo, suportado por forças capilares na rede de fibra, pode ser retido no pano em uma primeira condição de pano (por exemplo, relacionada a certo valor de umidade, temperatura, pressão, carga mecânica exercida para o pano, etc.), porém pode ser liberada do pano para o meio ambiente em uma segunda condição de pano (por exemplo, relacionado a outro valor de umidade, temperatura, pressão, carga mecânica exercida para o pano, etc.). Liberação de agente ativo pode, portanto, ser precisamente controlada para um produto baseado em um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção.

[044] Em uma modalidade, as fibras sem fim têm uma quantidade de extremidades de fibra por volume menor que 10.000 extremidades/cm3, em particular menos de 5.000 extremidades/cm3 em um pano tendo uma densidade de 0.1 t/m3. Uma vez que as fibras do pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção são fibras sem fim, o número de (na prática não totalmente inevitável, como sabido por uma pessoa versada) extremidades de fibra do pano podem ser muito pequenas. Em contraste com isso, panos compreendendo fibras descontínuas convencionais podem ter números significativamente mais altos de extremidades de fibra por volume. Verificou-se que precisão, capacidade de previsão e capacidade de reprodução das propriedades de retenção de meio e/ou liberação de meio e/ou passagem de meio do pano podem ser ajustadas melhor ou mais precisamente no pano não tecido compreendendo fibras substancialmente sem fim em comparação com panos não tecidos compreendendo fibras descontínuas. Portanto o uso de fibras sem fim com quantidade muito pequena de extremidades livres é particularmente apropriado para definir precisamente propriedades de interação de meio do pano.

[045] Em uma modalidade, as fibras diferem (em particular em certo estado de umidade, por exemplo, um estado seco das fibras) em relação a diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro médio das fibras 10% mais finas e um diâmetro médio das fibras 10% mais grossas é maior que 0,01, em particular é maior que 0,05, mais particularmente é maior que 0,1. Em particular, fibras diferentes (por exemplo, relacionadas a porções de fibra diferentes correspondendo, por sua vez, aos grupos de poros de tamanho diferente) podem diferir em relação ao diâmetro de fibra. Adicional ou alternativamente, também é possível que uma mesma fibra tenha seções diferentes de diâmetros diferentes. Por exemplo, uma razão entre um diâmetro de fibra maior e um diâmetro de fibra menor pode ser mais que 1.5 (ou mais que 2.5 ou mesmo mais que 4). Esses valores podem indicar particularmente que uma razão entre diâmetro maior de fibra e diâmetro menor de fibra, multiplicado por 100%, em que 100% são subtraídos do resultado obtido, fornece um valor acima de 50% (ou 150% ou 300%, respectivamente). Ajustar de modo inomogêneo diâmetros de fibra se tornou como um mecanismo eficiente de influenciar propriedades de retenção de meio e/ou liberação de meio do pano de fibra, uma vez que as dimensões de fibra têm um impacto sobre as propriedades de interação de fluido do pano como forças capilares, definição de formatos de cavidade etc.

[046] Em uma modalidade, pelo menos 80 por cento de massa das fibras têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 1 μm e 40 μm, em particular entre 3 μm e 15 μm. Pelo método descrito e ao ajustar os parâmetros de processo de acordo, também fibras com dimensões muito pequenas (também em uma faixa entre 1 μm e 5 μm, ou abaixo) podem ser formadas. Com tais fibras pequenas, um pano com uma superfície lisa pode ser formada que é, não obstante, rígida como um todo.

[047] Em uma modalidade, o pano é configurado de modo que uma velocidade de absorção seja pelo menos 0,25 g água/g pano/s. mais particularmente, a velocidade de absorção pode ser pelo menos 0,4 g água/g pano/s, em particular pelo menos 0,5 g água/g pano/s. a velocidade de absorção pode corresponder à velocidade de acordo com a qual um meio é embebido a partir do exterior do pano em um interior do mesmo. Por ajustar correspondentemente os parâmetros de processo do método de fabricar pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, é possível obter um meio de embebimento de pano (em particular umidade) muito rapidamente. Também uma velocidade de espalhamento de líquido pode ser correspondentemente alta. Isso pode ser altamente vantajoso para certas aplicações como lenços ou pano de liberação de agente ativo.

[048] Os valores para a velocidade de absorção descrita nesse documento se referem a um “teste de velocidade de absorção” em que a amostra em teste (isto é, o pano respectivo) é condicionado em um estado totalmente seco. Totalmente seco significa que após fabricação do pano (que inclui uma secagem) o pano foi condicionado por 24 horas em um clima padrão sendo definido com uma temperatura de 23°C ± 2°C, com uma umidade relativa de 50% ± 5%. Toda medição a menos que notificada de outro modo, foi executada nesse clima padrão. No “teste de velocidade de absorção” a amostra em teste é colocada sobre uma mesa de teste. Em seu centro, a mesa de teste é conectada através de uma abertura e um canal com um reservatório de líquido. O reservatório de líquido é cheio de água totalmente destilada. A altura da mesa de teste corresponde exatamente ao nível de enchimento da água no reservatório de líquido. Desse modo, é assegurado que nenhuma pressão hidrostática está presente e a sucção respectivamente a absorção da amostra em teste é gerada exclusivamente pela força de sucção da amostra em teste. Durante o “teste de velocidade de absorção” efetivo o volume da água, que é absorvido pela amostra em teste, é continuamente reabastecido no reservatório de líquido com uma seringa. Isso significa que o nível do líquido é sempre mantido constante. O volume da água reabastecida é convertido na massa da água reabastecida (através da densidade conhecida de massa de água destilada). É óbvio que com esse procedimento a velocidade de absorção diminuir com o tempo porque a força de sucção da amostra em teste diminui com uma “carga de absorção” crescente da amostra em teste causada pela água absorvida. O procedimento de reabastecimento continua até que o reabastecimento de água em um valor limiar de 0,005 g por 20 segundos seja atingido. Uma curva de medição mostrando a massa de água adicionada como uma função de tempo é registarda e avaliada. Nesse documento a velocidade de absorção é a inclinação dessa curva de medição com uma primeira partição de tempo de 10 segundos começando do início do teste efetivo.

[049] Em uma modalidade, o pano é configurado de modo que poros e/ou cavidades definidas entre pelo menos parte dos panos são submetidas a uma mudança de diâmetro de pelo menos 20%, em particular pelo menos 30%, entre um estado seco e um estado úmido do pano. Em outras modalidades, as percentagens mencionadas podem ser menores, por exemplo, em uma faixa entre 1% e 5%. A redução de diâmetro da cavidade pode ser calculada como 100% menos a razão entre o diâmetro menor em estado intumescido e o diâmetro maior em estado seco multiplicado por 100% e pode ser dado em percentagem (por exemplo, 100% - 75 μm / 100 μn * 100% = 25% quando o diâmetro menor é 75 μm e o diâmetro maior é 100 μm). Uma vez que dimensões de fibra correspondentes podem ser mudadas sobre uma faixa ampla por controlar as condições de umidade do pano, também o tamanho dos poros e de modo correspondente cavidades definidas entre as fibras podem ser simplesmente ajustadas em uma faixa ampla. Portanto, a adição ou remoção de umidade ou similar pode ser usada como um mecanismo de mudança para mudar o pano entre um estado permeável de partícula e um estado impermeável de partícula como resultado da variação de diâmetro ajustável.

[050] Para quantificar o comportamento de intumescimento das fibras na presença de umidade como água, um pano de amostra pode ser preparado. Por exemplo, dois ou três pedaços do pano podem ser cortados, cada tendo uma área de 1 cm2. Os pedaços individuais de pano podem ser então transferidos sem alteração de sua estrutura para sobre um portador de objeto de um microscópio. Um fator de zoom de 10 pode ser ajustado com o microscópio (que pode ser um microscópio Olympus BX 51). O microscópio pode ser operado em um modo preto e branco. Primeiramente, as amostras de pano podem ser medidas em um estado seco por criar manualmente sequências de imagem começando de um pano mais baixo da amostra até um plano mais superior. Portanto, a mesma porção da amostra é usada e umidificada por fornecer uma gotícula de água. Em vista de forças capilares, a água será distribuída sobre o volume de amostra. Após 1 minuto, sequências de imagem da amostra umidificada podem ser capturadas, usando o procedimento descrito acima para a amostra seca. Uma diminuição dos volumes entre as fibras pode ser identificada. Referência é feita a uma comparação da figura 5 e figura 6 descritas abaixo.

[051] Em uma investigação correspondente de um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, a seguinte distribuição de tamanho do comprimento das cavidades em micrômeros foi obtida:

[052] Em uma modalidade, pelo menos parte de (em particular pelo menos 10%, mais particularmente pelo menos 20% de) fibras são integralmente fundidas em posições de fusão. No contexto do presente pedido, o termo “fusão” pode indicar particularmente uma interconexão integral de fibras diferentes na posição de fusão respectiva que resulta na formação de uma estrutura de fibra integralmente conectada composta das pré-formas de fibras separadas anteriormente. A fusão pode ser indicada como uma conexão de fibra-fibra sendo estabelecida durante coagulação de uma, algumas ou todas as fibras fundidas. Fibras interconectadas podem aderir fortemente entre si em uma posição de fusão respectiva sem um material adicional diferente (como um adesivo separado) de modo a formar uma estrutura comum. A separação de fibras fundidas pode exigir destruição da rede de fibra ou de parte da mesma. De acordo com a modalidade descrita, um pano de fibra de celulose não tecida é fornecido no qual algumas ou todas as fibras são integralmente conectadas entre si por fusão. Fusão pode ser acionada por um controle correspondente dos parâmetros de processo de um método de fabricar o pano de fibra de celulose não tecido. Em particular, a coagulação de filamentos da solução de fiação de liocel pode ser acionada (ou pelo menos concluída) após o primeiro contato entre esses filamentos não estando ainda no estado de fibra sólido precipitado. Desse modo, interação entre esses filamentos enquanto estando ainda na fase de solução e então ou posteriormente convertendo os mesmos para a fase de estado sólido por coagulação permite ajustar adequadamente as características de fusão. Um grau de fusão é um parâmetro poderoso que pode ser usado para ajustar as propriedades do pano fabricado. Em particular, estabilidade mecânica da rede é a maior quanto mais alta é a densidade de posições de fusão. Por uma distribuição inomogênea de posições de fusão sobre o volume do pano, também é possível ajustar regiões de estabilidade mecânica alta e outras regiões de estabilidade mecânica baixa. Por exemplo, separação do pano em partes separadas pode ser precisamente definida para acontecer localmente em regiões fracas mecânicas com um número baixo de posições de fusão. Em uma modalidade preferida, a fusão entre fibras é acionada por colocar pré-formas de fibra diferentes em forma de solução de fiação de liocel em contato direto entre si antes da coagulação. Por tal processo de coagulação, precipitação com um de material único das fibras é executada, desse modo formando as posições de fusão.

[053] Verificou-se pelos presentes inventores que ajustando as propriedades de fusão entre fibras também é uma ferramenta poderosa de influenciar as propriedades de retenção de meio e liberação de meio do pano, uma vez que a formação de posições de fusão tem um impacto sobre a geometria de poro, forças capilares, tamanhos de cavidade, capacidade de expansão do pano na presença de umidade, etc.

[054] Em uma modalidade, os pontos de fusão ou posições de fusão consistem no mesmo material que as fibras fundidas. Desse modo, as posições de fusão podem ser formadas por material de celulose resultando diretamente da coagulação de solução de fiação de liocel. Isso não somente torna a provisão separada de um material de conexão de fibra (como um adesivo ou aglutinante) dispensável, mas também mantém o plano limpo e feito de um material único. A formação de fibras tendo uma seção transversal não circular e formação de fibras sendo interconectadas por fusão pode ser feita por um processo comum único, e portanto com pouco esforço. O motivo para isso é que tanto a formação de posições de fusão (como pontos de fusão, pads de fusão de linhas de fusão0 entre fibras e a formação de fibras tendo uma seção transversal desviando de um diâmetro perfeitamente circular pode ser realizada por exercer uma força mecânica em filamentos de solução de fiação de liocel antes do término da coagulação. Não obstante, filamentos de solução de fiação de liocel podem ser influenciados mecanicamente enquanto estão ainda em uma fase líquida.

[055] Em uma modalidade, o método compreende ainda adicionar umidade a pelo menos uma porção do pano para desse modo diminuir pelo menos uma das faixas de tamanho por intumescimento baseado em umidade de pelo menos parte das fibras. Correspondentemente, o método pode compreender ainda remover umidade de pelo menos uma porção do pano para desse modo aumentar pelo menos uma das faixas de tamanho por encolhimento baseado em umidade de pelo menos parte das fibras. O ajuste do estado de umidade do pano pode ser portanto, usado como um parâmetro de controle para controlar propriedades de retenção de meio e/ou liberação de meio e/ou passagem de meio (ou bloqueio) do pano ou partes do mesmo.

[056] Mais em geral, o método pode compreender ainda ajustar um estado de umidade das fibras para modificar a faixa de tamanho respectivo de pelo menos um do grupo que consiste na pluralidade de primeiros poros e a pluralidade de segundos poros. A alteração do estado de umidade pode mudar o diâmetro de fibra, volume vazio na rede de fibra, propriedades de tensão mecânica da rede de fibra etc., e pode ter, portanto, um impacto sobre os tamanhos de poro.

[057] Em uma modalidade, cada da pluralidade de 'primeiros poros e/ou cavidades em comunicação de fluido com pelo menos parte dos primeiros poros é delimitada entre pelo menos três fibras do pano. Por exemplo, uma gotícula de líquido pode ser retida, pela influência de forças capilares, forças elétricas (isto é, forças resultando de carga elétrica ou multipolos), forças Van der Waals etc. entre três ou mais fibras definindo ou delimitando uma cavidade ou poro. Também posições de fusão entre essas fibras podem contribuir para a definição do volume de cavidade ou geometria de poro. Desse modo, ajuste dos parâmetros de processo de fabricar o pano de fibra em termos de ajustar uma distância de fibra-fibra média, diâmetro de fibra, propriedades de fusão entre fibras etc., permite determinar precisamente as propriedades de cavidade no pano. Uma cavidade (ou cavidade acoplada) pode ser indicada como uma unidade volumétrica encerrada por pelo menos três fibras.

[058] Em uma modalidade, cada da pluralidade de segundos poros aumentados e/ou cavidades em comunicação de fluido com pelo menos parte dos segundos poros é formada por hidroemaranhamento. Pode usar jatos de pressão alta, finos, de água que penetram no pano, atingem a correia transportadora da unidade de suporte de fibra e saltam de volta fazendo com que as fibras emaranhem. Desse modo, poros de tamanho significativo podem ser formados (comparar, por exemplo, a figura 9). Hidroemaranhamento seletivo de somente uma porção do pano (por exemplo, de somente uma camada de um pano de multicamadas) permite formar segundos poros grandes corerspondentse somente em uma porção de pano precisamente definível. Isso é possível quando uma unidade de hidroemaranhamento está situada entre dois jatos, cada formando uma camada de pano não tecido. Por tomar essa medida, é por exemplo possível distinguir uma porção de pano tendo apenas poros primários e outra porção de pano tendo os poros secundários.

[059] Em uma modalidade, o método compreende ainda fornecer um agente ativo adicional pelo menos em parte dos poros e/ou cavidades e ajustar uma condição do pano (em particular um estado de umidade das fibras) para acionar liberação do agente ativo adicional para fora dos poros e/ou cavidades após ter concluído a liberação do agente ativo fora dos poros e/ou das cavidades. Em particular, tal procedimento pode envolver fornecer um agente ativo adicional pelo menos em parte dos poros, e ajustar um estado de umidade das fibras para acionar um do grupo que consiste em um intumescimento e um encolhimento das fibras para desse modo controlar a liberação do agente ativo adicional para fora dos poros após ter concluído a liberação do agente ativo para fora dos poros. Por ajustar uma condição do pano (como uma temperatura, pressão, uma força mecânica exercida para o pano ou uma porção da mesma, o estado de umidade etc.) o pano pode ser impactado de modo que, primeiramente, somente o primeiro agente ativo é liberado. Quando os poros acomodando o primeiro agente ativo e outros poros acomodando o segundo agente ativo diferem em relação a tamanho, diâmetro de fibras delimitando poro, grau de fusão etc., é possível ajustar precisamente a ordem de acordo com qual o agente ativo respectivo é liberado a partir dos respectivos poros.

[060] Mais especificamente, um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser usado para fabricar um produto de pano compreendendo múltiplos agentes ativos. Ao entrar em contato com um líquido apropriado como água, os agentes ativos individuais podem ser liberados temporariamente subsequentemente, porém não simultaneamente. Os agentes ativos podem ser acomodados em poros ou cavidades do pano de fibra sem fim. A liberação de um ou ambos os agentes ativos pode ser acionada por intumescimento ou encolhimento de fibras (ou em outras palavras, pode ser acionado quando o grau de umidade do pano excede ou cai abaixo de um valor limiar específico de agente ativo). A característica de regulagem da liberação dos múltiplos agentes ativos pode ser controlada por controlar correspondentemente os parâmetros de processo de fabricar o pano. Por exemplo, uma sequência previsível de liberação de agentes ativos pode ser controlada para ocorrer quando um pedaço de pano incluindo os agentes ativos é administrado como uma medicação a um paciente e entra em um corpo humano com suas propriedades de umidade características. Tal pano pode ser usado para fabricar um produto como uma máscara facial, material de bandagem, produtos que acomodam agentes ativos terapêuticos ou cosméticos, lenços, folhas secadoras etc.

[061] Em outra modalidade, a liberação de dois ou mais agentes ativos diferentes acomodados em poros e/ou cavidades diferentes do pano não necessita ser necessariamente isenta de uma sobreposição temporal (como na modalidade acima descrita). Por exemplo, também é possível que a liberação de dois agentes ativos diferentes seja controlada (por exemplo, por controlar um nível de umidade do pano) para ocorrer simultaneamente ou temporariamente espaçada com certa sobreposição temporal.

[062] 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 do pano pode não ser maior que 10 ppm para cada elemento químico individual. Devido ao uso de uma solução de fiação de liocel 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 em um usuário) pode ser mantida extremamente pequena. Devido ao conceito de fusão direta em certas condições ajustável pelo controle de processo, nenhum material extra (como uma cola ou similar) necessita ser introduzido no processo para interconectar as fibras. Isso mantém as contaminações do pano muito baixas.

[063] Em uma modalidade, a primeira pluralidade de poros e a segunda pluralidade de poros são localizadas em camadas distinguíveis diferentes (isto é, mostrando uma separação visível ou região de interface entre as camadas). Mais especificamente, fibras de camadas diferentes são integralmente fundidas pelo menos em uma posição de fusão entre as camadas. Consequentemente, fibras diferentes das fibras sendo localizadas pelo menos parcialmente em camadas distinguíveis diferentes (que podem ser idênticas ou que podem diferir em relação a um ou mais parâmetros como fator de fusão, diâmetro médio de fibra etc.) podem ser integralmente conectados 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 com orifícios através dos quais a solução de fiação de liocel 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 transportada com uma superfície de acomodação de fibra), uma primeira camada de fibras é formada na unidade de suporte de fibra pelo primeiro jato, e o segundo jato forma uma segunda camada de fibras na primeira camada quando a unidade de suporte de fibra em movimento atinge a posição do segundo jato. Os parâmetros de processos desse método podem ser ajustados de modo que pontos de fusão sejam formados entre a primeira camada e a segunda camada. 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 exterior que estão ainda na fase de solução de liocel líquida e não ainda no estado sólido totalmente curado. Quando tais estruturas de pré-fibra entram em contato entre si e curam totalmente no estado de fibra sólido posteriormente, isso pode resultar na formação de duas fibras fundidas em uma interface entre camadas diferentes. Quanto mais alto o número de posições de fusão, mais alta é a estabilidade da interconexão entre as camadas do pano. Desse modo, o controle de fusão permite controlar a rigidez da conexão entre as camadas do pano. A fusão pode ser controlada, por exemplo, por ajustar o grau de cura ou coagulação antes de estruturas de pré-fibra de uma camada respectiva atingirem a placa de suporte de fibra em uma camada subjacente de fibras ou estruturas de pré=fibra. Por fundir as 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, o desprendimento de uma camada a partir da outra camada de fibras pode ser tornada possível.

[064] Em uma modalidade, o método compreende ainda processar adicionalmente as fibras e/ou o pano após coleta sobre a 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 fabricado (em particularmente substancialmente sem fim) ser armazenado (por exemplo, (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 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 processamento adicional ou tratamento pós-processamento 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.) no 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 comprimir o pano.

[065] 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 compósito 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 aglutinante, laminação e/ou calandragem.

[066] 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:

[067] 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.

[068] 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.

[069] 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 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).

[070] 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.

[071] 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).

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

[073] 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.

[074] 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 porta- malas, 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.

[075] 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, abajures, componentes de colchão, isoladores de molas, vedações, pano para travesseiro e pano para colchão.

[076] 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 bateria, sistemas de ácido, removedores de mancha tapete anti- deslizante, 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.

[077] 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.

[078] 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 do desenho

[079] A invenção será descrita em mais detalhe a seguir com referência a exemplos de modalidades porém às quais a invenção não é limitada:

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

[081] A figura 2 até a figura 4 mostram imagens experimentalmente 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.

[082] 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.

[083] 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.

[084] A figura 8 mostra uma imagem experimentalmente capturada de uma porção de um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a formação de uma pluralidade de poros primários pequenos ou primeiros poros é realizada por um controle de processo correspondente.

[085] A figura 9 mostra uma imagem experimentalmente capturada de outra porção do pano de fibra de celulose não tecido de acordo com a figura 8 no qual a formação de uma pluralidade de poros secundários grandes ou segundos poros é realizada por um controle de processo correspondente, mais precisamente por hidroemaranhamento.

[086] A figura 10 é uma ilustração esquemática de um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção tendo porções de pano diferentes com pluralidade diferente de poros tendo tamanhos diferentes em faixas de tamanho diferente e sendo mostrados em um estado de pano seco.

[087] A figura 11 é uma ilustração esquemática do pano de fibra de celulose não tecido de acordo com a figura 10 e sendo mostrado em um estado de pano úmido.

[088] A figura 12 é uma ilustração esquemática de uma porção de um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção mostrando alterações de dimensões de cavidade ao converter o pano a partir de um estado de fibra seco em um estado de fibra úmida.

[089] A figura 13 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 espessura de fibra diferentes e poros de tamanho diferente.

[090] A figura 14 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.

[091] A figura 15 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 de fibras interconectadas tendo cavidades diferentes definidas entre fibras respectivas e sendo cheias de dois agentes ativos diferentes sendo liberados sequencialmente ao invés de simultaneamente.

Descrição detalhada do desenho

[092] As ilustrações nos desenhos são esquemáticas. Em desenhos diferentes elementos similares ou idênticos são fornecidos com os mesmos rótulos de referência.

[093] 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 liocel 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 liocel de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser realizado. No contexto do presente pedido, o termo “processo de sopro de solução de liocel” 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 dos quais solução de celulose ou solução de fiação de liocel 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.

[094] 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 110 a 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 liocel 104. A solução de fiação de liocel 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.

[095] A solução de fiação de liocel 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 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. Os orifícios 126 podem ser dispostos como um alinhamento dimensional de orifícios 126.

[096] Quando a solução de fiação de liocel 104 passa através dos orifícios 126 dos jatos 122, é dividida em uma pluralidade de fios paralelos de solução de fiação de liocel 104. Um fluxo de gás verticalmente orientado, isto é, sendo orientado substancialmente paralelo à direção de fiação, força a solução de fiação de liocel 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 liocel 104 ao longo de pelo menos uma parte de seu caminho a partir dos orifícios 126 até uma unidade de suporte de fibra 132.

[097] Enquanto a solução de fiação de liocel 104 se move através dos jatos 122 e adicionalmente para baixo, os fios longos e fios da solução de fiação de liocel 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 liocel 104 que também podem ser ajustadas para ter propriedades controláveis diferentes de camadas diferentes de pano manufaturado 102.

[098] Ao interagir com o fluido de coagulação 106 (como água), a concentração de solvente da solução de fiação de liocel 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).

[099] Durante ou após formação inicial das fibras de celulose individuais 108 a partir da solução de fiação de liocel 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.

[0100] Embora não mostrado na figura 1, o solvente da solução de fiação de liocel 104 removido em coagulação pela unidade de coagulação 128 e em lavagem em uma unidade de lavagem 180 pode ser pelo menos parcialmente reciclado.

[0101] 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.

[0102] 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 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.

[0103] 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 liocel 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 liocel 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 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.

[0104] Embora não mostrado, cada jato de fiação 122 pode compreender uma entrada de solução de polímero através da qual a solução de fiação de liocel 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 liocel 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 liocel 104 se move ou é acelerada (pelo fluxo de gás 146 puxando a solução de fiação de liocel 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 liocel 104 se move para baixo juntamente com o fluxo de gás 146 no ambiente do fluido de coagulação 106.

[0105] Desse modo, processos envolvidos no método de fabricação descrito por referência à figura 1 podem incluir que a solução de fiação de liocel 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.

[0106] Como resultado do processo de fabricação descrito e em particular a 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.

[0107] A trama soprada de solução de liocel (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 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.

[0108] Mais preferivelmente, a trama soprada de solução de liocel apresenta todas as propriedades (i) a (viii) mencionadas acima.

[0109] 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 liocel 104 (b)Estirar os filamentos de solução de fiação de liocel 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.

[0110] 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.

[0111] 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.

[0112] Também é possível combinar várias camadas distinguíveis de pano de fibra de celulose não tecida 102, vide por exemplo, a figura 7.

[0113] 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.

[0114] Concluindo, a trama não tecida de celulose ou pano de fibra de celulose não tecido 102 fabricado diretamente da solução de fiação de liocel 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 μm, em particular não maior que 3 μm, 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 μm ou menos), etc.

[0115] 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.

[0116] 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.

[0117] 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.

[0118] Modalidades exemplificadoras específicas da invenção serão descritas a seguir em mais detalhe:

[0119] A figura 8 mostra uma imagem experimentalmente capturada de uma porção de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual formação de uma pluralidade de primeiros poros menores 260 é realizada por um controle de processo correspondente do método de fabricação. A figura 9 mostra uma imagem experimentalmente capturada de outra porção do pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com a figura 8 na qual formação de uma pluralidade de segundos poros maiores 264 é realizada por um controle de processo correspondente do método de fabricação. Para fabricar o pano 102 mostrado na figura 8 e figura 9, é possível configurar a unidade de controle 140 da figura 1 para ajustar parâmetros de processo de modo que o pano 102 seja formado com primeiro poros menores 260 (comparar com a figura 8) e com segundos poros maiores 264 (comparar com a figura 9). Por exemplo, a pluralidade de segundos poros 264 pode ser formada por hidroemaranhamento seletivamente da porção de pano correspondente do pano inteiro. Desse modo, os espaços vazios relativamente grandes formando os segundos poros 264 podem ser formados no pano 102 por meio de jatos de água de alta pressão. Desse modo, os segundos poros 264 podem ser formados por deslocar fibras 108 para desse modo formar espaços vazios entre feixes de fibras. Consequentemente, os segundos poros 264 podem ser fabricados por padronizar uma rede de fibra homogênea para desse modo obter uma rede de fibra padronizada. Em contaste com isso, a pluralidade de primeiros poros 260 pode ser formada como uma trama de alta densidade de fibras 108. Em outras palavras, os primeiros poros 260 são definidos como distâncias de fibra-fibra ou inter-fibras. Desse modo, os primeiros poros 260 podem ser fabricados por usar simplesmente uma rede de fibra homogênea.

[0120] Como resultado da fabricação de fibras sem fim 108 pelo dispositivo 100 e método descrito com referência à figura 1, é possível obter o pano mostrado na figura 8 e figura 9 com uma quantidade muito pequena de extremidades de fibra por volume, por exemplo, menor que 5.000 extremidades/cm3. Uma consequência adicional do procedimento de fabricação descrito é que as fibras 108 têm um teor de cobre menor que 5 ppm e têm um teor de níquel menor que 2 ppm. Esse esgotamento de metais pesados indesejáveis no pano 102 é o resultado de um ajuste correspondente dos parâmetros de processo que não envolve fontes de metal pesado (por exemplo, não usa solução de sal de cobre) no procedimento de fabricação nem coloca os fluidos de operação usados (como solução de fiação de liocel 104, fluido de coagulação 106, fluxo de gás 146, etc.) ou as fibras prontamente fabricadas 108 em contato com fontes de metal pesado.

[0121] O pano 102 de acordo com a figura 8 e figura 9 pode ser configurado de modo que uma velocidade de absorção seja pelo menos 0,25 g água/g pano/s. Consequentemente, o meio pode entrar ou sair rapidamente dos primeiros poros 260 e o meio pode ser injetado rapidamente nos segundos poros 264 e/ou liberado a partir dos mesmos.

[0122] A figura 8 mostra uma distribuição de fibra substancialmente homogênea como obtido a partir da solução de fiação de liocel extrudada 104 sem a necessidade de processamento adicional. Em contraste com isso, a figura 9 mostra uma distribuição de fibra inomogênea como obtido a partir da solução de fiação de liocel extrudada 104 seguido por hidroeramanhamento que cria os segundos poros 264. Quando os poros secundários 264 são formados por hidroemaranhamento ou perfuração de agulha, os poros secundários 264 podem ser dispostos de acordo com uma ordem espacial definida, por exemplo, em um padrão de matriz. Entretanto, em outras modalidades, a disposição dos poros secundários 264 também pode ser aleatoriamente distribuída. Também os poros primários 260 podem ser dispostos com ordem espacial ou aleatoriamente distribuídos.

[0123] Como pode ser deduzido de uma comparação da figura 8 com a figura 9, a pluralidade de primeiros poros 260 é fornecida sobre o pano inteiro 102, ao passo que a pluralidade de segundos poros 264 é fornecida somente sobre uma subseção hidroemaranhada do pano 102. Em particular, as regiões de pano entre os segundos poros 264 mostrados na figura 9 podem ser também dotadas dos primeiros poros 260 mostrados na figura 8. Isso pode ser obtido por uma formação seletiva dos segundos poros 264 por hidroemaranhamento, ao passo que os primeiros poros 260 são gerados automaticamente como lacunas de fibra-fibra durante formação do pano 102.

[0124] A figura 10 é uma ilustração esquemática de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção tendo porções de pano diferentes 268, 270 com pluralidade diferente de poros 260, 264 tendo tamanhos diferentes 280, 282 em faixas de tamanho diferentes e sendo mostrado em um estado de pano seco (isto é, sem água nas fibras 108). A figura 11 é uma ilustração esquemática do pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com a figura 10 e sendo mostrada em um estado de pano úmido (isto é, em um estado no qual as fibras 108 têm embebido água para desse modo se tornarem intumescidas e/ou espacialmente deslocadas). O pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com a figura 10 e figura 11 é diretamente fabricado da solução de fiação de liocel 104 e compreende uma rede de fibras substancialmente sem fim 108. A figura 10 e a figura 11 descrevem um mecanismo de retenção e liberação de partícula baseado em intumescimento de fibra.

[0125] O pano 102 compreende uma primeira porção de pano 268 tendo uma pluralidade de primeiros poros 260 delimitados entre uma primeira pluralidade das fibras 108. Os primeiros poros 260 (somente um é mostrado na figura 10) correspondem a um primeiro percurso exigido mínimo (vide o numeral de referência 290) para uma primeira partícula 262 acomodada em um dos primeiros poros 260 para sair do pano 102. No estado seco do pano 102 mostrado na figura 10, a dimensão da primeira partícula 262 é de modo que seja capaz de mover ao longo do percurso de acordo com o numeral de referência 290 para entrar no pano 102 ou sair do pano 102. Em outras palavras, os primeiros poros 260 têm tamanhos 280 em uma primeira faixa de tamanhos e são configurados para reter ou liberar a(s) primeira(s) partícula(s) 262.

[0126] Além disso, o pano 102 compreende uma pluralidade de segundos poros 264. Os segundos poros 264 (somente um é mostrado na figura 10) correspondem a um segundo percurso exigido mínimo (vide o numeral de referência 292) para uma segunda partícula maior 266 acomodada em um dos segundos poros 264 para sair do pano 102. No estado seco do pano 102 mostrado na figura 10, a dimensão da segunda partícula 266 é de modo que seja capaz de mover ao longo do percurso de acordo com o numeral de referência 292 para entrar no pano 102 ou sair do pano 102. Em outras palavras, os segundos poros 264 têm tamanhos 282 em uma segunda faixa de tamanho e são configurados para reter ou liberar a(s) segunda(s) partícula(s) 266. A primeira faixa de tamanho abrange tamanhos 280 sendo menores que os tamanhos 282 abrangidos pela segunda faixa de tamanhos. A primeira faixa de tamanhos e a segunda faixa de tamanhos podem ser faixas de tamanho diferentes, em particular podem não ter tamanho 280, 282 em comum.

[0127] As fibras sem fim 108 compreendem celulose microfibrilar, são configuradas de modo que a pluralidade de primeiros poros 260 e a pluralidade de segundos poros 264 modificam a faixa de tamanho respectiva por intumescimento de fibra induzido por umidade. De acordo com a figura 11, umidade foi adicionada ao pano 102 que resulta em uma modificação da rede de fibras 108 de modo que fibras 108 estendam agora para os percursos exigidos mínimos (vide os numerais de referência 290, 292) e evitam as partículas respectivas 262, 266 de sair do pano 102. Desse modo, o pano 102 pode ser convertido de um estado mostrado na figura 10 no qual as partículas 262, 266 podem entrar livremente no pano 102 ou sair do pano 102 e estão, portanto, em uma condição liberada, para outro estado mostrado na figura 11 no qual as partículas 262, 266 são retidas (ou fixadas ou travadas) no pano 102. Se o pano 102 mostrado na figura 11 for novamente seco (por exemplo, por uma evaporação acionada por temperatura da umidade fora do pano 102), as fibras 108 novamente encolherão e, portanto, retornarão para o estado de liberação mostrado na figura 10.

[0128] Concluindo, no estado seco de acordo com a figura 10, as primeiras partículas 262 são permitidas entrar ou sair dos primeiros poros 260, e as segundas partículas 266 são permitidas entrar ou sair dos segundos poros 264. Em contraste com isso, no estado úmido de acordo com a figura 11, tanto as primeiras partículas 262 como as segundas partículas 266 são desabilitadas de entrar ou sair dos primeiros poros 260 e segundos poros 264, respectivamente. A adição de umidade ao pano 102 pode, portanto, ser realizada, para ajustar uma diminuição das faixas de tamanho por intumescimento baseado em umidade das fibras 108. A remoção de umidade a partir do pano 102 aumentará as faixas de tamanho por encolhimento baseado em umidade das fibras 108. Portanto, é possível usar o pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção para ajustar um estado de umidade das fibras 108 para modificar as faixas de tamanho respectivas da pluralidade de primeiros poros 260 e pluralidade de segundos poros 264, para desse modo ajustar as propriedades de retenção ou liberação de partículas do pano 102.

[0129] A figura 12 é uma ilustração esquemática de uma porção de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção mostrando alterações de dimensões de cavidade L, l de uma cavidade 274 por converter o pano 102 de um estado de fibra seca para um estado de fibra úmida.

[0130] Como pode ser deduzido da figura 12, o pano 102 é configurado de modo que cavidades 274 (uma das mesmas é mostrada na figura 12) são definidas ou delimitadas entre fibras 108. Na modalidade mostrada, cinco fibras 108 circundam e desse modo delimitam uma cavidade 274 na qual uma partícula 262, 266 ou um agente ativo 272, 276 (comparar com a figura 150 pode ser acomodada. Para transformar o pano 102 entre uma condição de retenção de meio (correspondendo a fibras intumescidas 108 e, portanto, cavidades fechadas 274) e uma condição de liberação de meio (correspondendo a fibras encolhidas 108 e, portanto, cavidades abertas 274), é possível acionar as fibras 108 para mudar o diâmetro (vide as setas na figura 12 indicando um aumento de um diâmetro de fibra por “s” no evento de intumescimento induzido por umidade da fibra mostrada 108). Como indicado na figura 12, as cavidades ou poros podem ser submetidos a uma diminuição de diâmetro , por exemplo, de 20% a partir de um estado seco para um estado úmido do pano 102. Correspondentemente, a cavidade 274 (delimitado entre fibras 108) pode ser submetida a uma diminuição de diâmetro de “L” para “I” a partir do estado seco para o estado úmido do pano 102.

[0131] Um estado encolhido seco das fibras 108 é indicado por linhas sólidas na figura 12. Correspondentemente, um estado intumescido úmido das fibras 108 é indicado por linhas tracejadas na figura 12. Por umidade de embeber, o raio das fibras 108 aumenta por uma distância s. Uma vez que a cavidade 274 é delimitada pelas fibras 108, essa transição do estado encolhido para intumescido das fibras 108 reduz o diâmetro da cavidade 274 de L para I.

[0132] A figura 13 mostra uma vista em seção transversal esquemática de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma 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 13). Mais especificamente, fibras diferentes das fibras 108 sendo localizadas nas camadas diferentes 200, 202 diferem em relação a um diâmetro mediado de fibra (isto é, mediado sobre as fibras 108 da camada respectiva 200, 202). As fibras 108 das camadas respectivas 200, 202 são também fundidas em posições de fusão 204, comparar os dois detalhes inferiores da figura 13. Um detalhe adicional da interface entre as camadas 200, 202 é mostrado também, onde um ponto de fusão 204 é visível que acopla integralmente as fibras 108 de ambas as camadas 200, 202 na interface para aumentar estabilidade do pano 102 na interface (vide o detalhe superior da figura 13). Adicionalmente, fibras diferentes das fibras 108 sendo localizadas nas camadas diferentes 200, 202 são integralmente conectadas pelo menos em uma posição de fusão respectiva 204.

[0133] Propriedades de fusão podem ser ajustadas para obter propriedades desejadas, também em termos de reter ou liberar um meio (vide os numerais de referência 262, 266, 272, 276) em ou do pano 102. Por exemplo, um número de pontos de fusão 204 por volume de pano 102 pode ser ajustado separadamente na camada respectiva das camadas 200, 202 e/ou entre as camadas 200, 202. Isso pode ser feito por ajustar as propriedades de coagulação (em particular coagulação de filamentos de solução de fiação de liocel 104 à montante da superfície de acomodação de fibra da unidade de suporte de fibra 132, coagulação de filamentos da solução de fiação de liocel 104 após assentamento dos filamentos sobre a superfície de acomodação de fibra da unidade de suporte de fibra 132, etc.). A fusão entre as camadas diferentes 200, 202 pode ser ajustada de modo que puxar as camadas 200, 202 em direções opostas resulta em uma separação do pano 102 em uma interface entre as camadas diferentes 200, 202. Em outras palavras, adesão baseada em fusão entre as camadas diferentes 200, 202 pode ser ajustada para ser menor que adesão baseada em fusão em uma camada respectiva das camadas diferentes 200, 202.

[0134] As fibras 108 localizadas nas camadas diferentes 200, 202 e sendo formadas com diâmetro médio diferente e propriedades de fusão diferentes podem ser dotadas de funcionalidades diferentes. Tais funcionalidades diferentes podem ser suportadas pelos diâmetros médios diferentes, porém podem ser também adicionalmente promovidas por um revestimento respectivo ou similar. Tais funcionalidades diferentes podem, por exemplo, ser um comportamento diferente em termos de velocidade de absorção, comportamento anisotrópico, capacidade de absorção de óleo diferente, capacidade de absorção de água diferente, capacidade de limpeza diferente, e/ou aspereza diferente.

[0135] O pano de fibra de celulose não tecido de multicamadas 102 de acordo com a figura 13 pode ser diretamente fabricado de solução de fiação de liocel 104 usando o dispositivo 100 e método de fabricação correspondente descrito abaixo com referência à figura 14. Vantajosamente, os contaminações parciais de metal pesado das fibras 108 do pano 102 de acordo com a figura 13 não são mais que 10 ppm para cada elemento químico de metal pesado individual (isto é, não maior que 10 ppm para ferro, não maior que 10 ppm para zinco, não maior que 10 ppm para cádmio, etc.). Além disso, um teor geral ou total de metais pesados de pano 102 somado para todos os elementos químicos de metal pesado juntos (isto é, em particular, para Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, Cd, Sn, W, Pb, Bi) não é maior que 30 ppm. Fora isso, as fibras 108 têm um teor de cobre menor que 5 ppm e têm um teor de níquel menor que 2 ppm. Isso é uma consequência dos fluidos operacionais (em particular, solução de fiação de liocel 104, fluido de coagulação 106, líquido de lavagem, fluxo de gás 146, etc.) que são usados durante o processo de fabricação e que podem ser substancialmente isentos de fontes de metais pesados como sal de cobre. Como resultado desse design do processo de fabricação, as fibras 108 podem ser de alta qualidade e podem consistir substancialmente em celulose microfibrilar pura. A ausência de quaisquer impurezas de metal pesado mencionáveis no processo de fabricação evita decomposição altamente indesejável de meios envolvidos (em particular da solução de fiação de liocel 104) e, portanto, permite obter pano de celulose altamente reprodutível e altamente puro 102.

[0136] Como pode ser deduzido da figura 13, as várias fibras 108 diferem em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre as fibras 10% mais finas 108 e as fibras 10% mais grossas 108 podem ser mais de 0,05. Por exemplo, em uma modalidade pelo menos 97 por cento de massa das fibras 108 têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 3 μm e 15 μm.

[0137] Como pode ser deduzido da figura 13 também, a dimensão dos primeiros poros 260 na camada 200 é menor que a dimensão dos segundos poros 264 na camada 202. Por exemplo, os primeiros poros 260 são lacunas de fibra-fibra, ao passo que os segundos poros 265 são significativamente maiores e podem, por exemplo, ser formados por hidroemaranhamento.

[0138] A figura 14 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 14 e o dispositivo 100 mostrado na figura 1 é que o dispositivo 100 de acordo com a figura 14 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 transportadora 132, o jato à montante 122 no lado esquerdo da figura 14 produz a camada 202. A camada 200 é produzida pelo jato à jusante 122 (vide o lado direito da figura 14) 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.

[0139] De acordo com a figura 14, 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 13). 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 liocel 104. Adicionalmente, a modalidade da figura 14 ajusta os parâmetros de processo para ajustar diâmetro de fibra por dispor em série múltiplos jatos 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 146 diferentes.

[0140] Ainda com referência à modalidade ilustrada na figura 14, uma ou mais barras de bocal ou jatos adicionais 122 podem ser fornecidos e podem ser dispostos em série ao longo de uma direção de transporte da unidade de suporte de fibra 132. Os jatos múltiplos 122 podem ser dispostos de modo que camada adicional 200 de fibras 108 possa ser depositada no topo da camada anteriormente formada 202, preferivelmente antes do processo de coagulação ou cura das fibras 108 da camada 202 e/ou camada 200 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.

[0141] O dispositivo 100 de acordo com a figura 14, que é configurado para a fabricação de pano de multicamadas 102, implementa um número alto de parâmetros de processo que podem ser usados para projetar propriedades opticamente relevantes das fibras 108 e dos poros 260, 264 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.

[0142] Como pode ser deduzido a partir da figura 14 também, uma unidade de processamento adicional 134 (controlada pela unidade de controle 140) é disposta à jusante da camada de formação 202 do primeiro jato 122, porém à montante da camada de formação 200 do segundo jato 122. Consequentemente, a unidade de processamento adicional 134 processará somente adicionalmente a camada 202, não a camada 200. Na modalidade mostrada, a unidade de processamento adicional 134 pode ser, por exemplo, uma unidade de hidroemaranhamento configurada para hidroemaranhar seletivamente a camada 202, porém não a camada 200. Como resultado, a camada 202 pode ser dotada de segundos poros maiores 264 gerados como resultado de hidroemaranhamento, ao passo que a camada 200 pode ser formada com os primeiros poros menores 260 obtidos como distâncias de fibra-fibra sem processar adicionalmente a camada 200.

[0143] Entretanto, ainda em outra modalidade exemplificadora, é possível que a unidade de processamento adicional 134 seja disposta à jusante de uma unidade de lavagem 180 (comparar com a figura 1). Em tal modalidade, o pano inteiro 102 pode ser dotado de segundos poros ou poros secundários 264.

[0144] A figura 15 mostra uma imagem esquemática de um pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo ainda com outra modalidade exemplificadora da invenção composto de duas camadas empilhadas 200, 202 de fibras interconectadas 108 tendo cavidades diferentes 274 definidas como espaços ocos entre fibras respectivas 108 e sendo cheios de dois agentes ativos diferentes 272, 276. A velocidade de carregar água nas fibras 108 pode ser controlada de modo que os agentes ativos 272, 276 sejam liberados sequencialmente ao invés de simultaneamente. Com o pano mostrado 102, uma liberação de controle de agentes ativos 272, 276 pode ser obtida.

[0145] O pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com a figura 15 compreende duas camadas interconectadas 200, 202 formando uma rede de fibras substancialmente sem fim 108. As duas camadas 200, 202 compreendem poros, comparar os numerais de referência 260, 264, delimitados entre as fibras 108 ou grupos de fibras. Os poros respectivos 260, 264 estão em comunicação de fluido com cavidades 274. As cavidades 274 são volumes delimitados pelas fibras 108 também e definindo um espaço de acomodação para um agente ativo respectivo 272, 276. Mais especificamente, um primeiro agente ativo 272 (como um primeiro agente farmacêutico) é acomodado em cavidades 274 em comunicação de fluido com os primeiros poros 260. Correspondentemente, um segundo agente ativo 276 (como um segundo agente farmacêutico) é acomodado em cavidades 274 em comunicação de fluido com os segundos poros 264. Por exemplo, para obter um impacto farmacêutico ótimo de uma medicação em forma do pano cheio de agente ativo 102, pode ser desejável que, por exemplo, em um corpo de um paciente humano, o primeiro agente ativo 272 seja liberado primeiramente, e somente posteriormente o segundo agente ativo 276 será liberado. Para obter isso, as propriedades diferentes das redes de fibra nas camadas diferentes 200, 202 (em termos de diâmetro de fibra, tamanhos de poro, posições de fusão 204, etc.) podem ser consideradas. Mais precisamente, em resposta a uma alteração de uma ou mais condições às quais o pano 102 está sujeito, as camadas diferentes 200, 202 podem ser impactadas de modo diferente. Ainda mais especificamente, as fibras 108 na camada 200 têm primeiros poros menores 260, têm diâmetros grandes das fibras 108 e têm cavidades 274 delimitadas por somente quatro fibras 108. Em contraste com isso, as fibras 108 e camada 202 têm segundos poros maiores 264, têm diâmetros menores das fibras 108 e têm cavidades 274 delimitadas por um número maior de fibras 108. Isso tem impacto sobre a resposta da camada respectiva 200, 202 a uma alteração de uma ou mais condições em termos de propriedades de liberação de agente ativo.

[0146] Por exemplo, é possível ajustar um estado de umidade das fibras 108 para acionar intumescimento ou encolhimento das fibras 108 nas camadas respectivas 200, 202 para desse modo controlar a liberação do agente ativo respectivo 272, 276 fora das cavidades 274 através dos poros 260, 264. Em particular, pode ser vantajoso ajustar o estado de umidade das fibras 108 para acionar intumescimento ou encolhimento de fibra para desse modo controlar a liberação do segundo agente ativo 276 fora das cavidades 274 em comunicação de fluido com os segundos poros 264 somente após ter concluído a liberação do primeiro agente ativo 272 fora das cavidades 274 em comunicação de fluido com os primeiros poros 260.

[0147] Também é possível ajustar outra condição que o estado de umidade (por exemplo, uma tensão mecânica da rede de fibra, um parâmetro relacionado à temperatura etc.) das fibras 108 e/ou do pano 102 para acionar liberação do primeiro agente ativo 272 e subsequentemente do segundo agente ativo 276.

[0148] Por tomar essa medida, um produto pode ser fabricado com base no pano 102 cheio de dois ou mais tipos de agentes ativos 272, 276, em que é precisamente previsível que a liberação do segundo agente ativo 276 não comece antes da liberação do primeiro agente ativo 272 ter sido concluída.

[0149] De acordo com modalidades exemplificadoras, uma característica de intumescimento de fibras 108 de um pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser funcionalizada, isto é, pode ser usada para definir precisamente as propriedades de pano em termos de entrada de um meio no pano 102, remoção de um meio para fora do pano 102 e/ou propriedades de retenção e liberação de meio no pano 102. Por controlar parâmetros de processo de fabricar tal pano 102, comportamento de intumescimento e encolhimento dependente de umidade das fibras 108 do pano 102 pode ser ajustado. Mais especificamente, também uma velocidade de espalhamento de líquido (por exemplo, velocidade de absorção) do produto resultante pode ser influenciada por tal controle de processo. Em uma modalidade, a capacidade de intumescimento (ou expansão de umidade) de fibras de celulose sem fim 108 é usada e é controlada para fixar mecanicamente as partículas 262, 266 ou um agente ativo 272, 276 no pano 102. O método de fabricação pode ser, por exemplo, controlado em termos de ajustar propriedades de intumescimento de fibra por ajustar correspondentemente parâmetros de processo como diâmetro das fibras 102, distribuição de diâmetro das fibras 102, ajuste de posições de fusão 204 entre fibras 108, ajuste de cristalinidade das fibras 108, ajuste de teor de célula alfa, etc. Por ajustar um alinhamento anisotrópico de poros 260, 264 entre fibras 108, também é possível ajustar comportamento de intumescimento anisotrópico e/ou velocidade de absorção anisotrópica do pano 102. Além disso, é possível adicionar aditivos a um ou mais fluidos de operação (como solução de fiação de liocel 104, fluido de coagulação 106, fluxo de gás 146, líquido de lavagem, etc.) durante fabricação as fibras 108 para desse modo influenciar caracteristicamente o comportamento de intumescimento ou comportamento de encolhimento das fibras 108 na presença ou ausência de umidade. Em particular, o pano 102 pode introduzir e descarregar partículas 262, 266, e pode ter uma seletividade em termos de tamanho de partícula.

[0150] De acordo com uma modalidade, um pano de fibra de celulose não tecido 102 é fornecido para assegurar que um intumescimento induzido por umidade de fibras 108 possa ocorrer não perturbado sobre o volume inteiro do pano 102. Vantajosamente, as fibras 108 podem ser fundidas antes do término de formação de fibra, isto é, antes da coagulação ou precipitação concluída da fibra 108. Com um controle de processo correspondente do método de fabricação, é possível obter uma rede de fibra tendo poros primários 260 e cavidades 274 (em particular parcialmente abertas. Celulose é adequadamente umedecível (descritivamente falando, seu ângulo de contato pode ser significativamente abaixo de 90°). Como resultado da superfície umedecível das fibras 108, uma ação capilar forte pode ser obtida. Como consequência, a presente umidade pode espalhar e distribuir rapidamente e pode portanto, acionar um intumescimento sistemático das fibras 108 com uma velocidade de intumescimento previsível. Em particular, uma razão entre comportamento de intumescimento e espalhamento de umidade areal pode ser precisamente controlada através de parâmetros de processo do método de fabricação. Tal efeito de sucção capilar também pode ser usado para carregar ao longo as partículas, que podem ser então retidas no pano 102 após intumescimento.

[0151] O inverso do procedimento de intumescimento, isto é, um procedimento de encolhimento, funciona em um modo reversível: devido ao alto grau de fusão entre as fibras 108 definindo cavidades 274, uma característica de equilíbrio de umidade uniforme pode ser obtida, que por sua vez tem a consequência de um comportamento de encolhimento uniforme das fibras 108 no pano 102.

[0152] Por modificar o teor de umidade do pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção, uma modificação mecânica da geometria de fibra pode ser obtida. Por exemplo, tal modificação pode compreender uma modificação de diâmetros de abertura. Tal modificação pode ser usada para uma introdução precisamente controlada de partículas 262, 266 no pano 102 ou remoção de tais partículas 262, 266 a partir do pano 102 em direção ao meio ambiente. Em particular, é possível controlar a velocidade de intumescimento das fibras 108, desse modo controlando tempos de abertura e tempos de fechamento da cavidade 274.

[0153] Também é, por exemplo, possível variar a cristalinidade das fibras 108 para controlar as propriedades de intumescimento das fibras 108. Por exemplo, estiramento dos fios de solução de fiação de liocel 104 suportada por fluxo de gás 146 pode ser um parâmetro de processo apropriado para ajustar intumescimento controlado por umidade das fibras 108.

[0154] A implementação vantajosa de fibras sem fim 108 do pano 102 fornece uma distribuição de líquido ao longo do comprimento inteiro da fibra 108 e não somente em uma seção de fibra curta. O número baixo de extremidades de fibra por volume obtenível com o método de fabricação descrito com referência à figura 1 e figura 14 é vantajoso nesse aspecto.

[0155] Outro parâmetro de processo que pode ser ajustado para influenciar as propriedades de poro e capacidade de intumescimento do pano 102 é uma torção de pelo menos parte das fibras 108 durante o procedimento de fabricação. As propriedades de retenção de meio do pano 102 podem ser adicionalmente melhoradas por tomar essa medida, porque uma distribuição de tensão multidimensional é gerada com fibras torcidas 108, em particular após intumescimento. Fibras torcidas 108 também podem fornecer um efeito capilar aumentado.

[0156] Um pano 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser usado para a fabricação de um pano, em particular, um pano industrial. Para um pano profissional, pode ser vantajoso que uma faixa de diâmetro de partículas 262, 266 que pode ser absorvida ou coletada por um pano seja conhecida antecipadamente. Por controlar os tamanhos de poro do pano 102 durante fabricação (por exemplo, por hidroemaranhamento), a faixa de diâmetro mencionada de partículas absorvíveis ou coletáveis 262, 266 pode ser prevista também. Um pano correspondente pode ser um pano de múltiplo uso. Um pano úmido tendo partículas absorvidas ou coletadas 262, 266 durante um procedimento de limpeza pode ser subsequentemente seco o que pode resultar em um encolhimento das fibras 108. Com uma configuração correspondente do pano 102, encolhimento das fibras 108 pode mesmo acionar um aumento dos tamanhos de poro e uma redução das forças adesivas de modo que as partículas absorvidas ou coletadas 262, 266 podem ser simplesmente removidas do pano. As partículas 262, 266 podem mesmo automaticamente cair do pano 102. Alternativamente, a remoção das partículas 262, 266 a partir do pano 102 pode ser promovida por balançar ou agitar o pano 102. Altamente vantajosamente, a contaminação de metal pesado de tal pano 102 pode ser muito baixa como resultado da formação do pano 102 com base em uma solução de fiação de liocel 104. Uma propriedade similar também pode ser obtida por realizar um método de fiação por suspensão, para obter celulose microfibrilar ou nanofibrilar.

[0157] Um pano 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser usado para um piso molhado ou para um esfregão para limpeza úmida de superfícies. Tal produto, ativado pelo fornecimento de água, pode permitir obter uma adesão aumentada para partículas de pó 262, 266 e sua retenção no pano 102. Por um lado, um intumescimento lento da fibra 102 feita de celulose pode assegurar que a adesão permanece por um período de tempo suficientemente longo. Por outro lado, um espalhamento de líquido suficientemente rápido pode ser obtido em vista das fibras substancialmente sem fim 108 do pano 102. Variações de diâmetro de fibra e fusão controlada podem ser ajustadas por parâmetros de processo de ajuste correspondentemente do método de fabricação.

[0158] Um pano 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser usado para um produto médico com fornecimento controlado de substâncias ativas. Por exemplo, o pano 102 pode formar a base de um band-aid ou uma bandagem médica que pode ser cheio de um, dois ou mais agentes ativos 272, 276. Ao cobrir um ferimento, tal produto médico pode rapidamente ativar a liberação de um ou mais agentes ativos 272, 276 (por exemplo, um desinfetante) acionado por um contato de (mesmo uma área superficial muito pequena de) pano 102 com um fluido corpóreo. Pela velocidade de intumescimento controlável o retardo até liberação de um agente ativo respectivo 272, 276 pode ser controlada. Também para a aplicação médica descrita, é altamente vantajoso que o pano 102 possa ser fabricado com uma contaminação de metais pesados extremamente pequena como resultado da fabricação baseada em solução de fiação de liocel 104. O produto médico pode ser um sistema de aplicação de medicação, um sistema de desinfecção, um sistema de limpeza ou um sistema de separação (por exemplo, separando um paciente com relação a um meio ambiente). A capacidade de acomodação de fluido intra-fibrilar alta do pano 102 pode remover fluido do paciente, e pode ao mesmo tempo fornecer um agente ativo 272, 276 para o paciente.

[0159] Um pano 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser usado para folhas secadoras. Folhas secadores podem ser adicionadas a um secador para secagem de roupas de modo a liberar um ou mais agentes ativos (como uma fragrância, um desinfetante, um promotor de secagem etc.) durante o procedimento de secagem. Para tal aplicação, o efeito pode ser usado que em um estado não intumescido do pano de fibra 102 as condições de tensão mecânica no interior do pano 102 sejam diferentes do estado intumescido do pano 102. Por variar diâmetros de fibra das fibras 108 do pano 102 pode ser assegurado que certas cavidades 274 com partículas incorporadas 272, 276 estão menos sob tensão mecânica do que quando a folha como um todo é intumescida. Isso pode acionar a liberação de um agente ativo 272, 276. Além disso, uma pressão gerada por intumescimento ou encolhimento pode pressionar uma gotícula de líquido viscoso para fora do pano 102. Descritivamente falando, o processo de intumescimento ou encolhimento pode ser considerado como uma compressão mecânica do pano 102 promovendo liberação de um agente ativo 272, 276.

[0160] Um pano 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser usado para uma máscara facial com agente ativo adicional 272, 276. Uma máscara facial fabricada com base em pano 102 pode ser enriquecida com um ou mais agente ativo 272, 276 durante sua produção. Também múltiplos agentes ativos 272, 276 a serem liberados em intervalos de tempo diferentes (em particular não sobreposição) podem ser integrados em uma mesma máscara facial. Por exemplo, a liberação de uma gente ativo 272, 276 pode ser acionada por um procedimento de secagem contínuo durante uso da máscara facial. Em outras palavras, quando a máscara facial é usada, umidade armazenada na mesma no início pode evaporar, o que pode resultar em encolhimento das fibras 108 do pano 102. Com um design de pano correspondente, liberação de um agente ativo 272, 276 pode ser iniciado quando certo nível de encolhimento foi atingido. Nesse contexto, a capacidade de espalhamento de umidade acentuada do pano 102 pode ser usada para distribuir homogeneamente umidade e secar homogeneamente a máscara facial durante uso. Isso é em particular vantajoso em vista do fato de que certas porções da pele humana do rosto tende a absorver mais umidade do que outras porções de pele. O pano 102 pode equilibrar tais inomogeneidades e pode assegurar uma distribuição de umidade homogênea sobre a máscara facial inteira como resultado da velocidade de espalhamento de fluido alta do pano 102. Além disso, uma velocidade de encolhimento das fibras 108 (que pode ser ajustada por um controle dos parâmetros de processo do método de fabricação) pode adaptar a velocidade de liberação de agente ativo do pano 102 á velocidade de absorção de agente ativo da pele do rosto. Liberação de multiníveis de agentes ativos diferentes 272, 276 um após o outro pode ser ajustada também. Por exemplo, primeiramente, um primeiro agente ativo 272 localizado em uma superfície do pano 102 pode ser fornecido à pele. Somente posteriormente, encolhimento contínuo das fibras 108 pode acionar a liberação de um segundo agente ativo 276 que foi bloqueado nas cavidades 274 antes do encolhimento. Homogeneidade do procedimento de secagem pode ser promovida por formar um pano de multicamadas 102 e/ou por controlar homogeneidade de fusão. Quando o grau de homogeneidade da estrutura de fibra é alto, uma dinâmica adequada do equilíbrio de umidade durante o procedimento de secagem pode ser assegurada.

[0161] Em resumo, em particular um ou mais dos seguintes ajustes podem ser feitos, de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção: - um diâmetro de fibra homogênea baixo pode permitir a obtenção de uma suavidade alta do pano 102 - pano de multicamadas 102 com diâmetro de fibra médio baixo 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 - também é possível funcionalizar diferentemente camadas únicas 200, 202 de modo que produtos com propriedades anisotrópicas sejam obtidos (por exemplo, para absorção, absorção de óleo, absorção de água, capacidade de limpeza, aspereza) .

[0162] 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 reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não pode ser usada vantajosamente.

[0163] 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 Liocel, 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.

[0164] 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 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

1. Pano de fibra de celulose não tecido (102) diretamente fabricado de uma solução de fiação de liocel (104) CARACTERIZADO pelo fato de que o pano (102) compreende uma rede de fibras sem fim (108), e em que o pano (102) compreende ainda: uma pluralidade de primeiros poros (260) delimitados entre uma primeira pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (280) em uma primeira faixa de tamanhos; uma pluralidade de segundos poros (264) delimitados entre uma segunda pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (282) em uma segunda faixa de tamanhos; em que a primeira faixa de tamanho abrange tamanhos (280) sendo menores que tamanhos (282) abrangidos pela segunda faixa de tamanhos, em que a pluralidade de primeiros poros (260) é homogeneamente fornecida em todo o pano (102) e a pluralidade de segundos poros (264) não é homogeneamente fornecida apenas em uma subseção do pano (102), e em que pelo menos 80 por cento em massa das fibras (108) têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 1 μm e 40 μm.

2. Pano (102), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos uma das seguintes características: em que pelo menos parte das fibras (108) faz parte de ambas a primeira pluralidade das fibras (108) e a segunda pluralidade das fibras (108); em que pelo menos parte das fibras (108) faz parte somente da primeira pluralidade das fibras (108) ou somente da segunda pluralidade das fibras (108); em que a pluralidade de segundos poros (264) é adequada para reter e/ou liberar as segundas partículas (266); em que a primeira faixa de tamanho e a segunda faixa de tamanhos não têm tamanho (280, 282) em comum; em que as fibras (108) são configuradas de modo que a faixa de tamanhos respectiva de pelo menos um da pluralidade de primeiros poros (260) e da pluralidade de segundos poros (264) é modificada por pelo menos um do grupo que consiste em intumescimento e encolhimento das fibras (108) dependendo de um estado de umidade das fibras (108).

3. Pano (102), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de primeiros poros (260) é adequada para reter e/ou liberar primeiras partículas (262), em que o pano (102) é configurado de modo que as primeiras partículas (262) sejam permitidas seletivamente entrar em ou sair dos primeiros poros (260), e em que o pano (102) compreende pelo menos uma das seguintes características: em que a primeira faixa de tamanhos dos primeiros poros (260) é configurada de modo que primeiras partículas (262) com um diâmetro em uma faixa entre 0,5 μm e 500 μm, em particular em uma faixa entre 3 μm e 300 μm, são permitidas entrar em ou sair dos primeiros poros (260) em um estado seco das fibras (108); em que a primeira faixa de tamanhos dos primeiros poros (260) é configurada de modo que primeiras partículas (262) com um diâmetro em uma faixa entre 0,5 μm e 500 μm, em particular em uma faixa entre 3 μm e 300 μm, não são permitidas de entrar em ou sair dos primeiros poros (260) em um estado úmido das fibras (108).

4. Pano (102), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos uma das seguintes características: compreender um meio (262, 266, 272, 276), em particular compreendendo pelo menos 1 por cento em massa de um meio (262, 266, 272, 276) relacionado a uma massa do pano inteiro (102), enchendo pelo menos um da pluralidade de primeiros poros (260) e da pluralidade de segundos poros (264); compreendendo um agente ativo (272) acomodado na pluralidade de segundos poros (264); em que as fibras sem fim (108) têm uma quantidade de extremidades de fibra por volume menor que 10.000 extremidades/cm3, em particular menor que 5.000 extremidades/cm3; em que as fibras (108) diferem em relação ao diâmetro de fibra de modo que uma razão entre um diâmetro médio das fibras 10% mais finas (108) e um diâmetro médio das fibras 10% mais grossas (108) é maior que 0,01, em particular é maior que 0,05, mais particularmente é maior do que 0,1; em que pelo menos 80 por cento em massa das fibras (108) têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 3 μm e 15 μm; em que as fibras (108) têm um teor de cobre menor que 5 ppm e/ou têm um teor de níquel menor que 2 ppm; em que o pano (102) é configurado de modo que uma velocidade de absorção é pelo menos 0,25 g de água/g pano/s; em que o pano (102) é configurado de modo que cavidades (274) definidas entre pelo menos parte dos poros (260, 264) são submetidas a uma redução de diâmetro de pelo menos 20%, em particular pelo menos 30%, de um estado condicionado seco com entre 5% e 15% de teor de umidade para um estado úmido do pano com pelo menos mais que 20% de teor de umidade (102); em que pelo menos parte das fibras (108) são integralmente fundidas em posições de fusão (204); em que o pano (102) compreende uma primeira porção de pano (268) tendo a pluralidade de primeiros poros (260), e compreende uma segunda porção de pano (270) sendo diferente da primeira porção de pano (268) e tendo a pluralidade de segundos poros (264).

5. Método para fabricar um pano de fibra de celulose não tecido (102) diretamente de uma solução de fiação de liocel (104) CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: extrudar a solução de fiação de liocel (104) através de pelo menos de um jato (122) com orifícios (126) sustentados por um fluxo de gás (146) em uma atmosfera de um fluido de coagulação (106) para desse modo formar fibras sem fim (108); coletar as fibras (108) em uma unidade de suporte de fibra (132) para desse modo formar o pano (102); ajustar os parâmetros de processo de modo que o pano (102) seja formado com: uma pluralidade de primeiros poros (260) delimitados entre uma primeira pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (280) em uma primeira faixa de tamanho; uma pluralidade de segundos poros (264) delimitados entre uma segunda pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (282) em uma segunda faixa de tamanho; em que a primeira faixa de tamanhos abrange tamanhos (280) sendo menores que os tamanhos (282) abrangidos pela segunda faixa de tamanhos, em que a pluralidade de primeiros poros (260) é homogeneamente fornecida sobre todo o pano (102) e a pluralidade de segundos poros (264) é não homogeneamente fornecida apenas em uma subseção do pano (102), e em que pelo menos 80 por cento em massa das fibras (108) têm um diâmetro médio de fibras em uma faixa entre 1 μm e 40 μm, e em que o método compreende ainda: formar a pluralidade de segundos poros (264) após coletar as fibras (108) na unidade de suporte de fibra (132).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende ainda pelo menos um do grupo que consiste em: adicionar umidade a pelo menos uma porção do pano (102) para desse modo diminuir pelo menos uma das faixas de tamanho por intumescimento à base de umidade de pelo menos parte das fibras (108); remover umidade de pelo menos uma porção do pano (102) para desse modo aumentar pelo menos uma das faixas de tamanho por encolhimento à base de umidade de pelo menos parte das fibras (108); ajustar um estado de umidade das fibras (108) para modificar a faixa de tamanhos respectiva de pelo menos um do grupo que consiste na pluralidade de primeiros poros (260) e na pluralidade de segundos poros (264); formar a pluralidade de segundos poros (264) por hidroemaranhamento e/ou perfuração de agulha.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos uma das seguintes características: em que cada um da pluralidade de primeiros poros (260) e/ou das cavidades (274) em comunicação de fluido com pelo menos parte dos primeiros poros (260) é delimitado entre pelo menos três fibras (108) do pano (102); em que cada um da pluralidade de segundos poros (264) e/ou das cavidades (274) em comunicação de fluido com pelo menos parte dos segundos poros (264) é formado por hidroemaranhamento.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, 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, perfuração de agulha, impregnação, tratamento a vapor com um vapor pressurizado e calandragem.

9. Dispositivo (100) para fabricar pano de fibra de celulose não tecido (102) diretamente de uma solução de fiação de liocel (104) CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo (100) compreende: pelo menos um jato (122) com orifícios (126) configurados para extrudar a solução de fiação de liocel (104) suportada por um fluxo de gás (146); uma unidade de coagulação (128) configurada para fornecer uma atmosfera de fluido de coagulação (106) para a solução de fiação de liocel extrusada (104) para desse modo formar fibras sem fim (108); uma unidade de suporte de fibra (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 o pano (102) é formado com: uma pluralidade de primeiros poros (260) delimitados entre uma primeira pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (280) em uma primeira faixa de tamanhos; uma pluralidade de segundos poros (264) delimitados entre uma segunda pluralidade das fibras (108) e tendo tamanhos (282) em uma segunda faixa de tamanhos; em que a primeira faixa de tamanhos abrange tamanhos (280) sendo menores que os tamanhos (282) abrangidos pela segunda faixa de tamanhos, em que a pluralidade de primeiros poros (260) é homogeneamente fornecida sobre todo o pano (102) e a pluralidade de segundos poros (264) não é homogeneamente fornecida apenas em uma subseção do pano (102), e em que pelo menos 80 por cento em massa das fibras (108) têm um diâmetro médio de fibra em uma faixa entre 1 μm e 40 μm, e em que o dispositivo (100) compreende ainda: uma unidade de processamento adicional (134) para formar a pluralidade de segundos poros (264) após coletar as fibras (108) na unidade de suporte de fibra (132).

10. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de segundos poros (264) é formada por hidroemaranhamento ou perfuração de agulha.

11. Método para controlar liberação de um agente ativo (272, 276), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: fornecer um pano de fibra de celulose não tecido (102) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4; ajustar uma condição do pano (102) para acionar a liberação do agente ativo (272) para fora dos poros (260, 264) e/ou das cavidades (274).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende ainda pelo menos um dentre o grupo que consiste em: ajustar a condição compreendendo ajustar um estado de umidade das fibras (108) para acionar um dentre o grupo que consiste em um intumescimento e um encolhimento das fibras (108) para desse modo controlar liberação do agente ativo (272) para fora dos poros (260, 264) e/ou das cavidades (274); fornecer um agente ativo adicional (276) pelo menos em parte dos poros (260, 264) e/ou das cavidades (274), e ajustar uma condição do pano (102), em particular um estado de umidade das fibras (108), para acionar a liberação do agente ativo adicional (276) para fora dos poros (260, 264) e/ou das cavidades (274) após ter concluído a liberação do agente ativo (272) para fora dos poros (260, 264) e/ou das cavidades (274).

13. Método para uso de um pano de fibra de celulose não tecido (102), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que é para pelo menos um dentre o 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 a beleza, lazer, esportes ou viagem, e um produto relacionado à escola ou escritório.

14. Produto ou compósito CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um pano (102) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.