BR112020004619A2

BR112020004619A2 - estopa de acetato de celulose de alto dpf e processo de produção

Info

Publication number: BR112020004619A2
Application number: BR112020004619-1A
Authority: BR
Inventors: Philip Caenen
Original assignee: Acetate International Llc
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2018-09-08
Publication date: 2020-09-24
Also published as: WO2019049086A1; EP3679182C0; EP3679182A1; SG11202001769XA; JP2020533496A; BR112020004619B1; US20190075842A1; KR20200047672A; CN111201342A; EP3679182B1; EA038548B1; JP7381453B2; EA202090606A1

Abstract

Trata-se de acetato de celulose, estopa de acetato de celulose e processos para produzir estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 15 denier por filamento, por exemplo, pelo menos 20 denier por filamento, ou pelo menos 25 denier por filamento. As estopas de acetato de celulose podem ter denier total de mais do que 20.500.

Description

“ESTOPA DE ACETATO DE CELULOSE DE ALTO DPF E PROCESSO DE PRODUÇÃO” REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[0001] O presente pedido reivindica prioridade do Pedido Provisório nº U.S. 62/555.995 depositado em 8 de setembro de 2017, que é incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção se refere, de modo geral, a acetato de celulose com um alto denier por filamento (“dpf”) e processos para produzir acetato de celulose com um alto dpf. Em particular, a presente invenção se refere a estopa de acetato de celulose e processos para produzir estopa de acetato de celulose que têm pelo menos 15 denier por filamento, por exemplo, pelo menos 20 denier por filamento ou pelo menos 25 denier por filamento.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] Os ésteres de celulose, tais como acetato de celulose são conhecidos por seus usos robustos, especialmente como filamentos e fibras. De fato, o acetato de celulose é um dos tipos principais de fibras sintéticas. À medida que o interesse nos materiais aumenta, diversas e variadas propriedades de filamento e de fibra de éster de celulose são desejadas. Desse modo, uma propriedade útil para filamentos de éster de celulose a ser alcançada é um alto denier por filamento (“dpf”), tal como acetato de celulose que compreende pelo menos 15 dpf ou pelo menos 20 dpf ou pelo menos 25 dpf. Os artigos produzidos a partir de filamentos com uma alta contagem de alto dpf tendem a ser espessos, robustos e duráveis.

[0004] Tais filamentos de acetato de celulose de alto dpf não foram obtidos anteriormente. Os típicos valores de acetato de celulose dpf são muito mais baixos. Por exemplo, a Associação Global de Fabricantes de Acetato

(“GAMA”) explica que DPF (denier por filamento) “é a espessura de um filamento definido pelo peso em grama de

9.000 metros de fibra pregueada”. A GAMA relata que o acetato de celulose está disponível como estopa de filtro “em uma variedade de DPF que varia de 1,5 a 9,0s, e o DPF de 2,7 a 3,0 é comumente fabricado”. (acetateweb.com/filter-tow, acessado em 8 de setembro de 2017). Atualmente, a resistência à tração desejada para filtros de acetato de celulose é obtida formando-se filtros a partir de faixas de estopa que têm baixo denier por filamento, isto é, filamentos com uma pequena área em corte transversal. Tradicionalmente, a pequena área em corte transversal fornece alta área de superfície, o que translada para superior eficácia de filtragem. No entanto, a presente invenção assume uma abordagem contrária ao conhecimento convencional na técnica, criando filamentos de alto dpf e alta área em corte transversal que pode ser usado para filtragem.

[0005] Embora tais filamentos de acetato de celulose de alto dpf não tenham sido obtidos anteriormente, várias abordagens foram tomadas para variar o denier por filamento e o denier total. Por exemplo, a patente nº U.S.

8.967.155 revela um método para formar uma haste de filtro que possa incluir fornecer uma faixa de fardo de estopa pregueada que tem cerca de 10 denier por filamento ou mais e cerca de 20.000 denier total ou menos, sendo que a faixa de estopa pregueada que compreende uma pluralidade de filamentos de acetato de celulose; e colocar a faixa de estopa pregueada em um aparelho de modo a formar uma haste de filtro para artigos de cigarro. A patente ‘155 explica que faixas de estopa de baixo denier por filamento, de alto denier total foram usadas anteriormente, com base no entendimento com o uso de um número maior de filamentos que têm uma área em corte transversal menor fornecem alta área de superfície, que translada para superior eficácia de filtragem. Visando o mercado de cigarros de circunferência fina e ultrafina, que usa um diâmetro menor para o cigarro e para o filtro, a patente ‘155 usou a abordagem oposta, maior denier por filamento com menos denier total. No entanto, as faixas de dpf e o denier total discutido na patente ‘155 não são suficientes para todos os usos potenciais de filamentos e fibras de acetato de celulose.

[0006] Há necessidade de estopa de acetato de celulose que tenha mais denier por filamento e processos para produzir esse acetato de celulose.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] Em alguns aspectos, a presente invenção se refere a uma estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 15 denier por filamento e mais do que 20.500 denier total, por exemplo, uma estopa que tem de 20 a 50 denier por filamento ou 20 a 40 denier por filamento. Em algumas modalidades, a invenção se refere a um fardo de estopa que compreende estopa de acetato de celulose, em que a estopa tem pelo menos 20 denier por filamento e mais do que 20.500 denier total. Além disso, em algumas modalidades, a invenção se refere a um filtro que compreende estopa de acetato de celulose, em que a estopa tem pelo menos 20 denier por filamento e mais do que 20.500 denier total. Em algumas modalidades, a invenção se refere a um processo para produzir um fardo de estopa de acetato de celulose que compreende dissolver o acetato de celulose em um solvente para formar um produto lubrificante de acetato de celulose; fiar o produto lubrificante de acetato de celulose através de pelo menos uma fieira com pelo menos um diâmetro de retenção de 100 a 300 mícrons para formar filamentos que têm um denier por filamento de pelo menos 15 e um denier total de mais do que 20.500; agrupar os filamentos para formar uma estopa; plastificar e preguear a estopa; secar a estopa; e empacotar o estopa em um fardo. Algumas modalidades se referem à estopa de acetato de celulose que tem uma queda de pressão encapsulada (“EPD”) em um comprimento de mm de água/por mm de 0,9 ou menos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A presente invenção será mais bem entendida em vista da figura não limitante anexa, na qual:

[0009] A Figura 1 mostra um exemplo de uma fieira projetada para produzir filamentos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0010] A Figura 2 mostra um exemplo de uma fieira projetada para produzir filamentos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0011] A Figura 3 mostra o EPD versus o peso de estopa para amostras de alto dpf em comparação a uma amostra de referência.

[0012] A Figura 4 mostra a dureza para amostras de alto dpf em comparação a uma amostra de referência.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO I. INTRODUÇÃO

[0013] A presente revelação se refere a estopa de acetato de celulose que compreende pelo menos 20 denier por filamento ou pelo menos 25 denier por filamento e métodos para produzir essa estopa de acetato de celulose. Em alguns aspectos, a estopa de acetato de celulose tem um denier total maior que 20.000. A presente revelação se refere adicionalmente a uma haste de filtro que compreende estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 20 denier por filamento. A presente revelação também se refere a métodos para preparar estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 20 denier por filamento e 20.000 a 60.000 denier total e/ou formar um filtro de tal estopa de acetato de celulose.

[0014] Vantajosamente, os artigos produzidos a partir de filamentos com uma alta contagem de alto dpf tendem a ser espessos, robustos e duráveis. Além disso, com o uso de uma estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 20 denier por filamento em um filtro, os valores de queda de pressão do filtro diminuem, causando aprimoramento em retirada ao mesmo que mantém a dureza desejada do filtro. Embora filtros convencionais de acetato de celulose usem tipicamente estopa de acetato de celulose que tem de 2 a 8 denier por filamento, constatou-se de maneira surpreendente e inesperada que as estopas de acetato de celulose que têm pelo menos 20 denier por filamento podem ser usados no filtro. Quando usada no filtro, a estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 20 denier por filamento pode alcançar uma queda de pressão encapsulada muito baixa, por exemplo, menos que cerca de 0,5 mm/mm de comprimento, que aprimora as características de retirada. II. ACETATO DE CELULOSE

[0015] Conforme descrito no presente documento, a presente revelação se refere a uma estopa de acetato de celulose que tem pelo menos 15 denier por filamento, por exemplo, pelo menos 17 dpf, pelo menos 18 dpf, pelo menos 20 dpf, pelo menos 23 dpf, pelo menos 25 dpf, pelo menos 27 dpf, pelo menos 30 dpf, pelo menos 32 dpf ou pelo menos 35 dpf. Em termos de faixas, os filamentos para uso na presente invenção podem estar em uma faixa de 15 a 50 dpf, por exemplo, de 20 a 50 dpf, de 20 a 40 dpf, de 20 a 35 dpf, de 23 a 33 dpf ou de 25 a 30 dpf. O acetato de celulose, conforme usado no presente documento, se refere a diacetato de celulose. Em alguns aspectos, o acetato de celulose tem um grau de substituição de 2 a 2,6.

[0016] O acetato de celulose pode ser preparado por processos conhecidos, incluindo aqueles revelados na Patente nº U.S. 2.740.775 e na Publicação nº U.S. 2013/0096297, cujas totalidades são incorporadas no presente documento a título de referência. Tipicamente, a celulose acetilada é preparada reagindo-se celulose com um agente de acetilação na presença de um catalisador ácido adequado e, então, desesterificação.

[0017] A celulose pode ter origem de uma variedade de materiais, incluindo filaças de algodão, uma madeira macia ou de uma madeira dura. Madeira macia é um termo genérico usado tipicamente em referência a madeira de coníferas (isto é, árvores que têm agulhas da ordem Pinales). Árvores para produção de madeira macia incluem pinho, espruce, cedro, abeto, larício, douglas-abeto, cicuta, cipreste, sequoia e teixo. Em contrapartida, o termo madeira dura é usado tipicamente em referência a madeira de árvores de folha larga ou angioesperma. Os termos "madeira macia" e "madeira dura" não necessariamente descrevem a real dureza da madeira. Em contrapartida, em média, a madeira dura tem maior densidade e dureza do que madeira macia, há uma considerável variação na real dureza da madeira em ambos os grupos, e algumas árvores de madeira macia podem, de fato, produzir madeira que seja mais dura que a madeira de árvores de madeira dura. Um recurso que separa madeiras duras de madeiras moles é a presença de poros ou vasos, em árvores de madeira dura que estão ausentes em árvores de madeira macia. Em um nível microscópico, a madeira macia contém dois tipos de células, fibras de madeira longitudinal (ou traqueídeos) e células de raio transversal. Na madeira macia, o transporte de água dentro da árvore ocorre por meio dos traqueídeos em vez dos poros de madeiras duras. Em alguns aspectos, uma celulose de madeira dura é preferencial para acetilação.

[0018] Os agentes de acetilação podem incluir tanto anidretos de ácido carboxílico (ou simplesmente anidretos) quanto haletos de ácido carboxílico, particularmente, cloretos ácido carboxílico (ou simplesmente cloretos de ácido). Os cloretos de ácido adequado podem incluir, por exemplo, cloreto de acetila, cloreto de propionila, cloreto de butirila, cloreto de benzoíla e cloretos de ácido semelhantes. Os anidretos adequados podem incluir, por exemplo, anidreto acético, anidreto propiônico, anidreto butírico, anidreto benzoico e anidretos semelhantes. As misturas desses anidretos ou outros agentes de acetilação também podem ser usados a fim de introduzir grupos acila diferentes à celulose. Os anidretos misturados, tais como, por exemplo, anidreto propiônico acético, anidreto butírico acético e semelhantes também podem ser usados para esse fim em algumas modalidades.

[0019] Na maioria dos casos, a celulose é acetilada exaustivamente com o agente de acetilação para produzir uma celulose derivada que tem um alto grau de valor de substituição (DS), tal como de 2,5 a 3, junto de alguma substituição do grupo hidroxila adicional (por exemplo, ésteres de sulfato) em alguns casos. Acetilar exaustivamente a celulose se refere a uma reação de acetilação que é concluída de modo que o máximo possível de grupos hidroxila em celulose se submetam a uma reação de acetilação.

[0020] Os catalisadores ácidos adequados para promover a acetilação de celulose contêm muitas vezes ácido e pelo menos um outro ácido. Outros catalisadores ácidos que não contêm ácido sulfúrico podem ser usados semelhantemente para promover a reação de acetilação. No caso de ácido sulfúrico, pelo menos alguns dos grupos hidroxila na celulose podem ser inicialmente funcionalizados como ésteres de sulfato durante a reação de acetilação. Quando acetilada exaustivamente, a celulose é, então, submetida a uma etapa de desesterificação parcial controlada, geralmente, na presença de um agente de desesterificação, também denominado de etapa de hidrólise parcial controlada.

[0021] A desesterificação, conforme usado no presente documento, se refere a uma reação química durante a qual um ou mais dentre grupos ésteres do éster celulósico intermediário são clivados do acetato de celulose e substituídos por um grupo hidroxila, resultante em um produto de acetato de celulose que tem uma (segunda) DS inferior 3. “Agente de desesterificação," conforme usado no presente documento, se refere a um agente químico com capacidade de reagir com um ou mais dentre os grupos éster do acetato de celulose para formar grupo hidroxila no éster celulósico intermediário. Os agentes de desesterificação adequados incluem álcoois de baixo peso molecular, tais como metanol, etanol, álcool isopropílico, pentanol, R-OH, em que R é C1 a C20 grupo alquila e misturas dos mesmos. A água e uma mistura de água e metanol também podem ser usadas como o agente de desesterificação. Tipicamente, a maioria desses ésteres de sulfato são clivados durante a hidrólise parcial controlada usada para reduzir a quantidade de substituição de acetila. O grau reduzido de substituição pode estar em uma faixa de 0,5 a 2,9, por exemplo, de 1,5 a 2,9 ou de 2 a 2,6. O grau de substituição pode ser selecionado com base pelo menos em um solvente orgânico a ser usado na composição ligante. Por exemplo, quando a acetona é usada como o solvente orgânico, o grau de substituição pode estar em uma faixa de 2,2 a 2,65.

[0022] O peso molecular numérico médio do acetato de celulose pode estar em uma faixa de 30.000 amu a

100.000 amu, por exemplo, de 50.000 amu a 80.000 amu e pode ter uma polidispersidade de 1,5 a 2,5, por exemplo, de 1,75 a 2,25 ou de 1,8 a 2,2. Todo o peso molecular recitado no presente documento, salvo quando especificado de outro modo, são pesos moleculares numéricos médios. O peso molecular pode ser selecionado com base na dureza desejada da estopa final ou haste de filtro. Embora o maior peso molecular cause dureza aumentada, peso molecular mais alto aumenta a viscosidade. O acetato de celulose pode ser fornecido em forma de pó ou de floco.

[0023] Em alguns aspectos, as mesclas de floco ou pó de peso molecular acetato de celulose diferente podem ser usadas. Consequentemente, uma mescla de acetato de celulose de alto peso molecular, por exemplo, um acetato de celulose que tem um peso molecular acima de 60.000 amu, pode ser mesclada com um acetato de celulose de baixo peso molecular, por exemplo, um acetato de celulose que tem um peso molecular inferior a 60.000 amu. A razão entre acetato de celulose de alto peso molecular e acetato de celulose de baixo peso molecular pode variar, porém geralmente pode estar em uma faixa de 1:10 a 10:1; por exemplo, de 1:5 a 5:1 ou de 1:3 a 3:1. III. FILAMENTOS DE ACETATO DE CELULOSE, ESTOPA, FARDOS DE

ESTOPA E MÉTODOS DE PRODUÇÃO

[0024] A fim de formar filamentos de éster de celulose, um produto lubrificante é formado dissolvendo-se o éster de celulose dissolvido em um solvente para formar uma solução de produto lubrificante. O solvente pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em água, acetona, metiletil cetona, metileno cloreto, dioxano, dimetil formamida, metanol, etanol, ácido acético glacial, dióxido de carbono supercrítico, qualquer solvente adequado que pode dissolver os polímeros mencionados acima e combinações dos mesmos. Em alguns aspectos, o solvente é acetona ou uma combinação de acetona e até 5% em peso de água. Os pigmentos também podem ser adicionados ao produto lubrificante. O produto lubrificante pode compreender, por exemplo, de 20 a 40% em peso de acetato de celulose e de 60 a 90% em peso do solvente. Os pigmentos, quando adicionados, podem estar presentes de 0,1 a 5% em peso. O produto lubrificante é, então, filtrado e desaerado antes de ser fiado para formar filamentos. O produto lubrificante pode ser fiado em uma fieira que compreende um ou mais gabinetes, sendo que cada gabinete compreende uma fieira. A fieira compreende furos que afetam a taxa na qual o solvente evapora dos filamentos.

[0025] De modo geral, a produção de um fardo de faixas de estopa pode envolver fiar filamentos do produto lubrificante, formar uma faixa de estopa dos filamentos, preguear a faixa de estopa e enfardar a faixa de estopa pregueada. Dentro da dita produção, as etapas opcionais podem incluir, porém sem limitação, aquecer os filamentos após fiação, aplicar um acabamento ou aditivo aos filamentos e/ou faixa de estopa antes de preguear e condicionar a faixa de estopa pregueada. Os parâmetros de pelo menos dessas etapas são importantes para produzir fardos desejáveis. Deve-se verificar que fardos podem variar de tamanho, conforme necessário para processamento adicional.

FILAMENTOS

[0026] Os filamentos para uso na presente invenção são filamentos de alto denier por filamento (dpf), isto é, 15 dpf ou mais ou 20 dpf ou mais. Em algumas modalidades, os filamentos para uso na presente invenção pode ser de 25 dpf ou maiores. Em algumas modalidades, os filamentos para uso na presente invenção podem estar em uma faixa de 20 a 50 dpf, por exemplo, de 20 a 35 dpf, ou de 25 a 30 dpf.

[0027] Os filamentos para uso na presente invenção podem ter qualquer formato em corte transversal adequado, incluindo, porém sem limitação, circular, substancialmente circular, crenulado, ovular, substancialmente ovular, poligonal, substancialmente poligonal, formato de osso de cachorro, “Y,” “X,” “K,” “C,” múltiplos lóbulos e qualquer híbrido dos mesmos. Conforme usado no presente documento, o termo “múltiplos lóbulos” se refere a um formato em corte transversal que tem um ponto (não necessariamente no centro do corte transversal) do qual pelo menos dois lóbulos se estendem (não necessariamente espaçado de maneira uniforme ou dimensionado de maneira uniforme).

[0028] Os filamentos para uso na presente invenção podem ser produzidos por qualquer método conhecido por uma pessoa versada na técnica. Conforme verificado, em algumas modalidades, os filamentos podem ser produzidos fiando-se um produto lubrificante através de uma fieira. Conforme usado no presente documento, o termo “produto lubrificante” se refere a uma solução de acetato de celulose e/ou suspensão da qual os filamentos são produzidos. Em algumas modalidades, um produto lubrificante pode compreender acetato de celulose e solventes. Em algumas modalidades, um produto lubrificante para uso em combinação com a presente invenção pode compreender acetato de celulose, solventes e aditivos. Em algumas modalidades, o acetato de celulose pode estar a uma concentração no produto lubrificante em uma faixa de 20 a 40 por cento em peso (por exemplo, de 20 a 30% em peso, de 25 a 40% em peso, de 25 a 30% em peso), e o solvente pode estar a uma concentração de 60 a 90% em peso (por exemplo, 60 a 80% em peso, 70 a 80% em peso, 80 a 90% em peso). Em algumas modalidades, o produto lubrificante pode ser aquecido a uma temperatura que varia de 40 °C a 100 °C.

[0029] Os solventes adequados podem incluir, porém sem limitação, água, acetona, metiletil cetona, metileno cloreto, dioxano, dimetil formamida, metanol, etanol, ácido acético glacial, CO2 supercrítico, qualquer solvente adequado com capacidade para dissolver os polímeros mencionados acima ou qualquer combinação dos mesmos. A título de exemplo não limitativo, um solvente para acetato de celulose pode ser uma mistura de acetona/metanol. Em algumas modalidades, a fim de produzir valores de dpf muito altos da presente invenção, podem ser usados níveis aumentados de solvente em comparação a quantidades para valores típicos de dpf (isto é, 2 a 8 dpf). Por exemplo, em algumas modalidades, a fim de produzir estopa de dpf muito alto, as quantidades de solvente podem ser de 5 a 30% em peso superior quando comparado com quantidades de solvente para estopa de dpf típico. Quantidades adicionais de solvente podem, em alguns casos, apresentar desafios ao processamento dos filamentos.

[0030] O modelo de fieira e/ou os parâmetros de fiação podem afetar a taxa na qual o solvente evapora do filamento, o que pode afetar o tamanho, formato em corte transversal, resistência e capacidade de processamento dos filamentos. Em algumas modalidades, uma fieira pode compreender uma pluralidade de furos separados por pelo menos 0,18 cm (0,070 polegada). Em algumas modalidades, a fim de obter os valores de dpf muito altos da presente invenção, os furos de fieira com tamanho de diâmetro de 100 a 300 mícrons são usados, por exemplo, 125 a 250 mícrons ou 150 a 225 mícrons.

[0031] Em algumas modalidades, as fieiras para uso em combinação com a presente invenção podem compreender uma pluralidade de furos de extrusão em uma configuração de rosca. A Figura 1 mostra um exemplo. A fieira (10) contém furos de extrusão, ou os furos de jato (15) são orientados ao redor do perímetro da face superior da fieira. Conforme usado no presente documento, “configuração em rosca” se refere a qualquer formato (circular, ovular, poligonal, triangular e semelhantes) que têm um espaço vazio no meio, em que o espaço vazio não tem furos para extrusão. A Figura 2 mostra outro exemplo de uma configuração em conformidade com uma modalidade da presente invenção. A fieira (30) contém furos de extrusão ou de jato (35) orientados separados ao redor da face superior da fieira. Conforme usado no presente documento, os termos “furos” e “furos de extrusão,” quando usados em combinação com um modelo de fieira, podem ser usados de maneira intercambiável se referindo geralmente às aberturas através das quais o produto lubrificante é extrudado. Em algumas modalidades, os furos de extrusão podem ser afunilados, por exemplo, embutidos, com saídas capilares. O afunilamento pode estar em um ângulo constante ou em mais de um ângulo. Em algumas modalidades, os furos de extrusão dentro de uma única fieira podem ter diferentes ângulos de afunilamento. Em algumas modalidades, os furos de extrusão e/ou saídas capilares podem ter um formato em corte transversal que produz um formato de filamento desejado em corte transversal. Os exemplos de formatos em corte transversal de furo de extrusão e/ou saída capilar podem incluir, porém sem limitação, circular, substancialmente circular, ovular, substancialmente ovular, crescente, de múltiplos lóbulos, poligonal (por exemplo, como tripés, tetrápodes, estrelas, triângulos, quadrados, trapézios, pentágonos, hexágonos e assim por diante com lados de comprimentos uniformes ou comprimentos variáveis), poligonais com cantos arredondas e qualquer híbrido dos mesmos Em algumas modalidades, uma fieira pode compreender pelo menos dois furos de extrusão e/ou saídas capilares em formato de corte transversal diferentes. Em algumas modalidades, a fieira pode compreender pelo menos dois furos de extrusão e/ou saídas capilares de tamanho diferente. Em algumas modalidades, o tamanho e/ou formato em corte transversal de um fruo de extrusão pode variar daquele da saída capilar correspondente.

[0032] As Figuras 1 e 2 mostram dois exemplos (embora haja mais) de um modelo de fieira para produzir filamentos de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0033] Em algumas modalidades, à medida que os filamentos saem da fieira, eles são fornecidos a uma rolagem de velocidade constante, em que podem ser, então, esticados adicionalmente. Em algumas modalidades, os parâmetros de fiação podem incluir extrudar filamentos a uma razão de retirada (velocidade de saída de fibra para velocidade de absorção) que varia de 0,5 a 2,0, por exemplo, de 0,7 a 1,6. Deve-se entender, por uma pessoa versada na técnica, que a extrusão não implica um único método ou ação para produzir os filamentos e pode ser intercambiada com, pelo menos, fiação, expulsão e semelhantes. A espessura aumentada dos filamentos de alto dpf exige que ajuste das condições de fiação seque adequadamente as fibras em comparação às condições de fiação para filamentos de dpf convencionais. No entanto, surpreendentemente, os inventores constataram que, em algumas modalidades, os filamentos de acetato de celulose de alto dpf podem ser obtidos sem substituir o equipamento convencional usado para produzir a estopa de acetato de celulose com dpf inferior.

[0034] A espessura dos filamentos de alto dpf apresenta o problema de solvente adicional retido em comparação a filamentos convencional com dpf inferior. No entanto, os inventores constataram surpreendentemente que os filamentos de alto dpf ainda podem ser produzidos e processados por remoção cuidadosa do solvente. Algumas modalidades da presente invenção podem envolver o aquecimento dos filamentos a uma temperatura na temperatura de evaporação do solvente, ou acima das mesmas, para auxiliar na remoção do solvente. O aquecimento pode ocorrer na forma de calor direto, calor indireto ou uma combinação dos mesmos. Além disso, o aquecimento pode envolver aquecedores, confinamentos aquecidos (por exemplo, gabinetes ou tuneis), superfícies aquecidas (por exemplo, sapatos quentes), micro- ondas, fontes de irradiação que fazem com que os aditivos nos filamentos (por exemplo, nanopartículas) produzam calor ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, a fieira pode estar em um gabinete operado a uma temperatura de até 100 °C, e o calor pode ser fornecido por uma corrente de ar quente para evaporar o solvente. O fluxo de ar através da fieira pode correr de acordo com a corrente ou contracorrente. Em algumas modalidades, mais que 90% do solvente é evaporado durante a fiação para deixar filamentos sólidos de acetato de celulose. A fim de obter valores de dpf muito altos, em algumas modalidades, o tempo de permanência para a evaporação é aumentado, por exemplo, diminuindo-se a velocidade de percurso, ao mesmo tempo que o perfil de secagem ou de temperatura é ajustado em relação ao perfil para filamento de dpf baixo ou médio. Por exemplo, em algumas modalidades, o tempo de permanência para a etapa de evaporação é aumentado em mais de 5%, por exemplo, mais do que 10%, mais de 15%, mais de 20%, mais de 25%, mais de 40%, mais de 50%, mais de 75%, quando comparado com o tempo de permanência para um fardo de estopa de acetato de celulose semelhante produzido a partir de filamentos que têm um dpf de 2 a 8. Em algumas modalidades, a pressão para evaporação também é ajustada em relação àquela para filamentos de baixo dpf. Por exemplo, em algumas modalidades, a pressão durante evaporação é mantida a 40 a 1,38 MPa (60 a 200 psi), por exemplo, 0,83 a 1,24 MPa (120 a 180 psi). Além disso, em algumas modalidades, o tamanho do equipamento de evaporação (aquecedores, confinamentos etc.) é aumentado em relação aos tamanhos usados para filamentos de baixo ou médio dpf.

[0035] Algumas modalidades da presente invenção podem envolver tratar filamentos para obter a funcionalidade de superfície nos filamentos. Em algumas modalidades, os filamentos podem compreender uma funcionalidade de superfície incluindo, porém sem limitação, locais de biodegradabilidade (por exemplo, locais de desvio para aumentar a área de superfície a fim de aperfeiçoar a biodegradabilidade), cabos químicos (por exemplo, grupos ácidos carboxílicos para funcionalização subsequente), locais de ligação de partícula ativa (por exemplo, partículas de ouro de locais de ligação de sulfeto ou grupos quelantes para partículas de óxido de ferro de ligação), porções químicas de enxofre ou qualquer combinação dos mesmos. Uma pessoa versada na técnica deve entender a pluralidade de métodos e mecanismos para obter as funcionalidades de superfície. Algumas modalidades podem envolver imersão, aspersão, ionização, funcionalização, acidificação, hidrólise, exposição a um plasma, exposição a um gás ionizado ou qualquer combinação dos mesmos para alcançar as funcionalidades de superfície. Os produtos químicos adequados para conferir uma funcionalidade de superfície podem ser qualquer produto químico ou uma coleção de produtos químicos com capacidade para reagir com acetato de celulose incluindo, porém sem limitação, ácidos (por exemplo, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido acético, ácido fluorídrico, ácido clorídrico e semelhantes), agentes de redução (por exemplo, LiAlH4, NaBH4, H2/Pt, e semelhantes), reagentes de Grignard (por exemplo, CH3MgBr, e semelhantes), reagente de transesterificação, aminas (por exemplo, R—NH3 como CH3NH3) ou qualquer combinação dos mesmos. A exposição a plasmas e/ou gases ionizados pode reagir com a superfície, produzir defeitos nas superfícies ou qualquer combinação dos mesmos. Os ditos defeitos podem aumentar a área de superfície dos filamentos que podem gerar maior carregamento e/ou maior eficácia de filtração nos produtos de filtro finais.

[0036] Algumas modalidades da presente invenção podem envolver aplicar um acabamento aos filamentos. Os acabamentos adequados podem incluir, porém sem limitação, pelo menos um dentre os seguintes: óleos (por exemplo, óleos minerais ou derivados de petróleos líquidos), água, aditivos ou qualquer combinação dos mesmos. Os exemplos de óleos minerais adequados podem incluir, porém sem limitação, água branca (isto é, límpida) óleo mineral que tem uma viscosidade de 80 a 95 SUS (Segundos Saybolt Universais ) medida a 38 °C (100º F). Os exemplos de emulsificantes podem incluir, porém sem limitação, monolaurato de sorbitano, por exemplo, SPAN® 20 (disponíveis junto a Uniqema, Wilmington, Del.), poli(óxido de etileno) monolaurato de sorbitano, por exemplo, TWEEN® 20 (disponíveis junto a Uniqema, Wilmington, Del.). A água pode ser água desmineralizada, água deionizada ou, de outro modo, água apropriadamente filtrada e tratada. O lubrificante ou acabamento pode ser aplicado por meio de aspersão ou limpeza. De modo geral, o lubrificante ou acabamento é adicionado ao filamento antes de formar os filamentos em estopa.

[0037] Em algumas modalidades da presente invenção, o acabamento pode ser aplicado como um acabamento puro ou como uma emulsão de acabamento em água. Conforme usado no presente documento, o termo “acabamento puro” se refere a uma formulação de acabamento sem a adição de água em excesso. Deve-se verificar que as formulações de acabamento podem compreender água. Em algumas modalidades, o acabamento pode ser aplicado puro seguido pela aplicação de água separadamente.

[0038] Em algumas modalidades da presente invenção, uma emulsão acabada pode compreender menos de 98% de água, menos de 95%, menos de 92% menos de 85%. Em algumas modalidades, pode ser vantajoso em etapas posteriores ter filamentos que têm uma porcentagem em peso inferior de umidificação (por exemplo, 5% a 25% em p/p da faixa de estopa) da qual água é um contribuinte. O teor de água da emulsão acabada pode ser pelo menos um parâmetro que pode auxiliar na obtenção da dita porcentagem em peso da umidificação nos filamentos. Portanto, em algumas modalidades, uma emulsão acabada pode compreender menos que 92% de água, menos que 85% de água ou menos que 75% de água.

ESTOPA

[0039] Algumas modalidades da presente invenção podem incluir formar faixas de estopa a partir de uma pluralidade de filamentos. Em algumas modalidades, uma faixa de estopa pode ser 20.000 denier total ou mais, por exemplo, maior que 21.000 ou maior que 22.000. Em termos de faixas,

o denier total pode estar em uma faixa de um total de 20.000 a 60.000 por exemplo. de 22.500 a 60.000. de 20.000 a 40.000. de 20.000 a 30.000 ou de 22.500 a 40.000 denier. Em algumas modalidades, a estopa pode ter uma resistência à ruptura entre 3,5 kg e 25 kg.

[0040] Em algumas modalidades da presente invenção, uma faixa de estopa pode compreender mais que um tipo de filamento. Em algumas modalidades, o mais de um tipo de filamento pode variar com base em dpf, formato em corte transversal, composição, tratamento antes de formar a faixa de estopa ou qualquer combinação dos mesmos. Os exemplos de filamentos adicionais adequados podem incluir, porém sem limitação, filamentos de carbono, filamentos de carbono ativados, fibras naturais, filamentos sintéticos ou qualquer combinação dos mesmos.

[0041] Algumas modalidades da presente invenção podem incluir preguear a faixa de estopa para formar uma faixa de estopa pregueada. Preguear a faixa de estopa pode envolver usar qualquer técnica de pregueamento adequada conhecidas pelas pessoas versadas na técnica. Essas técnicas podem incluir uma variedade de aparelhos incluindo, porém sem limitação, uma caixa de empanque o uma engrenagem. Os exemplos não limitativos de aparelhos de pregueamento e os mecanismos pelos qual funcionam são constatados nas Patentes nº U.S. 7.610.852 e 7.585.441, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência no presente documento. Os pregueadores de caixa de empanque adequados podem ter rolos espremedores preagueadores lisos, rolos espremedores pregueadores rosqueados ou sulcados, rolos espremedores pregueadores texturizados, abas superiores, abas inferiores ou qualquer combinação dos mesmos.

[0042] A configuração do pregueamento pode exercer uma função na processabilidade do fardo final. Os exemplos de configurações de pregueamento podem incluir,

porém sem limitação, lateral, vertical, algum grau entre lateral e vertical, aleatório ou qualquer combinação dos mesmos. Conforme usado no presente documento, o termo “lateral” quando descreve uma orientação de pregueamento se refere um pregueamento ou flexões de fibra no plano da faixa de estopa. Conforme usado no presente documento, o termo “vertical” quando descreve uma orientação de pregueamento se refere um pregueamento que se projeta para fora do plano da faixa de estopa e perpendicular ao plano da faixa de estopa. Deve-se verificar que os termos lateral e vertical se referem a orientação de pregueamento geral e podem ter desvio da dita configuração em +/− 30 graus.

[0043] Em algumas modalidades da presente invenção, uma faixa de estopa pregueada pode compreender filamentos com uma primeira configuração de pregueamento e filamentos com uma segunda configuração pregueamento.

[0044] Em algumas modalidades da presente invenção, uma faixa de estopa pregueada pode compreender filamentos com pelo menos uma configuração de pregueamento vertical próximo das bordas e dos filamentos com pelo menos uma configuração de pregueamento lateral próxima do centro. Em algumas modalidades, uma faixa de estopa pregueada pode compreender filamentos com uma configuração de pregueamento vertical próxima das bordas e filamentos com uma configuração de pregueamento lateral próxima do centro.

[0045] A configuração do pregueamento pode se importante para a processabilidade do fardo final em etapas de processamento subsequentes, por exemplo, uma configuração de pregueamento lateral pode fornecer melhor coesão de filamentos do que uma configuração de pregueamento vertical salvo quando as etapas adicionais são obtidas para intensificar a coesão. A fim de aperfeiçoar um pregueamento lateral, pelo menos um dos três parâmetros de processamento pode ser manipulado, por exemplo, o teor de água da faixa de estopa antes do pregueamento, a espessura da faixa de estopa durante pregueamento e razão entre força de espremedor e de aba durante pregueamento.

[0046] A fim de obter uma configuração de pregueamento lateral, pode ser desejável realizar pregueamento em uma faixa de estopa que compreende filamentos que têm uma porcentagem em peso inferior de umidificação total. Conforme usado no presente documento o termo “umidificação” se refere aos componentes de água e de acetona. Em algumas modalidades, a porcentagem em peso de umidificação em uma faixa de estopa para obter o pregueamento lateral pode estar em uma faixa de um limite inferior de 2 %, 3 %, 5%, 7%, 10% ou 15% a um limite superior de 25%, 22%, 20% ou 17% em p/p da faixa de estopa, e em que a porcentagem em peso de umidificação pode estar em uma faixa de limite inferior a qualquer limite superior e abranger qualquer subconjunto os mesmos. Em algumas modalidades, uma porcentagem em peso inferior de umidificação pode ser obtida secando-se a faixa de estopa antes do pregueamento (por exemplo, ativamente com uma fonte de calor e/ou passivamente permitindo-se que os filamentos sequem em condições ambientes), aplicando-se uma concentração mais alta de sólidos ou emulsão de acabamento com menos teor de água, aplicando-se um acabamento puro seguido por adição de água de controle separada, reduzindo-se qualquer outra umidificação que contribui para adições de faixa de estopa, alterando-se as condições de fiação de modo que a reduzir o teor de umidificação da fibra que sai da célula de fiação (temperatura mais alta, velocidade mais lenta, fluxo mais alto no gabinete de aquecimento, concentração de mudança do produto lubrificante) ou qualquer combinação dos mesmos.

[0047] Uma configuração de pregueamento lateral pode ser obtida por pregueamento com uma razão reduzida entre força de espremedor e de aba, isto é, a razão entre a força do espremedor aplicada e a força da aba aplicada. Conforme usado no presente documento, a força do espremedor se refere à força que empurra os dois rolos espremedores juntos aplicada em uma direção normal (isto é, perpendicular ao eixo geométrico de rolo espremedor e diretamente alinhada com os dois rolos). Conforme usado no presente documento, a força de aba se refere à força aplicada normal à lingueta em uma distância de 3,18 cm (1,25 polegada) da linha central do pivô do lingueta. Em algumas modalidades, a razão entre força de espremedor e de aba pode ser 100:1 ou menos, 50:1 ou menos ou 25:1 ou menos. As razões adequadas entre força de espremedor e de aba podem estar em uma faixa de um limite inferior de 3:1, 5:1, ou 10:1 a um limite superior de 100:1, 50:1 ou 25:1, e em que a razão entre espremedor e aba pode estar em uma faixa de qualquer limite inferior e qualquer limite superior e abrange qualquer subconjunto entre os mesmos. Uma pessoa versada na técnica, com o benefício da presente revelação, deve compreender que mudar o ponto no qual a força é aplicada normal à lingueta mudará a razão entre espremedor e aba. Além disso, uma pessoa versada na técnica entenderá as razões equivalentes entre espremedor e aba quando o ponto no qual a força é aplicada normal à lingueta é mudada. As faixas fornecidas acima abrangem as ditas razões equivalentes entre espremedor e aba.

[0048] Em algumas modalidades da presente invenção, os filamentos podem ser aderidos um ao outro a fim de fornecer melhor processabilidade do fardo final. Embora os aditivos de adesão possam ser usados em combinação com qualquer configuração de pregueamento, pode ser vantajoso usar aditivos de adesão com uma configuração de pregueamento vertical. Em algumas modalidades, aderir pode ser envolver aditivos de adesão sobre e/ou nos filamentos. Exemplos de tais aditivos de adesão podem incluir, porém sem limitação, ligantes, adesivos, resinas, aderentes ou qualquer combinação dos mesmos. Deve-se verificar que qualquer aditivo descrito no presente documento, ou de outro modo, com capacidade para aderir dois filamentos juntos pode ser usado, o que pode incluir, porém sem limitação, partículas ativas, compostos ativos, resinas iônicas, zeólitos, nanopartículas, partículas cerâmicas, agentes de amolecimento, plastificantes, pigmentos, corantes, aromatizantes, aromas, vesículas de liberação controlada, agentes de modificação de superfície, agentes de lubrificação, emulsificantes, vitaminas, peróxidos, biocidas, antifúngicos, antimicrobianos, agentes antiestáticos, retardadores de chama, agentes antiespumantes, agentes de degradação, agentes de modificação de condutividade, agentes estabilizantes ou qualquer combinação dos mesmos. Algumas modalidades da presente invenção podem envolver adicionar aditivos adesivos aos filamentos (no interior, sobre ou os dois) incorporando- se os aditivos adesivos no produto lubrificante, incorporando-se os aditivos adesivos no acabamento, aplicando-se os aditivos adesivos aos filamentos (antes, após e e/ou durante a formação da faixa de estopa), aplicando-se os aditivos adesivos à faixa de estopa (antes, após e/ou durante pregueamento) ou qualquer combinação dos mesmos.

[0049] Os aditivos adesivos podem estar incluídos no interior e/ou sobre os filamentos em uma concentração suficiente para aderir os filamentos juntos em uma pluralidade de pontos de contato para fornecer melhor processabilidade do fardo final. A concentração de aditivos adesivos para usar pode depender do tipo de aditivo adesivo e da resistência da adesão que o aditivo adesivo fornece. Em algumas modalidades, a concentração do aditivo adesivo pode estar em uma faixa de um limite inferior de 0,01%, 0,05%, 0,1%, ou 0,25% a um limite superior de 5%, 2,5%, 1%, ou 0,5%

em peso da faixa de estopa no fardo final. Deve-se verificar que para os aditivos que são usados para mais que adesão, a concentração na faixa de estopa no fardo final pode ser superior, por exemplo, 25% ou menos.

[0050] Além disso, algumas modalidades da presente invenção pode envolver aquecer os filamentos antes, após e/ou durante pregueamento. Embora o dito aquecimento possa ser usado em combinação com qualquer configuração de pregueamento, pode ser vantajoso usar o dito aquecimento com uma configuração de pregueamento vertical. O dito aquecimento pode envolver expor os filamentos da faixa de estopa ao vapor, compostos submetidos a aerossol (por exemplo, plastificantes), líquidos, fluidos aquecidos, fontes diretas de calor, fontes indiretas de calor, fontes de radiação que fazem com que os aditivos nos filamentos (por exemplo, nanopartículas) produzam calor ou qualquer combinação dos mesmos.

[0051] Algumas modalidades da presente invenção podem incluir condicionar a faixa de estopa pregueada. O condicionamento pode ser usado para obter uma faixa de estopa pregueada que tem um teor residual de acetona de 0,5% ou menos p/p da faixa de estopa pregueada. O condicionamento pode ser usado para obter uma faixa de estopa pregueada que tem um teor residual de água de 8% ou menos p/p da faixa de estopa pregueada. O condicionamento pode envolver expor os filamentos da faixa de estopa pregueada ao vapor, compostos submetidos a aerossol (por exemplo, plastificantes), líquidos, fluidos aquecidos, fontes diretas de calor, fontes indiretas de calor, fontes de irradiação que fazem com que os aditivos nos filamentos (por exemplo, nanopartículas) produzam calor ou qualquer combinação dos mesmos.

[0052] UCE é a quantidade de trabalho aplicado necessário para despreguear uma fibra. UCE, conforme relatado doravante, é amostrado antes do enfardamento, isto é, pós secagem e pré-enfardamento.

UCE, conforme usado no presente documento, é medido de acordo com o seguinte: com o uso de um testador de tração aquecido (20 minutos antes da calibração convencional) Instron (Model 1130, engrenagens de cruzeta — nº da engrenagem R1940-1 e R940-2, software de aquisição e análise dados Instron Series IX-Version 6, célula de carga de capacidade máxima Instron 50 Kg, conjunto de rolo superior Instron, faces de garra de borracha de durômetro Buna-70 Shore A de alto grau de 2,54×10,16×0,14 cm (1″×4″×⅛″) de espessura), uma amostra de estopa pré- condicionada (pré-condicionada por 24 horas a 22 °C ±2 °C e umidade relativa a 60%±2%) de cerca de 76 cm em comprimento é submetida a ciclo e espalhada de maneira uniforme por todo o centro do rolo superior, pré-submetida à tensão por puxamento suavemente a 100 g±2 g (por visor de leitura), e cada extremidade da amostra é presa (na pressão mais alta disponível, porém sem exceder as recomendações do fabricante) nas garras inferiores para efetuar um comprimento de calibre de 50 (comprimento de calibre medido de cima das garras de borracha) e, em seguida, testada até ruptura, em uma velocidade de cruzeta de 30 cm/minuto.

Esse teste é reparado até que três testes aceitáveis sejam obtidos e a média dos três pontos de dados desses seja relatada.

Os limites de energia (E) são entre 0,220 kg e 10,0 kg.

Deslocamento (D) um ponto predefinido de 10,0 kg.

UCE é calculado pela fórmula: UCE (gcm/cm)=(E*1.000)/((D*2)+500). A resistência à ruptura pode ser calculada com o uso do mesmo teste e da seguinte equação BS = L (em que L é a carga na carga máxima (kg)). Em determinadas modalidades da invenção, os valores de UCE (em gcm/cm) podem estar em uma faixa de 190 a 400, por exemplo, 200 a 300, por exemplo, 290. Em determinadas modalidades da invenção, a resistência à ruptura pode estar uma faixa entre 3,5 kg e 25 kg, por exemplo 4 kg a 20 kg, 4,5 kg a 15 kg ou 5 kg a 12 kg.

FARDOS DE ESTOPA

[0053] Algumas modalidades da presente invenção podem incluir enfardamento da faixa de estopa pregueada para produzir um fardo. Em algumas modalidades, enfardamento pode envolver colocar, por exemplo, dispor, depositar ou ordenar, a faixa de estopa pregueada em uma lata em um padrão. Deve- se verificar que lata é usada genericamente para se referir a um recipiente que pode estar em qualquer formato, preferencialmente, quadrado ou retângulo e de qualquer material. Conforme usado no presente documento, o termo “padrão” se refere a qualquer modelo que pode ou não mudar durante a colocação. Em algumas modalidades da presente invenção, o padrão pode ser substancialmente ziguezague com uma periodicidade de 0,5 ciclos/cm (pé) a 6 ciclos/cm (pé). Em algumas modalidades, a colocação pode envolver encharcar a faixa de estopa pregueada com um índice de encharcamento de 10 m/m a 40 m/m. Conforme usado no presente documento, o termo “encharcamento” se refere a permitir que a faixa de estopa seja disposta pelo menos parcialmente, por si só, de modo a colocar um comprimento real da faixa de estopa do que distância linear na qual é colocado. Conforme usado no presente documento, o termo “índice de encharcamento” se refere ao comprimento da faixa de estopa por distância linear na qual é colocado.

[0054] Em algumas modalidades da presente invenção, o enfardamento pode envolver comprimir a faixa de estopa pregueada que foi colocada em um recipiente adequado. Em algumas modalidades, o enfardamento pode envolver empacotar a faixa de estopa pregueada comprimida. Em algumas modalidades, o empacotamento pode incluir pelo menos um componente como materiais de embrulho, portas de vácuo (para liberar e/ou puxar vácuo), elementos de fixação ou qualquer combinação dos mesmos. Os materiais de embrulho adequados podem incluir, porém sem limitação, materiais permeáveis a ar, materiais impermeáveis a ar, filmes (por exemplo, filmes poliméricos, filmes de polietileno, embrulho de plástico), filmes termorretráteis, papelão, madeira, materiais tecidos (isto é, pano composto de dois conjuntos de fios entrelaçados entre si para formar o pano), materiais não tecidos (isto é, conjuntos de fibras têxteis mantidas juntas por meios mecânicos ou químicos em uma rede ou manta aleatório, por exemplo, fibras termoplásticas fundidas), materiais (por exemplo, materiais metálicos) e semelhantes ou qualquer combinação dos mesmos. Os elementos de fixação adequados podem incluir, porém sem limitação, VELCRO®, pinos, ganchos, tiras (por exemplo, tecidos, não tecidos, de pano e/ou metálicas), adesivos, fitas, ligações fundidas e semelhantes, ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção do empacotamento (incluindo qualquer componente do mesmo) pode ser reutilizável.

[0055] Em algumas modalidades, fardos podem ter dimensões que variam de 76 cm (30 polegadas) a 152 cm (60 polegadas) de altura, 117 cm (46 polegadas) a 142 cm (56 polegadas) de comprimento e 89 cm (35 polegadas) a 114 cm (45 polegadas) de largura. Em algumas modalidades, os fardos podem estar em um peso de 408 kg (900 libras) a 953 kg (2.100 libras). Em algumas modalidades, os fardos podem ter uma densidade maior que 300 kg/m3 (18,8 lb/ft3).

[0056] Em algumas modalidades da presente invenção, os filamentos podem compreender aditivos. Algumas modalidades da presente invenção podem envolver aplicação durante qualquer etapa delineada acima ou entre quaisquer etapas delineadas acima. Os exemplos de locais adequados para incorporar os aditivos podem incluir, porém sem limitação, no produto lubrificante, no acabamento, no condicionamento ou qualquer combinação dos mesmos. Além disso, os aditivos podem ser aplicados aos filamentos em qualquer ponto antes de formar a faixa de estopa, aos filamentos durante e/ou após formar a faixa de estopa, aos filamentos durante e/ou após pregueamento a faixa de estopa, aos filamentos durante e/ou após condicionamento ou qualquer combinação dos mesmos.

[0057] Os aditivos adequados podem incluir, porém sem limitação, partículas ativas, compostos ativos, resinas de troca de íons, zeólitos, nanopartículas, partículas cerâmicas, agentes de amolecimento, plastificantes, pigmentos, corantes, aromatizantes, aromas, vesículas de liberação controlada, ligantes, adesivos, aderentes, agentes de modificação de superfície, agentes de lubrificação, emulsificantes, vitaminas, peróxidos, biocidas, antifúngicos, antimicrobianos, agentes antiestáticos, retardadores de chamas, agentes antiespumantes, agentes de degradação, agentes modificantes de condutividade, agentes estabilizantes ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, obter filamentos que compreendem um aditivo pode ser incluindo-se um aditivo no produto lubrificante; aplicando-se os aditivos aos filamentos antes, após e/ou durante a formação de uma faixa de estopa; aplicando-se os aditivos aos filamentos antes, após e/ou durante pregueamento da faixa de estopa; aplicando-se os aditivos aos filamentos antes, após e/ou durante o condicionamento da faixa de estopa pregueada; e qualquer combinação dos mesmos. Deve-se verificar que a aplicação inclui, porém sem limitação, mergulhar, imergir, submergir, encharcar, enxaguar, lavar, pintar, revestir, banhar, aplicar baixa quantidade de água, aspergir, colocar, limpar, borrifar, afixar e qualquer combinação dos mesmos Além disso, deve-se verificar que a aplicação inclui, porém sem limitação, tratamento de superfície, tratamento de infusão em que o aditivo incorpora pelo menos parcialmente no filamento e qualquer combinação dos mesmos.

[0058] Uma pessoa versada na técnica da presente revelação deve entender que a concentração do aditivo dependerá pelo menos da composição do aditivo, o tamanho do aditivo, o propósito do aditivo, o ponto no processo no qual o aditivo é incluído e o tamanho do filamento. A título de exemplo não limitativo, os aditivos podem estar presentes no produto lubrificante em uma quantidade que varia de 0,01% a 10% em peso do polímero. A título de exemplo não limitativo, os aditivos que compreendem particulados podem ser incluídos de modo que o filamento compreenda 0,01% a 10% em volume do filamento.

[0059] As partículas ativas adequadas podem incluir, porém sem limitação, partículas de carbono em nanoescala, nanotubos de carbono que têm pelo menos uma parede, nanochifres de carbono, nanoestruturas de carbono do tipo bambu, fulerenos, agregados de fulereno, grafeno, grafeno de menos camadas, grafeno oxidado, nanopartículas de óxido de ferro, nanopartículas, nanopartículas de metal, nanopartículas de ouro, nanopartículas de prata, nanopartículas de óxido de metal, uma nanopartícula de alumina, uma nanopartícula magnética, nanopartícula paramagnética, uma nanopartícula superparamagnética, uma nanopartícula de óxido de gadolínio, uma nanopartícula de hematita, uma nanopartícula de magnetita, um gado-nanotubo, um endofulereno, Gd@C60, uma nanopartícula de núcleo- envoltório, uma nanopartícula onionada, um nanoenvoltório, uma nanopartícula de óxido de ferro onionada, carbono ativado, uma resina de troca de íons, um dessecante, um silicato, uma peneira molecular, um gel de sílica, alumina ativada, um zeólito, perlita, sepiolita, Terra de Fuller, silicato de magnésio, um óxido de metal, óxido de ferro, carbono ativado e qualquer combinação dos mesmos

[0060] Partículas ativas adequadas podem ter pelo menos uma dimensão inferior a um nanômetro, tais como grafeno, até o máximo em que uma partícula tem um diâmetro de 5.000 mícrons. As partículas ativas podem estar em uma faixa de um limite de tamanho inferior em pelo menos uma dimensão de: 0,1 nanômetros, 0,5 nanômetros, 1 nanômetro, 10 nanômetros, 100 nanômetros, 500 nanômetros, 1 mícron, 5 mícrons, 10 mícrons, 50 mícrons, 100 mícrons, 150 mícrons, 200 mícrons e 250 mícrons. As partículas ativas podem estar em uma faixa de um limite de tamanho superior em pelo menos uma dimensão de: 5.000 mícrons, 2.000 mícrons, 1.000 mícrons, 900 mícrons, 700 mícrons, 500 mícrons, 400 mícrons, 300 mícrons, 250 mícrons, 200 mícrons, 150 mícrons, 100 mícrons, 50 mícrons, 10 mícrons e 500 nanômetros. Qualquer combinação de limites inferiores e limites superiores acima podem ser adequados para uso na presente invenção, em que o tamanho máximo selecionado é maior que o tamanho mínimo selecionado. Em algumas modalidades, as partículas ativas podem ser uma mistura de tamanhos de partícula que varia dos limites inferior e superior acima. Em algumas modalidades, o tamanho das partículas ativas podem ser polimodais.

[0061] Os compostos adequados podem incluir, porém sem limitação, ácido málico, carbonato de potássio, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido láctico, ácido ascórbico, polietilenoimina, ciclodextrina, hidróxido de sódio, ácido sulfâmico, sulfamato de sódio, acetato de polivinila, o carboxilatado e qualquer combinação dos mesmos

[0062] As resinas de troca de íons adequadas podem incluir, porém sem limitação, polímeros com uma estrutura principal, tais como copolímero de benzeno de copolímero de etireno-divinila (DVB), acrilatos, macrilatos, condensados de fenol formaldeído e condensados de epicloro- hidrina e; uma pluralidade de grupos funcionais eletricamente carregados fixados à estrutura principal de polímero; e qualquer combinação dos mesmos

[0063] Os zeólitos podem incluir aluminossilicatos cristalinos que têm poros, por exemplo, anais ou cavidades de dimensões de tamanho molecular uniforme. Os zeólitos podem incluir materiais naturais e sintéticos. Os zeólitos adequados podem incluir, porém sem limitação, zeólito BETA (Na7(Al7Si57O128) tetragonal), zeólito ZSM-5 (Nan(AlnSi96-nO192) 16 H2O, com n<27), zeólito A, zeólito X, zeólito Y, zeólito K-G, zeólito ZK-5, zeólito ZK-4, silicatos mesoporosos, SBA-15, MCM-41, MCM48 modificado por grupos 3-aminopropilsilila, alumino-fosfatos, aluminossilicatos mesoporosos, outros materiais porosos relacionados (por exemplo, tais como géis de óxido misturados) ou qualquer combinação dos mesmos.

[0064] As nanopartículas adequadas podem incluir, porém sem limitação, partículas de carbono em nanoescala como nanotubos de carbono de qualquer número de paredes, nanochifres de carbono, nanoestruturas de carbono do tipo bambu, fulerenos e agregados de fulereno, e grafeno incluindo grafeno de menos camadas e grafeno oxidado; nanopartículas de metal como ouro e prata; nanopartículas de óxido de metal como alumina, silicasílica e titania; nanopartículas magnéticas, paramagnéticas e supermagnéticas como óxido gadolínio, várias estruturas de cristal de óxido de ferro como hematita e magnetita, 12 nm Fe3O4, gado- nanotubos e endofulerenos como Gd@C60; e nanopartículas núcleo-envoltório onionados como nanoenvoltórios de ouro e prata, óxido de ferro onionados e outras nanopartículas ou micropartículas com um envoltório externo de qualquer um dentre os ditos materiais; ou qualquer combinação do supracitado (incluindo carbono ativado). Deve-se verificar que as nanopartículas podem incluir nano-hastes, nanoesferas, nanoarrozes, nanofios, nanoestrelas (como nanotripés e nanotetrápods), nanoestruturas ocas, nanoestruturas híbridas que são duas ou mais nanopartículas conectadas como um, e não nanopartículas com nanorrevestimentos ou paredes nanoespessas. Deve-se verificar que nanopartículas podem incluir os derivados funcionalizados de nanopartículas incluindo, porém sem limitação, nanopartículas que foram funcionalizados covalentemente e/ou não covalentemente, por exemplo, pi- empilhamento, fisissorção, associação iônica, associação de van der Waals e semelhantes. Os grupos funcionais adequados podem incluir, porém sem porém sem limitação, porções químicas que compreendem aminas (1º, 2º ou 3º), amidas, ácidos carboxílicos, aldeídos, cetonas, éteres, ésteres, peróxidos, sililas, organossilanos, hidrocarbonetos, hidrocarbonetos aromáticos e qualquer combinação dos mesmos; polímeros; agentes quelantes como tetra-acetato de etilenodiamina, ácido dietilenotriaminepenta-acético, ácido triglicolâmico e uma estrutura que compreende um anel pirrol; e qualquer combinação dos mesmos Os grupos funcionais podem aperfeiçoar a remoção de componentes de fumaça e/ou aperfeiçoar a incorporação de nanopartículas em uma massa porosa.

[0065] Os agentes de amolecimento e/ou plastificantes adequados podem incluir, porém sem limitação, água, glicerol triacetato (triacetina), citrato de trietila, ftalato de dimetoxi-etila, ftalato de dimetila, ftalato de dietila, glicolato de metil ftalil etila, fosfato de o-fenil fenil-(bis) fenila, diacetato de 1,4-butanediol, diacetato, éster de dipropionato de trietileno glicol, dibutirato éster de trietileno glicol, ftalato de dimetoxietila, citrato de trietila, glicerina de triacetila e semelhantes, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos. Uma pessoa versada na técnica com o benefício da presente revelação deve entender a concentração de plastificantes para uso como um aditivo aos filamentos. A título de exemplo não limitativo, o plastificante pode ser adicionado ao produto lubrificante em uma quantidade suficiente para impedir ruptura ou estouro da superfície de filamento mediante repentina descarga térmica do solvente adsorvido.

[0066] Conforme usado no presente documento, pigmentos se referem a compostos e/ou partículas que conferem cor e são incorporados nos filamentos. Os pigmentos adequados podem incluir, porém sem limitação, dióxido de titânio, dióxido de silício, tartrazina, E102, azul de ftalocianina, verde de ftalocianina, quinacridonas, di-imida de ácido esperileno tetracarboxílico, dioxazinas, pigmentos de disazo perinonas, pigmentos de antraquinona, negro de carbono, pós de metal, óxido de ferro, ultramarina, carbonato de cálcio, argila de caolina, hidróxido de alumínio, sulfato de bário, óxido de zinco, óxido de alumínio ou qualquer combinação dos mesmos.

[0067] Conforme usado no presente documento, corantes se referem aos compostos e/ou partículas que conferem cor e são um tratamento de superfície dos filamentos. Os corantes adequados podem incluir, porém sem limitação, corantes CARTASOL® (corantes catiônicos, disponíveis junto à Clariant Services) em forma líquida e/ou granular (por exemplo, líquido K-6G Amarelo Brilhante CARTASOL®, líquido K-4GL amarelho CARTASOL®, líquido K-GL amarelo CARTASOL®, líquido K-3GL laranja CARTASOL®, líquido K-2GL escarlate CARTASOL®, líquido K-3BN vermelho CARTASOL®, líquido azul K-5R CARTASOL, líquido K-RL azul CARTASOL®, líquido/grânulos tuerquesa K-RL CARTASOL®, líquido K-BL marrom CARTASOL®), corantes FASTUSOL® (um auxocromo, disponíveis junto à BASF) (por exemplo, Amarelo 3GL, Azul Fastusol C 74L).

[0068] Os aromatizantes adequados podem ser qualquer aromatizante adequado para uso em filtros de dispositivo de fumo incluindo aqueles que conferem um gosto e/ou um sabor à corrente da fumaça. Os aromatizantes adequados podem incluir, porém sem limitação, material orgânico (ou partículas de sabor natural), carreadores para sabores naturais, carreadores para sabores artificiais e qualquer combinação dos mesmos. Os materiais orgânicos (ou partículas de sabor natural) incluem, porém sem limitação, tabaco, cravos (por exemplo, cravos triturados e flores de cravo), coco e semelhantes. Os sabores naturais e artificiais podem incluir, porém sem limitação, mentol, cravos, cereja, chocolate, laranja, menta, manga, baunilha, canela, tabaco e semelhantes. Tais sabores podem ser fornecidos por mentol, anetol (alcaçuz), anisol, limoneno (citrus), eugenol (cravo) e semelhantes ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, mais de um aromatizante pode ser usado incluindo qualquer combinação dos aromatizantes fornecidos no presente documento. Esses aromatizantes podem ser colocados na coluna de tabaco ou em uma seção de um filtro. Adicionalmente, em algumas modalidades, as massas porosas da presente invenção podem compreender um aromatizante. A quantidade a ser incluída dependerá do nível desejado na fumaça considerando todas as seções de filtro, o comprimento do dispositivo de fumo, o tipo de dispositivo de fumo, o diâmetro do dispositivo de fumo, assim como outros fatores conhecidos pelas pessoas versadas na técnica.

[0069] Os aromas podem incluir, porém sem limitação, formato de metila, acetato de metila, butirato de metila, acetato de etila, butirato de etila, acetato de isoamila, butirato de isoamila, pentanoato de pentila, acetato de octila, mirceno, geraniol, nerol, citral, citronelal, citronelol, linalool, nerolidol, limoneno, canfor, terpineol, alfa-ionona, tujona, benzaldeido, eugenol, cinamaldeído, etil maltol, baunilha, anisol, anetol, estragol, timol, furaneol, metanol ou qualquer combinação dos mesmos.

[0070] Os ligantes adequados podem incluir, porém sem limitação, poliolefinas, poliésteres, poliamidas

(ou nailons), poliacílicos, polietirenos, polivinilas, politetrafluoroetileno (PTFE), poliéter éter cetona (PEEK), qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos O derivado de celulose plastificados não fibrosos também podem ser adequados para uso como partículas de ligante na presente invenção.

Os exemplos de poliolefinas adequadas podem incluir, porém sem limitação, polietileno, polipropileno, polibutileno, polimetilpenteno e semelhantes, qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dosa mesmos e qualquer combinação dos mesmos Os exemplos de polietilenos adequados podem incluir, porém sem limitação, peso molecular polietileno ultra alto, polietileno de peso molecular polietileno muito alto, polietileno de alto peso molecular, polietileno de baixa densidade, polietileno de baixa densidade linear, polietileno de alta densidade linear e semelhantes, qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos.

Os exemplos de poliésteres adequados podem incluir, porém sem limitação, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de policiclo-hexileno dimetileno, tereftalato de politrimetileno e semelhantes, qualquer copolímero do mesmo, qualquer derivado do mesmo e qualquer combinação dos mesmos Os exemplos de poliacílicos adequados podem incluir, porém sem limitação, macrilato de polimetila, e semelhantes, qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos.

Os exemplos de polietirenos adequados podem incluir, porém sem limitação, polietireno, acrilonitrila-butadieno-etireno, etireno-acrilonitrila, etireno-butadieno, anidreto etireno-maleico e semelhantes, qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos.

Exemplos de polivinilas adequadas podem incluir, porém sem limitação, acetato de etileno vinila, áclool etileno vinílico, cloreto de polivinila e semelhantes qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos. Exemplos de produtos celulósicos adequados podem incluir, porém sem limitação, acetato de celulose, acetato de celulose butirato, produtos celulósicos plastificados, celulose propionato, etil celulose e semelhantes, qualquer copolímero dos mesmos, qualquer derivado dos mesmos e qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, as partículas de ligante podem compreender qualquer copolímero, qualquer derivado ou qualquer combinação dos ligantes listadas acima. Além disso, as partículas de ligante podem ser impregnadas e/ou revestidas com qualquer combinação de aditivos revelados no presente documento.

[0071] Aderentes adequados podem incluir, porém sem limitação, metilcelulose, etilcelulose, hidroxietilcelulose, carboxi metilcelulose, carboxi etilcelulose, acetato de celulose solúvel em água, amidas, diaminas, poliésteres, policarbonatos, compostos de poliamida modificados por silila, policarbamatos, uretanos, resinas naturais, shellacs, polímeros de ácido acílico, 2- etil-hexilacrilato, polímeros de éster de ácido acílico, polímeros derivados de ácido acílico, homopolímeros de ácido acílico, homopolímeros de ácido éster anacílico, poli(metil acrilato), poli(acrilato de butila), poli(acrilato de 2- etil-hexila), copolímeros de éster de ácido acílico, polímeros derivados de ácido metacílico, homopolímeros de ácido metacílico, homopolímeros de éster de ácido metacílico, poli(macrilato de metila), poli(macrilato de butila), poli(macrilato de 2-etil-hexila), polímeros de sulfonato de acrilamido-metil-propano, polímeros derivados de sulfonato de acrilamido-metil-propano, copolímeros de sulfonato de acrilamido-metil-propano, copolímeros de sulfonato de ácido acílico/acrilamido-metil-propano, aminas benzil coco di-(hidroxietil) quaternárias, p-T-amil-fenóis condensados com formaldeído, dialquil amino alquila (met)acrilatos, acrilamidas, N-(dialquil amino alquila) acrilamida, metacrilamidas, (met)acrilatos de hidroxi alquila, ácidos metacílicos, ácidos acílicos, acrilatos de hidroxietila e semelhantes, qualquer derivado dos mesmos ou qualquer combinação dos mesmos.

[0072] Os agentes de lubrificação adequados podem incluir, porém sem limitação, ácidos graxos etoxilados (por exemplo, o produto de reação de óxido de etileno com ácido pelargônico para formar poli(etileno glicol) (“PEG”) monopelargonato; o produto de reação de óxido de etileno com ácidos graxos de coco para formar monolaurato PEG), e semelhantes ou qualquer combinação dos mesmos. Os agentes lubrificantes também podem ser selecionados a partir de materiais não solúveis em água, tais como óleos de hidrocarboneto sintéticos, ésteres alquílicos (por exemplo, estearato de tridecila que é o produto de reação de álcool de tridecila e ácido esteárico), ésteres de poliol (por exemplo, trimetilol propano tripelargonato e pentaeritritol tetrapelargonato) e semelhantes ou qualquer combinação dos mesmos.

[0073] Os emulsificantes adequados podem incluir, porém sem limitação, monolaurato de sorbitano, por exemplo, SPAN® 20 (disponíveis junto a Uniqema, Wilmington, Del.), poli(óxido de etileno) monolaurato de sorbitano, por exemplo, TWEEN® 20 (disponíveis junto a Uniqema, Wilmington, Del.).

[0074] As vitaminas adequadas podem incluir, porém sem limitação, vitamina A, vitamina B1, vitamina B2, vitamina C, vitamina D, vitamina E ou qualquer combinação as mesmas.

[0075] Antimicrobianos adequados podem incluir, porém sem limitação, íons de metal antimicrobiano, clorexidina, sal de clorexidina, triclosano, polimoxina,

tetraciclina, aminoglicosídeo (por exemplo, gentamicina), rifampicina, bacitracina, eritromicina, neomicina, cloranfenicol, miconazol, quinolona, penicillina, nonoxinol 9, ácido fusídico, cefalosporina, mupirocina, metronidazolea secropina, protegrina, bacteriolcina, defensina, nitrofurazona, mafenida, aciclovir, vanocmicina, clindamicina, lincomicina, sulfonamida, norfloxacina, pefloxacina, ácido nalidízico, ácido oxálico, ácido enoxacínico, ciprofloxacina, biguanida de poli-hexametileno (fMB), derivado de fMB (por exemplo, biguanidas biodegradáveis como biguanida de hexametileno de polietileno (PEHMB), gluconato de clilorexidina, cloridrato de cloroexidina, ácido etilenodiaminetetra-acético (EDTA), derivado de EDTA (por exemplo, EDTA dissódico ou EDTA tetrassódico) e semelhantes e qualquer combinação dos mesmos

[0076] Os agentes antiestáticos podem compreender quaisquer agentes antiestáticos aniônicos, catiônicos, anfotéricos ou não iônicos. Os agentes antiestáticos aniônicos podem incluir geralmente, porém sem limitação, sulfatos alcalinos, fosfatos alcalinos, fosfato ésteres de álcoois, fosfato ésteres de álcoois etozilados ou qualquer combinação dos mesmos. Os exemplos podem incluir, porém sem limitação, fosfato éster alcalino neutralizados (por exemplo, TRYFAC® 5559 ou TRYFRAC® 5576, disponíveis junto à Henkel Corporation, Mauldin, S.C.). Agentes antiestáticos catiônicos podem incluir geralmente, porém sem limitação, sais de amônio quaternários e imidazolinas que possuem uma carga positiva. Exemplos de não iônicos incluem o derivado de poli(oxialquileno), por exemplo, ácidos graxos etoxilados como EMEREST® 2650 (um ácido graxo etoxilado, disponíveis junto a Henkel Corporation, Mauldin, S.C.), álcoois graxos etoxilados como TRYCOL® 5964 (um álcool laurílico etoxilado, disponível junto à Henkel Corporation, Mauldin, S.C.), aminas graxas etoxiladas como TRYMEEN® 6606

(uma amina de sebo etoxilada, disponível junto à Henkel Corporation, Mauldin, S.C.), alquanolamidas como EMID® 6545 (uma dietanolamina oleica, disponível junto à Henkel Corporation, Mauldin, S.C.) ou qualquer combinação dos mesmos. Os materiais aniônicos e catiônicos tendem ser agentes antiestáticos mais eficazes. IV. FILTRO DE ESTOPA DE ACETATO DE CELULOSE

[0077] A estopa de acetato de celulose descrita no presente documento pode ser preparada como uma haste de filtro para ser usada como um filtro de estopa de acetato de celulose. O método para formar o filtro pode incluir alimentar uma faixa de estopa (pregueada ou de outro modo) que tem pelo menos de 15 denier total, por exemplo, pelo menos 20 de denier total ou pelo menos de 25 denier total e, opcionalmnte, mais do que 20.500 denier total de um fardo em um aparelho com capacidade para produzir as hastes de filtro. Em algumas modalidades, produzir uma haste de filtro pode incluir diversas etapas incluindo, porém sem limitação, pelo menos um dentre o seguinte: submeter à exsudação a faixa de estopa pregueada em uma faixa de estopa submetida à exsudação; opcionalmente tratar a faixa de estopa submetida à exsudação com um aditivo; canalizar a faixa de estopa submetida à exsudação que produz um cabo contínuo de estopa; embalar um cabo contínuo de estopa com um papel que produz uma haste de estopa embrulhada; aderir o papel de uma haste de estopa embrulhada que produz um comprimento de haste de filtro; cortar o comprimento de haste de filtro em hastes de filtro, filtros e/ou seções de filtro; ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, a produção de filtros e/ou seções de filtro pode envolver cortar os comprimentos de haste de filtro ou hastes de filtro. Em algumas modalidades, a produção das seções de filtro pode envolver cortar os comprimentos de haste de filtro, hastes de filtro ou filtros. Os comprimentos de haste de filtro, hastes de filtro e/ou seções de filtro podem ter qualquer formato em corte transversal incluindo, porém sem limitação, circular, substancialmente circular, ovular, substancialmente ovular, poligonal (incluindo aqueles com cantos arredondados) ou qualquer híbrido dos mesmos.

[0078] O comprimento de uma haste de filtro pode estar em uma faixa 30 a 150 mm, por exemplo, de 35 a 140 mm ou de 40 a 100 mm. Múltiplas seções podem ser fixadas entre si.

[0079] A haste de filtro ou filtro pode ter uma circunferência de 5 a 26 mm e uma queda de pressão encapsulada de menos do que comprimento de 3 mm água/mm, por exemplo, menos do que 2,5 mm água/mm de comprimento, menos do que 2 mm água/mm de comprimento, menos do que 1,5 mm água/mm de comprimento, menos do que comprimento de 1 mm água/mm ou menos do que 0,5 mm água/mm de comprimento. A haste de filtro ou filtro pode ter um EPD com um coeficiente de variabilidade ou variabilidade de haste para haste (conforme medido abaixo) de 20% ou menos, 15% ou menos, 10% ou menos, 7% ou menos, 6% ou menos, 5% ou menos ou 4% ou menos.

[0080] Além disso, a presente invenção fornece as etapas de produção e/ou parâmetros que rendem faixas de estopa de acetato de celulose de alto dpf e denier total superior a 20.500 que podem integrar de maneira substancialmente contínua nos processos de fabricação atuas, isto é, desenfardamento com um baixo índice de falha. Conforme usado no presente documento, o termo “índice de falha ” se refere ao grau no qual os defeitos são produzidos na faixa de estopa à medida que é desenfardada. O índice de falha é um índice ponderado com defeitos mais longos que portam pesos maiores. De modo geral, o índice de falha é avaliado durante um período definido de tempo, por exemplo, cerca de 5 a 10 minutos, observando-se a faixa de estopa deixando o fardo antes de entrar no equipamento a jusante uado para produzir os filtros de dispositivo de fumo. O teste é conduzido tipicamente em velocidades de alta velocidade para ampliar o potencial para de defeitos, por exemplo, velocidade de desenfardamento de estopa de 480 m/min. Tais velocidades podem ser alcançadas com um produtor de haste KDF2/AF2 (disponível junto à Hauni) definido a velocidade de fita KDF 400 mpm. As velocidades de sistema de abertura AF2 são definidas para obter um ponto intermediário na faixa de capacidade de item. Uma pessoa versada na técnica deve entender as definições e1quivalentes para ouros aparelhos para conduzir tão teste.

[0081] A variabilidade de haste para haste (uma medida da variabilidade entre hastes de filtro individuais em qualquer instante do tempo) pode ser determinada com o uso equações derivadas estatisticamente com base em dados de variabilidade gerados a partir de fardos de produção. As hastes de filtro são produzidas com o uso de condições de processamento predefinidas, constantes de haste de filtro, condições de amostragem e procedimentos de amostragem definidos por Multisourcing Coordinator. O aparelho é um sistema de abertura AF-2 com a produtor de haste Hauni KDF- 2 e uma configuração de rolo rosqueado padrão de 25/75. O Hauni KDF2/AF2 é definido de acordo com o seguinte: (1) comprimento de haste = 102 ± 0,1 mm; (2) circunferência de haste = 24.45 ± 0,1 mm; (3) pressão de rolo pré-tensão = 1 bar (tipo A); (4) pressão de rolo rosqueado = 2,5 bar; (5) razão de rolo rosqueado (exsudação ideal) = 1,5:1; (6) SMI (Schweitzer Mauduit International) embrulho de plugue MR650B (26,5 mm) ou equivalente; (7) funil perfurado grande para percorrer 400 m/min (5% de tolerância) com tubulação de fornecimento de ar de ID de 0,94 cm (3/8 polegada) para medição de ar & de calibração de ar para jato. Aproximadamente 2,54 cm (1 polegada) de fardo de estopa é desenfardado antes do início. O resultado de rendimento a 400 m/min com jato de transporte e grande funil perfurado é determinado com uma queda-alvo de pressão ± 10 mm a 50% do ponto no alcance.

[0082] A média principal da queda de pressão, circunferência e peso e o desvio padrão agrupado, e o % de CV médio (coeficiente de variação) são calculados de acordo com a seguinte fórmula (exemplo mostra a instrução etapa por etapa com o uso da fórmula de fluxo).

X X i

K S 2 Sp  i

K Sp %CV  x 100

X

[0083] Em que Sp = desvio padrão agrupado das 10 amostras

[0084] Si = desvio padrão da amostra individual (resultado de QTM)

[0085] X = média principal das 10 caixas de amostra

[0086] K = número de caixas de amostra (10)

[0087] % de CV = coeficiente de variação

EXEMPLOS

[0088] Quatro estopas de acetato de celulose de denier por filamento variado e denier total foram preparadas conforme mostrado na Tabela 1. As estopas foram preparadas com uma velocidade de fiação de 300 metros por minuto com o uso de um pregueador de 1,42 cm (9/16 polegada) e um jato de 65 mícrons de 33 furos do tipo jato 33.

Tabela 1 Exemplo Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Comparati vo A Dpf 23,50 20,00 23,00 8 denier

31.237,14 26.584,80 27.354,36 27.000 total

[0089] Cada um dos Exemplos 1 a 3 e um Exemplo Comparativo foram, então, testados quanto à queda de pressão encapsulada de acordo com CORESTA (“Centro de Cooperação para Pesquisa Científica em Relação a Tabaco”) Método Recomendado nº 41, com data de junho de 2007. Os resultados são mostrados na Tabela 2 e na Figura 3. Conforme observado na Tabela 2 e na Figura 3, o EPD para os Exemplos 1 a 3 foi inferior ao do Exemplo Comparativo. São mostrados, também, na Tabela 2 os resultados calculados dividindo-se o EPD pelo comprimento do filtro (comprimento padrão de 102 mm). Tabela 2 Comparativo Comparativo Comparativo Exemplo 1 (V3) 2 (V2) 3 (V1) Comparativo EPD mm 58 78 56 92 50 76 96 104 água peso de 46 56 50 64 53 67 42 54

ESTOPA Comprim 102 102 102 102 102 102 102 102 entos de haste padrão Comprim 0,56 0,76 0,54 0,90 0,49 0,74 0,94 1,01

Tabela 2 Comparativo Comparativo Comparativo Exemplo 1 (V3) 2 (V2) 3 (V1) Comparativo ento de EPD mm água/po r mm

[0090] Cada um dentre os Exemplos 1 a 3 também foram testados quanto à dureza contra uma amostra de referência, Exemplo Comparativo, cuja dureza de referência é 0,65. A dureza foi testada ajustando-se um dispositivo de Módulo de Teste de Qualidade Cerulean (QTM – ASM 6, Rev nº 2) e aplicando-se pressão até a haste flexionar. A dureza é geralmente conduzida em hastes de filtro completamente curadas. As condições padrão são 22®C e 60% RH. As circunferências do QTM são para hastes regulares: 23,1 a 25,0 mm - 7,87 mm (5/16”) 157 mm com um grande alcance de bobina. Os resultados são mostrados na Figura. 3. Conforme mostrado na Figura 3, a dureza dos Exemplos 1 a 3 foi satisfatória, em comparação à referência. Desse modo, a estopa de acetato de celulose que tem um denier por filamento e pelo menos 15 obtido aprimorou o EPD ao passo que ainda alcança satisfatória.

[0091] Embora a invenção tenha sido descrita detalhadamente, as modificações dentro do espírito e escopo da invenção da invenção ficarão prontamente evidentes para as pessoas versadas na técnica. Deve-se entender que os aspectos da invenção e porções de várias modalidades e vários recursos recitados acima e/ou nas reivindicações anexas podem ser combinadas ou intercambiadas ou completa ou parcialmente. Nas descrições antecedentes das várias modalidades, essas modalidades que se referem a outra modalidade podem ser combinadas adequadamente com outras modalidades conforme uma vez que são observadas pelas pessoas versadas na técnica.

Além disso, as pessoas versadas na técnica observarão que a descrição acima serve apenas a título de exemplo, e não deve limitar a invenção.

Todas as patentes e publicações U.S. citadas no presente documento são incorporadas a título de referência em sua totalidade.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estopa de acetato de celulose caracterizada por ter pelo menos 15 denier por filamento, preferencialmente de 20 a 50 denier por filamento, e com mais preferência de 25 a 40 denier por filamento, e mais do que 20.500 denier total, preferencialmente, de 21.000 a 60.000 total, com mais preferência, de 20.500 a 40.000 denier total.

2. Estopa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a estopa ter uma resistência à ruptura entre 3,5 kg e 25 kg.

3. Estopa, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por ter um comprimento de EPD mm água/ por mm de 0,9 ou menos.

4. Fardo de estopa caracterizado por compreender a estopa de acetato de celulose, de acordo com a reivindicação 1.

5. Filtro caracterizado por compreender a estopa de acetato de celulose, de acordo com a reivindicação 1.

6. Filtro, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o filtro ter uma queda de pressão encapsulada de menos do que comprimento de 3 mm água/mm, preferencialmente menos do que comprimento de 1 mm água/mm.

7. Filtro, de acordo com as reivindicações 5 ou 6, caracterizado por a queda de pressão encapsulada do filtro que compreende a estopa de acetato de celulose ter um coeficiente de variabilidade de menos do que 15%.

8. Filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por o filtro ter uma circunferência de 5 a 30 mm.

9. Processo para produzir um fardo de estopa de acetato de celulose caracterizado por compreender: dissolver acetato de celulose em um solvente para formar um produto lubrificante de acetato de celulose; fiar o produto lubrificante de acetato de celulose através de pelo menos uma fieira com pelo menos um diâmetro de retenção de 100 a 300 mícrons, preferencialmente de 100 a 250 mícrons, para formar filamentos que têm um denier por filamento de pelo menos 15, preferencialmente de pelo menos 25, e a denier total de mais do que 20.500, preferencialmente de 20.500 a 40.000 denier total; agrupar os filamentos para formar uma estopa; plastificar e preguear a estopa; secar a estopa; e empacotar a estopa em um fardo.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por os filamentos passarem por uma etapa de evaporação antes de se agruparem para formar uma estopa.

11. Processo, de acordo com as reivindicações 9 ou 10, caracterizado por a evaporação remover pelo menos 90% em peso do solvente.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 9 a 11, caracterizado por a evaporação ser conduzida a uma temperatura na faixa de 90 a 100 ºC.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 9 a 12, caracterizado por a evaporação ser conduzida em uma pressão na faixa de 0,82 a 1,24 MPa (120 a 180 psi).

14. Processo, de acordo com a reivindicação 9 a 13, caracterizado por os filamentos saírem da pelo menos uma fieira em uma razão de retirada que varia de 0,7 a 1,6.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 9 a

14, caracterizado por o tempo de permanência para a etapa de evaporação ser aumentado em mais do que 10% quando comparado com o tempo de permanência para um fardo de estopa de acetato de celulose similar feito de filamentos que têm um dpf de 2 a 8.