BR112020023340B1

BR112020023340B1 - Tecido compósito não tecido

Info

Publication number: BR112020023340B1
Application number: BR112020023340-4A
Authority: BR
Inventors: John Charles Parsons Iv; Peter Zajaczkowski; Karthik RAMARATNAM; Sven Krister Mikael Erlandsson; Pavlina Kasparkova
Original assignee: Pfnonwovens Holding S.R.O.; Pfnonwovens, Llc
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2023-11-21
Also published as: WO2019222600A1; BR112020023340A2; US20190351648A1; US11541629B2; CN112188959A; CN112188959B; ZA202006841B; EP3814135A4; EP3814135A1

Abstract

TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO. Um tecido compósito não tecido incluindo uma primeira camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro, as fibras dentro da primeira camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma primeira distribuição, uma segunda camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro, as fibras dentro da segunda camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma segunda distribuição, e uma terceira camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro, a terceira camada não tecida disposta entre a primeira e segunda camadas não tecida, em que as fibras dentro da terceira camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma terceira distribuição que é maior do que a primeira e a segunda distribuições.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica a prioridade e o benefício do Pedido Provisório US 62/672,933, intitulado “MULTILAYERED NONWOVEN FABRICS AND METHOD OF MAKING THE SAME” (TECIDOS NÃO TECIDOS DE MÚLTIPLAS CAMADAS E MÉTODO DE PRODUÇÃO DOS MESMOS) e depositado em 17 de maio de 2018, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção se refere a não tecidos de múltiplas camadas e um método melhorado de produção de não tecidos de múltiplas camadas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Melhorias contínuas em tecidos não tecidos são de interesse em produtos de cuidados pessoais (por exemplo, fraldas de bebê, higiene feminina, produtos para adultos) e produtos de barreira de cuidados médicos (por exemplo, batas, protetores de colchão, campos cirúrgicos, aventais e similares) tanto por razões funcionais como perceptuais. Em particular, a resistência à abrasão e à água, bem como a maciez de um tecido são propriedades interessantes. Além disso, tecidos resistentes à água com proteção melhorada contra vazamentos - em outras palavras, com melhor secura da superfície - são desejáveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção é direcionada a um tecido não tecido de múltiplas camadas melhorado que pode ser usado, por exemplo, com artigos absorventes descartáveis, tais como fraldas descartáveis, produtos para incontinência urinária e higiene feminina e produtos descartáveis para as indústrias médicas e outras. Especificamente, em um laminado não tecido com camadas externas obtidas por fiação contínua (spunbond) e camada interna obtida via sopro (meltblown) (SMS), a camada interna obtida via sopro (meltblown) a pode ser composta por três ou mais subcamadas, com pelo menos duas camadas externas de fibra fina (diâmetro da fibra igual ou inferior a 2 mícrons) e uma ou mais camadas internas de fibra grossa (diâmetro da fibra acima de 2 mícrons).

[005] Em uma modalidade exemplificativa, um tecido compósito não tecido compreende pelo menos uma primeira e uma segunda telas não tecidas compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond); e uma terceira tela não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown) dispostas entre a primeira e a segunda telas não tecidas e ligadas à primeira e segunda telas não tecidas, a terceira tela não tecida compreendendo uma ou mais camadas internas de fibra grossa dispostas entre duas ou mais camadas externas de fibra fina.

[006] Em pelo menos uma modalidade, a terceira tela não tecida é termicamente ligada à primeira e segunda telas não tecidas.

[007] Em uma modalidade exemplificativa, o tecido compósito não tecido tem um alto grau de características de barreira a fluidos e mantém a secura e maciez da superfície.

[008] Em uma modalidade exemplificativa, uma ou mais camadas internas de fibra grossa compreendem fibras obtidas via sopro (meltblown) com diâmetros acima de 2 mícrons.

[009] Em uma modalidade exemplificativa, uma ou mais camadas internas de fibra grossa têm um diâmetro de fibra médio maior que 2 mícrons.

[010] Em uma modalidade exemplificativa, duas ou mais camadas externas de fibra fina compreendem fibras obtidas via sopro (meltblown) com diâmetros iguais ou inferiores a 2 mícrons.

[011] Em uma modalidade exemplificativa, duas ou mais camadas externas de fibra fina têm um diâmetro médio de fibra inferior a 2 mícrons.

[012] Em uma modalidade exemplificativa, uma diferença no diâmetro médio da fibra entre uma ou mais camadas internas de fibra grossa e as duas ou mais camadas externas de fibra fina se situa entre 0,5 mícrons e 3 mícrons.

[013] Em uma modalidade exemplificativa, a diferença no diâmetro médio da fibra entre uma ou mais camadas internas de fibra grossa e as duas ou mais camadas externas de fibra fina se situa entre 1 mícron e 2,7 mícron.

[014] Em uma modalidade exemplificativa, o tecido compósito não tecido tem um tempo médio de penetração de fluido a baixa tensão superficial de pelo menos aproximadamente 25 segundos e uma permeabilidade ao ar abaixo de aproximadamente 35 m3/min/m3.

[015] Em uma modalidade exemplificativa, um tecido compósito não tecido compreende pelo menos uma primeira e uma segunda telas não tecidas compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond); e uma terceira tela não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown) dispostas entre a primeira e a segunda telas não tecidas e ligadas à primeira e segunda telas não tecidas, em que a terceira tela não tecida compreende uma ou mais camadas internas de fibra grossa dispostas entre duas ou mais camadas externas de fibras finas, em que a terceira tela não tecida compreende pelo menos duas zonas de transição, cada uma com um diferencial de tamanho entre 0,5 mícrons e 3 mícrons.

[016] Em pelo menos uma modalidade, a terceira tela não tecida é termicamente ligada à primeira e segunda telas não tecidas.

[017] Em uma modalidade exemplificativa, um laminado não tecido compreende uma ou mais primeiras camadas de tela não tecida compostas substancialmente por fibras grossas obtidas via sopro (meltblown), pelo menos duas segundas camadas de telas não tecidas compostas substancialmente por fibras finas obtidas via sopro (meltblown) e pelo menos duas terceiras camadas de tela não tecida compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond), em que o laminado não tecido compreende um padrão de ligação.

[018] Em pelo menos uma modalidade, o padrão de ligação é transmitido pela ligação térmica das camadas de tela.

[019] Em uma modalidade exemplificativa, um processo de fabricação de um laminado não tecido compreende a formação de uma tela interna composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), pela deposição de uma ou mais subcamadas de fibra grossa entre duas ou mais subcamadas de fibra fina, ligando duas ou mais telas externas compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond) para a tela interna, em que o laminado compreende cerca de 10-40% em peso de fibras obtidas via sopro (meltblown).

[020] Em uma modalidade exemplificativa, um laminado não tecido compreende pelo menos duas primeiras telas não tecidas; e uma segunda tela não tecida ligada entre as primeiras telas não tecidas, em que cada uma das primeiras telas não tecidas compreende uma ou mais primeiras camadas de fibras contínuas incluindo um primeiro componente de polímero, em que as fibras contínuas das primeiras telas não tecidas tem um primeiro diâmetro médio, e a segunda tela não tecida compreende uma ou mais segundas camadas de fibras contínuas entre pelo menos duas terceiras camadas de fibras contínuas, em que as fibras contínuas da segunda tela não tecida tem um segundo diâmetro médio menor do que o primeiro diâmetro médio e as fibras contínuas das terceiras camadas tem um terceiro diâmetro médio menor do que um quarto diâmetro médio das fibras contínuas das segundas camadas.

[021] Em pelo menos uma modalidade, o primeiro componente de polímero é uma poliolefina, como o polipropileno.

[022] Em pelo menos uma modalidade, o primeiro componente de polímero é viscose.

[023] Em pelo menos uma modalidade, as fibras contínuas da primeira camada compreendem um segundo componente de polímero.

[024] Em pelo menos uma modalidade, o segundo componente de polímero é uma poliolefina, como o polipropileno.

[025] Em pelo menos uma modalidade, as fibras contínuas da primeira camada são fibras misturadas ou bicomponentes.

[026] Em pelo menos uma modalidade, o laminado não tecido tem um peso base na faixa de 5 g/m2 a 100 g/m2.

[027] Em pelo menos uma modalidade, o laminado não tecido tem um peso base na faixa de 5 g/m2 a 80 g/m2.

[028] Em pelo menos uma modalidade, o laminado não tecido tem um peso base na faixa de 5 g/m2 a 60 g/m2.

[029] Em pelo menos uma modalidade, o laminado não tecido tem um peso base na faixa de 11 g/m2 a 19 g/m2.

[030] Em pelo menos uma modalidade, as fibras obtidas via sopro (meltblown) compreendem entre 2% e 45% do peso total do laminado não tecido.

[031] Em pelo menos uma modalidade, as fibras obtidas via sopro (meltblown) compreendem entre 16% e 33% do peso total do laminado não tecido.

[032] Em pelo menos uma modalidade, as primeiras telas não tecidas, respectivamente, formam uma folha de topo e uma folha traseira do laminado não tecido.

[033] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, um método para produzir uma tela não tecida compreende: formação de uma primeira tela não tecida compreendendo fibras contínuas obtidas por fiação contínua (spunbond); formação de uma segunda tela não tecida compreendendo fibras contínuas obtidas via sopro (meltblown) formando uma ou mais subcamadas de fibras grossas com fibras grossas obtidas via sopro (meltblown) entre pelo menos duas subcamadas de fibras finas com fibras finas obtidas via sopro (meltblown); formação de uma terceira tela não tecida que compreende fibras contínuas obtidas por fiação contínua (spunbond); e ligação da primeira, segunda e terceira telas não tecidas para formar as respectivas primeira, segunda e terceira camadas.

[034] Em pelo menos uma modalidade, a etapa de formação da primeira tela não tecida compreende um processo de via fundida.

[035] Em pelo menos uma modalidade, a etapa de formação da segunda tela não tecida compreende um processo de fiação via sopro (meltblown).

[036] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, um tecido compósito não tecido compreende pelo menos uma primeira e uma segunda telas não tecidas compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond); e uma terceira tela não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown) dispostas entre a primeira e a segunda telas não tecidas e ligadas à primeira e segunda telas não tecidas, em que a terceira tela não tecida compreende duas ou mais camadas internas de fibra grossa, cada uma das camadas de fibra grossa sendo disposta entre duas ou mais camadas externas de fibra fina, em que a terceira tela não tecida compreende pelo menos quatro zonas de transição com um diferencial de tamanho entre 0,5 mícrons e 3 mícrons.

[037] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, um tecido compósito não tecido compreende pelo menos uma primeira e uma segunda telas não tecidas compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond); e uma terceira tela não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown) dispostas entre a primeira e a segunda telas não tecidas e ligadas à primeira e segunda telas não tecidas, em que a terceira tela não tecida compreende uma ou mais camadas internas de fibras grossa, cada uma das camadas de fibra grossa sendo disposta entre duas ou mais camadas externas de fibras finas, em que a terceira tela não tecida compreende pelo menos três zonas de transição com um diferencial de tamanho entre 0,5 mícrons e 3 mícrons.

[038] Em pelo menos uma modalidade, a terceira tela não tecida é termicamente ligada à primeira e segunda telas não tecidas.

[039] Um tecido compósito não tecido de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção compreende: uma primeira camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), em que as fibras dentro da primeira camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma primeira distribuição; uma segunda camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), em que as fibras dentro da segunda camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma segunda distribuição; e uma terceira camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), em que a terceira camada não tecida fica disposta entre a primeira e segunda camadas não tecidas, em que as fibras dentro da terceira camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma terceira distribuição que é maior do que a primeira e segunda distribuições.

[040] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a primeira e a segunda camadas não tecidas constituem pelo menos 30% em peso da primeira, segunda e terceira camadas não tecidas combinadas.

[041] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a primeira e a segunda distribuições são distribuições estreitas ou intermediárias, onde a distribuição estreita indica pelo menos um incremento de uma amostra de fibras formando um pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou superior a 30 % ou indica pelo menos um incremento de uma amostra de fibras formando um pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou superior a 20% e nenhum outro pico superior a 5%, e onde a distribuição média indica pelo menos um incremento de uma amostra de fibras que formam um primeiro pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou maior do que 20% e pelo menos um outro incremento formando um segundo pico dentro da amostra que tem uma frequência maior do que 5%.

[042] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a terceira distribuição é uma distribuição média ou ampla, onde a distribuição ampla indica que nenhum incremento de uma amostra de fibras forma um pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou superior a 20%.

[043] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a primeira e a segunda distribuições são distribuições estreitas.

[044] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a terceira distribuição é uma distribuição intermediária.

[045] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a terceira distribuição é uma distribuição ampla.

[046] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a primeira e a segunda distribuições são distribuições intermediárias.

[047] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a terceira distribuição é uma distribuição ampla.

[048] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, um coeficiente de incremento entre a primeira distribuição e a terceira distribuição e entre a segunda distribuição e a terceira distribuição é de pelo menos 1.

[049] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, o coeficiente de incremento é de pelo menos 1,5.

[050] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, o tecido compósito não tecido compreende ainda pelo menos uma camada composta substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond).

[051] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a primeira, segunda e terceira camadas são dispostas entre pelo menos duas camadas externas, pelo menos duas camadas externas compostas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond).

[052] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, o tecido compósito não tecido tem um peso base inferior a 10 g/m2.

[053] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, o tecido compósito não tecido tem um tempo de penetração de fluido de baixa tensão superficial de pelo menos 25 segundos.

[054] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, o tecido compósito não tecido tem uma permeabilidade ao ar inferior a 50 m3/min/m3.

[055] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, as fibras na primeira e segunda camadas não tecidas têm um diâmetro médio de fibra que é menor do que um diâmetro médio de fibra das fibras na terceira camada não tecida.

[056] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, as fibras dentro da primeira, segunda e terceira camadas não tecidas têm um diâmetro médio de menos de 2 mícrons.

[057] Um tecido compósito não tecido de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção compreende: uma primeira tela compreendendo: uma primeira camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), as fibras dentro da primeira camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma primeira distribuição; uma segunda camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), as fibras dentro da segunda camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma segunda distribuição; uma terceira camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), a terceira camada não tecida disposta entre a primeira e a segunda camadas não tecidas, as fibras dentro da terceira camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma terceira distribuição que é maior do que a primeira e a segunda distribuições; e uma quarta camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond); e uma segunda tela compreendendo: uma quinta camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), as fibras dentro da quinta camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma quinta distribuição; uma sexta camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), as fibras dentro da sexta camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma sexta distribuição; e uma sétima camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown), a sétima camada não tecida disposta entre a quinta e sexta camadas não tecidas, as fibras dentro da sétima camada não tecida tendo diâmetros que variam de acordo com uma sétima distribuição que é maior do que a quinta e sexta distribuições; a primeira e a segunda telas são dispostas adjacentes uma à outra de modo que a segunda camada não tecida esteja diretamente voltada para a sexta camada não tecida.

[058] Em pelo menos uma modalidade exemplificativa, a segunda tela compreende ainda uma oitava camada não tecida composta substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond).

[059] Outras características e vantagens da presente invenção se tornarão prontamente aparentes a partir da seguinte descrição detalhada e dos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[060] Os objetos, características e vantagens acima relacionados da presente invenção serão mais completamente compreendidos por referência à descrição detalhada a seguir da modalidade preferida, embora ilustrativa, da presente invenção quando tomada em conjunto com as figuras anexas, onde:

[061] A Figura 1 é um diagrama representativo de um sistema para a produção de tecidos não tecidos compreendendo pelo menos uma camada interna de fibra grossa obtidas via sopro (meltblown) (MB) entre pelo menos duas camadas externas de fibra MB fina que são, por sua vez, dispostas entre pelo menos duas camadas obtidas por fiação contínua (spunbond) de acordo com uma primeira modalidade exemplificativa da presente invenção.

[062] A Figura 2 é um diagrama em seção transversal representativo de um aparelho de fibra obtidas via sopro (meltblown) ("feixe") de acordo com uma modalidade exemplificativas da presente invenção.

[063] A Figura 3 é uma tabela de parâmetros de processamento seletivo para as camadas MB de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção.

[064] A Figura 4A é uma tabela de resultados seletivos para tecidos não tecidos de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção.

[065] A Figura 4B é uma tabela de resultados seletivos para tecidos não tecidos de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção.

[066] As Figuras 5A, 5B e 5C são micrografias de tecidos não tecidos que são produzidos sob os parâmetros e condições do processo indicadas na Figura 3 de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção.

[067] As Figuras 6A, 6B, 6C, 6D e 6E são gráficos que ilustram correlações entre vários parâmetros entre os resultados mostrados na Figura 4 de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção.

[068] A Figura 7 é um gráfico que mostra a distribuição dos diâmetros das fibras dentro de uma camada obtida via sopro (meltblown).

[069] A Figura 8 é um histograma que mostra a distribuição dos diâmetros das fibras dentro de uma camada obtida via sopro (meltblown).

DESCRIÇÃO DETALHADA

[070] A presente invenção é direcionada a tecidos não tecidos com características de barreira e secura de superfície aprimoradas e métodos para produzi-los.

[071] Para os fins da presente divulgação, incrementos de uma amostra de medições de diâmetro de fibra serão usados para determinar a distribuição de fibra dentro de uma camada de um tecido compósito, onde cada incremento é de 0,25 mícron.

[072] Além disso, para os fins da presente divulgação, o termo "permeabilidade ao ar" e "AP" são intercambiáveis.

[073] Uma tela não tecida compósita com pelo menos uma camada interna de fibra grossa obtida via sopro (meltblown) (MB) entre pelo menos duas camadas externas de fibra fina MB, que são, por sua vez, dispostas entre pelo menos duas camadas obtidas por fiação contínua (spunbond), de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção, é especialmente adequada para uso em artigos absorventes descartáveis e/ou vestuários médicos que requerem uma alta barreira a líquidos. Conforme usado neste documento, o termo "artigo absorvente" se refere a artigos que absorvem e contêm fluidos e materiais sólidos. Por exemplo, os artigos absorventes podem ser colocados contra ou na proximidade do corpo para absorver e conter os vários exsudados expelidos pelo corpo. Os artigos absorventes podem ser artigos vestíveis, tais como fraldas para bebês, produtos para incontinência adulta e produtos de cuidados femininos, ou produtos higiênicos e de barreira usados para absorver e conter fluidos e materiais sólidos, tais como batas descartáveis e protetores de colchão, tais como usadas na profissão médica. Em particular, os não tecidos podem ser usados como uma camada que entra em contato com o corpo ou como parte desta camada, podem ser usados como uma folha de topo, punho de perna ou camada inferior. Os não tecidos também podem ser usados para embalar ou acondicionar itens como artigos absorventes. O termo "descartável" é usado neste documento para descrever artigos absorventes que não se destinam a ser lavados ou de outra forma restaurados ou reutilizados como um artigo absorvente, mas em vez disso se destinam a ser descartados após um único uso e, preferivelmente, para serem reciclados, compostados ou de outra forma descartados de uma maneira compatível com o meio ambiente.

[074] Os termos "tecido, folha, camada ou tela não tecido ", como aqui utilizados, significam uma estrutura de fibras, filamentos ou fios individuais que são posicionados de uma maneira substancialmente aleatória para formar um material plano, em oposição a uma malha ou tecido. Exemplos de tecidos não tecidos incluem telas obtidas via sopro (meltblown), telas obtidas por fiação contínua (spunbond), telas cardadas, telas produzidas por fluxo de ar, telas produzidas por via úmida e telas entrelaçadas. Um tecido compósito não tecido compreende mais de uma camada não tecido.

[075] O termo "fibras obtidas por fiação contínua" (spunbond) (SB), conforme aqui utilizado, significa fibras ou filamentos substancialmente contínuos com um diâmetro médio na faixa de 5-30 mícrons. Fibras divisíveis bicomponentes ou multicomponentes com um diâmetro médio na faixa de 10-30 mícrons antes da divisão também estão incluídas.

[076] O termo "fibras obtidas via sopro" (meltblown) (MB), tal como aqui utilizado, significa fibras ou filamentos substancialmente contínuos com um diâmetro médio inferior a 10 mícrons.

[077] Uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode incluir alterar o diâmetro da fibra MB e/ou SB para melhorar ainda mais a sensação tátil do material sem prejudicar o desempenho de abrasão.

[078] Uma modalidade exemplificativa da presente invenção inclui um tecido compósito multicamada compreendendo pelo menos uma primeira camada de fibras (preferivelmente obtidas via sopro (meltblown)) que compreende três ou mais subcamadas de vários diâmetros de fibra ligadas a pelo menos uma segunda camada de fibras (preferivelmente obtidas por fiação contínua (spunbond)), onde o diâmetro médio da fibra da segunda camada de fibras é pelo menos 1,3 vezes maior do que o diâmetro médio da fibra da primeira camada. Um tecido não tecido exemplificativo pode ser formado em linha pela deposição sequencial de uma ou mais camadas de fibras obtidas por fiação contínua (spunbond), seguidas por três ou mais camadas de fibras obtidas via sopro (meltblown) e seguidas por outra ou mais camadas de fibras obtidas por fiação contínua (spunbond) em uma superfície de coleta móvel. As camadas montadas podem ser termicamente ligadas, passando-as por um estreitamento de calandra formado entre dois rolos de calandra. Cada rolo de calandra pode ser aquecido ou não. Cada rolo de calandra pode ter um padrão ou pode ser liso. Alternativamente, as camadas podem ser ligadas por ultrassom, quimicamente (por exemplo, com adesivos) ou por meio de colagem por ar. Em uma forma de modalidade alternativa, as camadas individuais podem ser pré-formadas e opcionalmente ligadas e recolhidas individualmente, por exemplo, enrolando os tecidos em rolos de enrolamento. As camadas individuais podem ser montadas em camadas posteriormente e ligadas para formar um tecido compósito.

[079] Nas modalidades, o tecido de base pode ser uma estrutura "SMS" que pode ser produzida com vários feixes obtidos por fiação contínua (spunbond) e via sopro (meltblown), em que o tecido tem camadas externas obtidas por fiação contínua (spunbond) e camadas internas obtidas via sopro (meltblown) de vários diâmetros de fibra. De acordo com uma modalidade da invenção, o tecido de base é termicamente ligado por padrão de ligação.

[080] Um processo para fazer um tecido compósito de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção é mostrado na Figura 1. Em primeiro lugar, o feixe obtido por fiação contínua (spunbond) 2, os feixes obtid0s via sopro (meltblown) 3a-3d e o feixe obtido por fiação contínua (spunbond) 4 são usados para formar uma tela não tecida (doravante também referida como "tecido" ou "tecido de base") 6 na correia transportadora 8. A tela 6 é então ligada com rolos de calandra 10 e 12. De acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção, várias subcamadas de fibra sopradas de fundido podem ser formadas usando os respectivos feixes 3a, 3b, 3c e, opcionalmente, 3d. O feixe 3a pode ser um feixe obtido via sopro (meltblown) para deposição de fibras "grossas" com diâmetros acima de 2 mícrons, enquanto os feixes 3b e 3c, respectivamente, depositam fibras "finas" com diâmetros iguais ou inferiores a 2 mícrons. Por conseguinte, os feixes 3a, 3b e 3c podem formar coletivamente uma tela obtida via sopro (meltblown) que compreende pelo menos três subcamadas, em que uma subcamada de fibra "grossa" é formada entre duas subcamadas de fibra "fina". Conforme ilustrado ainda na Figura 1, um feixe de fibra "grossa" adicional 3d pode ser incorporado para formar outra subcamada de fibra "grossa" dentro das duas subcamadas de fibra "fina" formadas pelos feixes 3b e 3c. Os diâmetros das fibras depositadas pelos feixes 3a e 3d podem ser iguais ou diferentes. De acordo com as modalidades adicionais da invenção, vários elementos correspondentes a cada um dos feixes 2 e 4 também podem ser incorporados no sistema para formar várias camadas respectivas da tela 6.

[081] De acordo com uma forma da modalidade exemplificativa da invenção, uma tela não tecida de via fundida (spunmelt) é feita de filamentos substancialmente contínuos que são colocados em uma correia transportadora móvel 8 em uma distribuição aleatória. Os grânulos de resina podem ser processados sob calor em um fundido e, em seguida, alimentados através de uma fieira (ou linhas de distribuição de polímero fundido 2 e 4) para criar centenas de filamentos pelo uso de um dispositivo de estiramento (não mostrado). Conforme descrito anteriormente, múltiplas fieiras ou feixes (blocos em tandem) podem ser usados para fornecer uma densidade aumentada de fibras obtidas por fiação contínua (spunbond) correspondentes a, por exemplo, cada uma das linhas de distribuição de polímero fundido 2 e 4. Jatos de um fluido (como o ar) fazem com que as fibras dos feixes 2 e 4 sejam alongadas, e as fibras são então sopradas ou transportadas para uma tela móvel (correia transportadora) 8 onde são colocadas e sugadas contra a tela 8 por caixas de sucção (não mostradas) em um padrão aleatório para criar uma estrutura de tecido 6. Uma camada obtida via sopro (meltblown), com pelo menos três subcamadas, pode ser depositada por mecanismos (ou feixes) 3a-3d de fiação via sopro entre as camadas obtidas por fiação contínua (spunbond) colocadas por feixes de fiação 2 e 4. Por exemplo, o processo via sopro inclui a inserção de um polímero termoplástico em uma matriz. O material polimérico termoplástico é extrudado através de uma pluralidade de capilares finos na matriz para formar fibras. As fibras fluem em uma corrente de gás de alta velocidade (por exemplo, ar) que atenua as correntes de material polimérico termoplástico fundido para reduzir seu diâmetro, que pode ser igual ao diâmetro de microfibra. As fibras obtidas via sopro (meltblown) são depositadas quase aleatoriamente pelos feixes 3a-3d sobre a camada obtida por fiação contínua (spunbond) pelo feixe de fiação 2 para formar uma tela obtida via sopro (meltblown). Múltiplas matrizes são colocadas lado a lado em um bloco para gerar fibras suficientes em toda a largura total do tecido não tecido 6, e dois ou mais blocos podem ser usados em tandem a fim de aumentar a cobertura das fibras. As fibras obtidas via sopro (meltblown) podem ser pegajosas quando são depositadas, o que geralmente resulta em alguma ligação entre as fibras obtidas via sopro (meltblown) da tela.

[082] Em uma modalidade preferida, as fibras usadas para formar a tela 6 são polímeros termoplásticos, exemplos dos quais se incluem poliolefinas, poliésteres (por exemplo, ácido polilático ou "PLA"), poliamidas, copolímeros dos mesmos (com olefinas, ésteres, amidas ou outros monômeros) e suas misturas. Tal como aqui utilizado, o termo "mistura" inclui uma mistura homogênea de pelo menos dois polímeros ou uma mistura não homogênea de pelo menos dois polímeros fisicamente distintos, tais como fibras bicomponentes. Preferivelmente, as fibras são feitas de poliolefinas, exemplos das quais incluem polietileno, polipropileno, seus copolímeros de propileno-butileno e suas misturas, incluindo, por exemplo, copolímeros de etileno/propileno e misturas de polietileno/polipropileno. Em uma modalidade exemplificativa, as fibras obtidas por fiação contínua (spunbond) incluem aditivos para melhorar a maciez. Exemplos de tais aditivos incluem copolímeros; aditivos de deslizamento; e outros aditivos macios. Aditivos, tais como aqueles descritos acima e semelhantes, também podem ser adicionados às fibras MB a fim de modificar a sensação da superfície e o desempenho físico, por exemplo, taxa de absorção.

[083] Em uma modalidade exemplificativa, a tela 6 pode ser termicamente calandrada ligada através dos rolos 10 e 12. Além disso, um grau de ligação pode ser conferido pelas fibras obtidas via sopro (meltblown) (dos feixes 3a-3d) como resultado da calandragem de baixa pressão ou durante a formação da tela inicial devido às fibras obtidas via sopro (meltblown) permanecerem a uma temperatura suficientemente alta para aderir às fibras obtidas por fiação contínua (spunbond) dos feixes 2 e 4. De acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção, os rolos 10 e 12 podem ser uma calandra 10 tendo um rolo de ligação 12 definindo um padrão de ligação. Alternativamente, a tela 6 pode ser ligada por ultrassom, ligada quimicamente ou ligada por fluxo de ar. Por exemplo, um dispositivo ultrassônico ou um dispositivo de ligação por fluxo de ar pode ser usado no lugar dos rolos de ligação da calandra 10 e 12, em que tal dispositivo utiliza ar a temperaturas elevadas o suficiente para causar ligação térmica entre os filamentos e/ou fibras em suas porções de interseção por fusão do componente polimérico de temperatura de fusão mais baixa.

[084] A tela não tecida 6 pode ser incorporada em um laminado não tecido. O laminado pode ser formado por meios convencionais, incluindo, mas não se limitando a ligação térmica, ligação ultrassônica e/ou ligação química/adesiva.

[085] A Figura 2 ilustra um mecanismo (ou "feixe") de fiação por sopro representativo 3 (por exemplo, 3a-3d) de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção. Conforme mostrado na Figura 2, o feixe obtido via sopro (meltblown) 3 pode compreender uma placa perfurada 21 e uma ponta de molde 23 para, respectivamente, receber e extrudar um polímero fundido que é transmitido para uma lâmina de ar 25 que direciona as correntes de gás de alta velocidade (por exemplo, ar) 27a e 27b para atenuar a corrente de material polimérico termoplástico fundido para reduzir seu diâmetro. De acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção, como mostrado na Figura 2, o feixe obtido via sopro (meltblown) 3 pode compreender dutos de ar secundários adicionais que direcionam os fluxos de ar de alta velocidade secundários 29a e 29b para resfriar o material de fibra. Conforme descrito acima, as fibras obtidas via sopro (meltblown) são depositadas quase aleatoriamente pelos feixes 3a-3d sobre a camada obtida por fiação contínua (spunbond) colocada pelo feixe de fiação 2 no transportador 8 para formar uma tela obtida via sopro (meltblown). Novamente, o feixe 3a e, opcionalmente, o feixe 3d, podem ser configurados para depositar uma subcamada de fibra MB "grossa" com diâmetros de fibra acima de 2 mícrons e os feixes 3b e 3c são configurados para depositar uma subcamada de fibra MB "fina" com diâmetros de fibra iguais ou inferiores 2 microns.

[086] A Figura 3 mostra uma tabela de parâmetros de processo para as respectivas subcamadas MB de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção. Conforme mostrado na Figura 3, as subcamadas MB podem ser formadas usando: uma matriz de fiação por sopro com 35-75 orifícios por polegada; diâmetro do capilar de sopro em 0,3-0,4 milímetros (mm); temperatura da matriz de fiação por sopro a 250-280 graus Celsius (°C); taxa de transferência de polímero obtido via sopro de 20-60 quilogramas por hora por metro (kg/h/m); temperatura de ar quente de fiação por sopro a 260-280°C; taxa de fluxo de ar quente de fiação por sopro a 2600-4000 metros cúbicos por hora (m3/h); e temperatura de resfriamento de ar secundário de fiação por sopro em 20- 30°C. De acordo com uma modalidade preferida, a temperatura da matriz de fiação por sopro pode se situar entre aproximadamente 255°C e 270°C.

[087] A Figura 3 ilustra ainda parâmetros de processo exemplificativo para subcamadas de fibra MB "grossa" e "fina". Conforme mostrado na Figura 3, as subcamadas MB podem ser formadas usando: uma matriz de fiação por sopro com 35 orifícios por polegada; diâmetro do capilar de sopro em 0,4 mm; temperatura da matriz de fiação por sopro a 255°C; taxa de transferência de polímero obtido via sopro a 30 kg/h/m; temperatura do ar quente de fiação por sopro a 265°C; taxa de fluxo de ar quente de fiação por sopro a 2600 m3/h; e temperatura de resfriamento de ar secundário de fiação por sopro a 20°C. Alternativamente, as subcamadas MB podem ser formadas usando: uma matriz de fiação por sopro com um diâmetro capilar de sopro de 0,3 mm; temperatura da matriz de fiação por sopro a 255°C; taxa de transferência de polímero obtido via sopro a 50 kg/h/m; temperatura do ar quente de fiação por sopro a 265°C; taxa de fluxo de ar quente de fiação por sopro a 3900 m3/h; e temperatura de resfriamento de ar secundário de fiação por sopro a 30°C.

[088] Em uma modalidade exemplificativa, um tecido de base com uma estrutura SMS inclui uma quantidade de fibras obtidas via sopro (meltblown) constituindo de 2-45% da tela total em peso, preferivelmente 16-33% da tela total em peso, e mais preferivelmente cerca de 19-30% da tela total em peso.

[089] Vantajosamente, a camada interna de fibra grossa pode retardar a passagem de líquido porque ela interrompe a rede capilar das camadas finas obtidas via sopro (meltblown), melhorando assim as propriedades de barreira dos laminados.

[090] As Figura 4A é uma tabela de resultados seletivos para testes de tecido não tecido realizados de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção. Exemplos de não tecidos MB com um perfil MB "plano" (isto é, camada de tamanho de fibra uniforme) e aqueles com várias subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (perfis MB “arqueado", “arqueado” modificado" e de "gradiente") feitos de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção está incluída na tabela ilustrada na Figura 4A. Conforme refletido na Figura 4A, os materiais usados nos exemplos incluem fibras obtidas via sopro (meltblown) feitas a partir dos respectivos tipos de resina (A, B e C). A resina A era uma resina de homopolímero de polipropileno com uma taxa de fluxo de fiação por sopro (a 230°C/2,16 kg) (MFR) de 1300 g/10 min (por ASTM D1238) e uma densidade de 0,90 g/cm3 (por ASTM D1505). A resina B era uma resina de homopolímero com um MFR de 1800 g/10 min (por ASTM D1238) e uma densidade de 0,90 g/cm3 (por ASTM D792). A resina C era uma resina de homopolímero à base de metaloceno com um MFR de 1550 g/10 min. Especificamente, para a resina A, foi usado Total™ PPH 3962; para a Resina B, foi usado Lyondellbasell® Metocene MF650Y; e para a Resina C foi usado ExxonMobil® Achieve™ 6936G2. Um perfil de MB arqueado inclui uma subcamada de fibra grossa (> 2 μm) entre duas subcamadas de fibra fina (< 2 μm), um perfil de MB "arqueado modificado" inclui duas subcamadas de fibra grossa (com diferentes diâmetros de fibra respectivos) entre duas subcamadas de fibra fina, e um perfil de “gradiente” MB inclui subcamadas grossas-a-finas.

[091] Como mostrado neste caso, as amostras são identificadas por um número de teste com uma descrição correspondente de um peso base (BW) do não tecido em gsm (gramas por metro quadrado), um número (#) de feixes MB (isto é, número das mesmas ou diferentes subcamadas), material MB (peso básico) no não tecido em g/m2, uma porcentagem (%) de fibras MB no não tecido, a resina MB usada, um perfil MB das subcamadas, um resultado de teste médio de penetração de fluido de baixa tensão superficial comparativa (LSTS) em segundos, permeabilidade ao ar em m3/min/m2.

[092] O parâmetro LSTS se refere a uma medida de tempo médio de penetração de fluido de baixa tensão superficial (LSTS) da respectiva amostra de tecido, conforme medido usando o procedimento de teste de tempo de no de pedido de patente US 2014/0272261 (Udengaard et al.), que é aqui incorporado por referência. Em particular, o teste LSTS foi realizado seguindo o procedimento descrito nos parágrafos [0153] - [0184] de Udengaard et al. Os resultados dos testes foram relatados e calculados após a realização de todos os 30 testes.

[093] Para cada amostra, a permeabilidade ao ar (AP) também foi testada de acordo com o procedimento ASTM D737-69.

[094] O LSTS de cada amostra foi determinado de acordo com o seguinte procedimento de teste: Teste de Tempo de Penetração de Fluido de Baixa Tensão Superficial

[095] O Teste De Tempo De Penetração De Fluido De Baixa Tensão Superficial é usado para determinar a quantidade de tempo que leva uma quantidade especificada de um fluido de baixa tensão superficial, descarregado a uma taxa prescrita, para penetrar totalmente uma amostra de um substrato não tecido que é colocada sobre uma almofada absorvente de referência. Como padrão, isso também é chamado de Teste de Penetração de Fluido de Baixa Tensão de Superfície de 32 mN/m por causa da tensão superficial do fluido de teste e cada teste é feito em duas camadas da amostra de substrato não tecido simplesmente colocada em cima uma da outra.

[096] Para este teste, a almofada absorvente de referência tem 5 camadas de papel de filtro Ahlstrom grau 989 (10 cm x 10 cm) e o fluido de teste é um fluido de baixa tensão superficial de 32 mN/m. Escopo

[097] Este teste é projetado para caracterizar o desempenho de penetração de fluido de baixa tensão superficial (em segundos) de substratos não tecidos destinados a fornecer uma barreira para fluidos de baixa tensão superficial, como misturas de urina e evacuações ou secreções intestinais, por exemplo. Equipamento

[098] Testador de Penetração Lister: A instrumentação é a mesma que a descrita na EDANA ERT 153.002 seção 6, com a seguinte exceção: a placa percutível tem um orifício em forma de estrela de 3 fendas com ângulo de 60 graus com as fendas estreitas tendo um comprimento de 10,0 mm e uma largura de fenda de 1,2 mm. O orifício 2000 é ilustrado na Figura 31. Este equipamento está disponível na Lenzing Instruments (Áustria) e na W. Fritz Metzger Corp (EUA). A unidade precisa ser configurada de modo que não desligue após 100 segundos.

[099] Almofada absorvente de referência: É usado papel de filtro Ahlstrom Grau 989, em áreas de 10 cm x 10 cm. O tempo médio de penetração é 3,3 + 0,5 segundos para 5 camadas de papel de filtro usando o fluido de teste de 32 mN/m e sem a amostra da tela. O papel de filtro pode ser adquirido pela Empirical Manufacturing Company, Inc. (EMC) 7616 Reinhold Drive Cincinnati, Ohio 45237. Fluido de teste

[0100] O fluido de tensão superficial de 32 mN/m é preparado com água destilada e 0,42 +/- 0,001 g/litro de Triton-X 100. Todos os fluidos são mantidos em condições ambientais. Líquido de enxágue de eletrodo: solução aquosa de cloreto de sódio a 0,9% (CAS 7647-14-5) (9 g de NaCl por 1 L de água destilada). Procedimento de Teste

[0101] Certifique-se de que a tensão superficial seja de 32 mN/m +/- 1 mN/m de acordo com o teste de tensão superficial de um líquido aqui descrito. Caso contrário, refaça o fluido de teste.

[0102] Prepare o líquido de enxágue do eletrodo aquoso de NaCl a 0,9%.

[0103] Certifique-se de que o alvo de penetração (3,3 +/- 0,5 segundos) para a almofada absorvente de referência seja alcançado testando 5 camadas com o fluido de teste de 32 mN/m como segue.

[0104] Empilhe ordenadamente 5 camadas da almofada absorvente de referência na placa de base do testador de penetração.

[0105] Coloque a placa de penetração sobre as 5 camadas e certifique-se de que o centro da placa esteja sobre o centro do papel. Centralize este conjunto sob o funil de dispensação.

[0106] Certifique-se de que o conjunto superior do testador de penetração esteja abaixado até o ponto de parada predefinido.

[0107] Certifique-se de que os eletrodos estão conectados ao temporizador.

[0108] Ligue o testador de penetração "on" e zere o cronômetro.

[0109] Use a pipeta de volume fixo de 5 mL e a ponta, dispense 5 mL do fluido de teste de 32 mN/m no funil.

[0110] Abra a válvula magnética do funil (pressionando um botão na unidade, por exemplo) para descarregar os 5 mL de fluido de teste. O fluxo inicial do fluido completará o circuito elétrico e iniciará o cronômetro. O cronômetro irá parar quando o fluido penetrar na almofada absorvente de referência e cair abaixo do nível dos eletrodos na placa de penetração.

[0111] Registre o tempo indicado no cronômetro eletrônico.

[0112] Remova o conjunto de teste e descarte a almofada absorvente de referência usada. Enxágue os eletrodos com solução aquosa de NaCl a 0,9% para prepará-los para o próximo teste. Seque a depressão acima dos eletrodos e a parte de trás da placa de penetração, bem como limpe o orifício de saída do distribuidor e a placa inferior ou superfície da mesa sobre a qual o papel de filtro é colocado.

[0113] Repita este procedimento de teste para um mínimo de 3 réplicas para garantir que o alvo de penetração da almofada absorvente de referência seja atingido. Se a meta não for atingida, a almofada absorvente de referência pode estar fora das especificações e não deve ser usada.

[0114] Após o desempenho da almofada absorvente de referência ter sido verificado, as amostras de substrato não tecido podem ser testadas.

[0115] Corte o número necessário de espécimes de substrato não tecido. Para substratos não tecidos amostrados de um rolo, corte as amostras em espécimes quadradas de 10 cm por 10 cm. Para substratos não tecidos amostrados de um produto de consumo, corte as amostras em espécimes quadrados de 15 por 15 mm. O fluido flui para a amostra de substrato não tecido a partir da placa.

[0116] Toque o espécime de substrato não tecido apenas na borda.

[0117] Empilhar ordenadamente 5 camadas da almofada absorvente de referência na placa de base do testador de penetração.

[0118] Coloque o espécime de substrato não tecido no topo das 5 camadas de papel de filtro. Duas camadas do espécime de substrato não tecido são usadas neste método de teste. Se o espécime de substrato não tecido for lateral (isto é, tiver uma configuração de camada diferente com base em qual lado está voltado em uma direção particular), o lado voltado para o usuário (para um produto absorvente) ficará para cima no teste.

[0119] Coloque a placa de penetração sobre a amostra de substrato não tecido e certifique-se de que o centro da placa de penetração está sobre o centro da amostra de substrato não tecido.

[0120] Centralize este conjunto sob o funil de distribuição.

[0121] Certifique-se de que o conjunto superior do testador de penetração esteja abaixado até o ponto de parada predefinido.

[0122] Certifique-se de que os eletrodos estão conectados ao temporizador. Ligue o testador de penetração e zere o cronômetro.

[0123] Execute conforme descrito acima.

[0124] Repita este procedimento para o número necessário de espécimes de substrato não tecido. É necessário um mínimo de 5 espécimes de cada amostra de substrato não tecido diferente. O valor médio é o tempo de penetração de baixa tensão superficial de 32 mN/m em segundos.

[0125] As Figuras 5A, 5B e 5C são micrografias de tecidos não tecidos que foram formados com subcamadas MB "grossas" e "finas" sob os parâmetros e condições do processo representados nas Figuras 3 e 4 de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção. Em particular, as Figuras 5A, 5B e 5C são micrografias de não tecidos do teste 22 identificados e representados na Figura 4 (Exemplo 4). Conforme mostrado nas Figuras 5A-C, os não tecidos compreendem a estratificação particularmente desejável das subcamadas MB grossas e finas, com uma diferença nos diâmetros de fibra medidos entre as subcamadas MB grossas e finas estando entre aproximadamente 1,1 a 2,7 mícrons.

[0126] As Figuras 6A, 6B, 6C, 6D e 6E são gráficos que ilustram as correlações entre vários parâmetros dos ensaios conduzidos sob os parâmetros e condições do processo representadas na Figura 4A de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção. Em particular, a Figura 6A ilustra a correlação entre o desempenho LSTS médio e o peso básico dos tecidos de teste listados na Figura 4A em comparação com: um valor mínimo LSTS vs. peso base entre os resultados do ensaio. A Figura 6B ilustra a correlação entre a permeabilidade ao ar e LSTS entre os resultados do teste na Figura 4A. A Figura 6C ilustra a correlação entre a permeabilidade do ar e LSTS entre os resultados do teste na Figura 4A sem testes de controle 1-3. A Figura 6D ilustra a correlação entre LSTS e o peso básico das fibras MB dentro dos tecidos para os respectivos ensaios na Figura 4A. A Figura 6E ilustra a correlação entre LSTS e o peso líquido (NW), ou peso básico, do tecido não tecido dos respectivos ensaios na Figura 4A. Deve ser apreciado que as Figuras 6A- 6E ilustram a eficácia do perfil arqueado.

[0127] Outras abordagens ao uso de camadas obtidas via sopro (meltblown) para atingir boas propriedades de barreira são conhecidas. Por exemplo, fibras muito finas (frequentemente chamadas de nanofibras) ou uma combinação de fibras com diferentes níveis de finura podem ser usadas para criar uma camada de barreira (conforme descrito em, por exemplo, no documento US20180178486 apresentado por PEGAS NONWOVENS). Esses métodos conhecidos alcançam propriedades de barreira eficazes ajustando os valores medianos ou médios do diâmetro da fibra dentro das camadas obtidas via sopro (meltblown), mas não abordam diretamente a distribuição do diâmetro da fibra.

[0128] O termo "distribuição de diâmetro de fibra" ou "distribuição de fibra", tal como aqui utilizado, se refere ao grau de variabilidade do diâmetro da fibra em uma camada obtidas via sopro (meltblown). Um versado na técnica apreciará que um feixe de produção de fiação via sopro produz fibras desde muito finas (por exemplo, diâmetros abaixo de 2 mícrons) a bastante grossas (por exemplo, diâmetros acima de 5 mícrons). Para descrever a espessura da fibra na camada, geralmente o valor médio ou mediano é usado. As médias são úteis para simplificação, mas a simplificação neste contexto não leva à otimização das propriedades de barreira. A este respeito, com referência às Figuras 7 e 8, uma camada obtida via sopro (meltblown) com fibras com um diâmetro médio de 2 mícrons pode ser, por exemplo, uma camada com 80% de fibras na faixa de 1,75 - 2,25 mícrons (como indicado pela linha tracejada curva na Figura 7), ou, por exemplo, uma camada com apenas 20% de fibras nesta área (como indicado pela curva de linha sólida na Figura 7).

[0129] Como pode ser visto nas Figuras 7 e 8, o valor médio na verdade não é muito frequente no material (apenas 5% das fibras para a distribuição ampla) e os incrementos mais frequentes estão localizados bem afastados uns dos outros. Para uma distribuição ampla, há tipicamente um conteúdo bastante grande de fibras muito finas e também um conteúdo bastante grande de fibras grossas e muito grossas. Em comparação, a distribuição estreita cria um grande pico com um incremento ou incrementos frequentes adjacentes uns aos outros.

[0130] Para os fins da presente invenção, para determinar a distribuição da espessura da fibra de uma camada obtida via sopro (meltblown), pelo menos 100 espessuras de fibra são medidas em uma amostra. Os resultados são definidos em incrementos de 0,25 micrômetro (formando um histograma). A frequência da fibra dentro de um determinado incremento é recalculada em uma razão percentual. Os incrementos podem ser mostrados em um gráfico (ver Figura 7).

[0131] Por exemplo, se 23 medições de fibra estão dentro do incremento de 1,25 a 1,5 mícron, e a quantidade total de fibras medidas é 100, a razão percentual é 23% (23/100).

[0132] Para a finalidade da presente divulgação, a distribuição da espessura da fibra é definida como segue.

[0133] A distribuição estreita da espessura da fibra (N) tem pelo menos um pico igual ou superior a 30% do nível de frequência. Ou seja, pelo menos um incremento é igual ou superior a 30%. Alternativamente, uma distribuição estreita de espessura de fibra (N) tem pelo menos um pico igual ou superior a 20% e nenhum outro pico superior a 5%. Ou seja, pelo menos um incremento é igual ou superior a 20% e os incrementos adjacentes são iguais ou inferiores e os demais incrementos adjacentes são iguais ou inferiores, etc., e quando um incremento não é igual ou inferior ao seu vizinho, de modo a formar um pico local, então esse incremento é inferior a 5%.

[0134] A distribuição média de espessura de fibra (M) tem pelo menos um pico igual ou superior a 20% e algum outro pico superior a 5%. Ou seja, pelo menos um incremento é igual ou superior a 20% e os incrementos adjacentes são iguais ou inferiores e os demais incrementos adjacentes são iguais ou inferiores, etc., e quando um incremento não é igual ou inferior ao seu vizinho, de modo a formar um pico local, então esse incremento é superior a 5%.

[0135] A distribuição ampla da espessura da fibra (B) não tem pico igual ou superior a 20%. Ou seja, nenhum incremento é igual ou superior a 20%.

[0136] Camadas com distribuições de diâmetro de fibra diferentes terão características muito diferentes. Por exemplo, as características dos poros serão diferentes para distribuições amplas e estreitas, e qualquer agente (por exemplo, gás ou líquido) fluindo através do tecido irá agir de forma diferente. Sem ser limitado pela teoria, uma camada com distribuição estreita de espessura de fibra (N) tenderá a ter um arranjo de poros mais regular com poros muito pequenos em comparação com camadas com distribuição mais ampla de espessura de fibra (M, B). Pelo contrário, uma camada com ampla distribuição de espessura de fibra (B) tenderá a ter um arranjo de poros mais irregular (isto é, menos regular) em comparação com camadas com distribuição mais estreita de espessura de fibra (M, N). Nas camadas B, fibras mais grossas podem formar em certo sentido uma estrutura interna e fibras menores podem formar “pontes” entre as fibras grossas, preenchendo os poros maiores entre as fibras grossas. Além disso, nas camadas B, o "caminho/rota" dos poros pode ser mais irregular.

[0137] Surpreendentemente, os inventores do presente pedido descobriram que uma combinação de camadas com diferentes distribuições de valores de diâmetro de fibra traz uma vantagem para as propriedades de barreira do laminado. Sem estar limitado pela teoria, as diferentes características das camadas N, M e B, especialmente as características diferentes da rede capilar em cada camada, resultam na fronteira entre essas camadas rompendo toda a rede capilar laminada, desacelerando ou bloqueando a passagem do meio (por exemplo, gás, líquido, etc.) através do laminado.

[0138] De acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção, uma tela não tecida compósita inclui pelo menos três camadas obtidas via sopro (meltblown) com diferentes distribuições de espessura de fibra. Pelo menos duas camadas obtidas via sopro (meltblown) têm uma distribuição estreita de espessura de fibra (N) ou média (M) e pelo menos uma camada obtida via sopro (meltblown) tem uma distribuição média de espessura de fibra (M) ou ampla (B). As camadas são combinadas de modo que a camada com distribuição de espessura de fibra média (M) ou ampla (B) esteja localizada entre as duas camadas com distribuição de espessura de fibra estreita (N) ou média (M), onde as camadas externas têm uma distribuição mais estreita de espessura de fibra do que a camada intermediária (por exemplo, composições NMN, NBN, MBM) formando um perfil denominado "relevo de distribuição" ("arqueado D"). Preferivelmente, as camadas são combinadas de modo que a camada com distribuição de espessura de fibra média (M) ou ampla (B) esteja no meio entre duas camadas com distribuição de fibra estreita (N), formando assim uma composição NMN ou NBN.

[0139] Preferivelmente, a distribuição da espessura da fibra em camadas adjacentes que formam o perfil "arqueado D" difere por um coeficiente de incremento de pelo menos 1, mais preferivelmente por pelo menos 1,5.

[0140] O coeficiente de incremento é um valor que expressa a amplitude da distribuição de 50% dos valores medidos mais frequentes dentro da amostra. Os valores medidos são classificados em incrementos (incrementos de 0,25 mícron). Para determinar o coeficiente de incremento, os incrementos são ordenados de acordo com a quantidade de valores em cada um, do mais frequente ao menos frequente, e é contado o número de incrementos contendo 50% dos valores medidos mais frequentes. Por exemplo, a distribuição estreita mostrada na Figura 7 com 200 valores medidos tem o incremento mais frequente contendo 70 valores medidos e o segundo incremento mais frequente contendo 46 valores medidos. Juntos, eles contêm mais de 50% dos valores medidos mais frequentes por um montante de 30 valores (70 + 46 = 116, que é 16 valores sobre os 100 valores que constituem os 50% dos valores). Portanto, estamos preocupados neste exemplo apenas com 30 dos valores do incremento de 46 valores. O coeficiente de incremento é então 1,65 (= 1 + (46-30)/46)). O coeficiente de incremento para a ampla distribuição mostrada na Figura 7 é 5,75.

[0141] Nas modalidades exemplificativas, a porção obtida via sopro (meltblown) de um laminado pode ser formada a partir de mais de três camadas. Outras camadas obtidas via sopro (meltblown) podem ser adicionadas em um ou ambos os lados da porção obtida via sopro (meltblown) de três camadas do laminado, tal como, por exemplo, em um ou ambos os lados externos do laminado. As camadas obtidas via sopro (meltblown) adicionadas podem ter várias propriedades. A sequência pode ser repetida (por exemplo, NMNMN, NBNBN) e/ou qualquer porção pode ser duplicada ou triplicada (por exemplo, NNMNN, NNBNN, NNNMNNN, NNNBNNN). Um versado na técnica apreciaria que outras variações serão possíveis de acordo com as modalidades exemplificativa da presente invenção, tais como, por exemplo, NNMNBN, NBNMN, ... etc.

[0142] Nas modalidades exemplificativas, uma série de camadas adjacentes não seguem uma distribuição de espessura de fibra crescente (por exemplo, NMB), mas em vez disso, as camadas dentro da sequência alternam entre distribuição mais estreita e mais ampla (por exemplo, NMN, NMNBNMN, etc.)

[0143] Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a estrutura de multicamadas inventiva fornece uma barreira para gases (inerte aos polímeros que formam a camada) principalmente devido à rede capilar e à tenacidade da estrutura da fibra. Quanto mais estreita e tortuosa for a rede capilar, mais lento será o fluxo de gás pelo tecido. A dureza da estrutura do tecido impede que o gás forme canais mais largos. O perfil arqueado-D, com interrupções capilares e diferentes características da rede capilar, fornece propriedades de barreira aprimoradas em comparação com um perfil "plano", como pode ser visto, por exemplo, em relação aos resultados de permeabilidade do ar.

[0144] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base abaixo de 1 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 70 m3/min/m2.

[0145] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 1 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 65 m3/min/m2.

[0146] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 2 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 57 m3/min/m2.

[0147] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 3 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 38 m3/min/m2.

[0148] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 4 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 27 m3/min/m2.

[0149] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 5 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 20 m3/min/m2.

[0150] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 7 g/m2 fornece uma permeabilidade ao ar máxima de 15 m3/min/m2.

[0151] Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a estrutura de multicamadas inventiva forneça uma barreira para líquidos devido a dois princípios principais: a relação da tensão superficial do líquido e da fibra e a estrutura da fibra com a rede capilar típica. Se a tensão superficial da fibra for menor do que a tensão superficial do líquido, a fibra será chamada de “fóbica” e formará a barreira por efeito capilar negativo. Quanto maior essa diferença, mais forte será o efeito capilar negativo e também a barreira. Por exemplo, a água, como um líquido polar, é bem repelida por fibra de poliolefina não polar. Por outro lado, os vários exsudados líquidos corporais podem ter energia de tensão superficial mais próxima daquela da fibra de poliolefina e, assim, o efeito repelente ou de barreira é diminuído. Quanto menor a diferença de tensão superficial fibra - líquido, menor será o efeito capilar (positivo ou negativo), e assim as características da rede capilar se tornam mais importantes de acordo com princípios semelhantes aos descritos para o gás. A este respeito, o perfil "arqueado D", com rupturas capilares e características de rede capilar diferentes, fornece propriedades de barreira aprimoradas, especialmente para líquidos de baixa tensão superficial, em comparação com um perfil "plano", como pode ser visto, por exemplo, em relação para os resultados do Tempo De Penetração Do Fluido De Baixa Tensão Superficial (LSTS).

[0152] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base abaixo de 1 g/m2 fornece um LSTS de pelo menos 6 segundos.

[0153] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 1 g/m2 fornece um LSTS de pelo menos 7 segundos.

[0154] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 2 g/m2 fornece um LSTS de pelo menos 9 segundos.

[0155] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 3 g/m2 fornece um LSTS de pelo menos 17 segundos.

[0156] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 4 g/m2 fornece um LSTS de pelo menos 22 segundos.

[0157] Uma camada de barreira obtida via sopro (meltblown) de acordo com as modalidades exemplificativas da invenção com um peso base superior a 5 g/m2 fornece um LSTS de pelo menos 25 segundos.

[0158] Além disso, as fibras mais espessas na camada com distribuição média ou ampla podem servir como um "reforço" interno ou "esqueleto" e podem aumentar ligeiramente a resistência de um tecido. O fortalecimento da estrutura pode aumentar sua resistência contra a pressão causada por um meio (gás, líquido) e pode aumentar o limite no qual a camada de barreira se torna mecanicamente danificada e perde suas propriedades de barreira.

[0159] A delicadeza das camadas obtidas via sopro (meltblown) pode ser mostrada, por exemplo, nos resultados da coluna de água, onde se acredita, sem ser limitado pela teoria, o efeito capilar negativo deforma tanto as fibras e toda a estrutura da fibra, que a estrutura da fibra é danificada antes que o benefício do perfil "arqueado D" possa ser visto.

[0160] É bem conhecido que a espessura da fibra é muito importante para as propriedades de barreira do tecido. As camadas de fibras obtidas via sopro (meltblown) padrão atuais têm, em geral, diâmetros de fibra médios na faixa de 2 a 5 mícrons. Fibras abaixo de 2 mícrons são consideradas fibras finas. Como explicado acima, a estrutura da camada de fibra é muito importante para as propriedades de barreira. A distribuição de espessuras de fibra na camada pode afetar significativamente a composição da camada de fibra. Por exemplo, um coeficiente de fibra teórica pode ser usado para expressar a diferença.

[0161] O termo "coeficiente de densidade de embalagem teórica de fibra" ou "TCC" (coeficiente de cobertura teórica) representa a cobertura de uma unidade de medição específica por fibras e é dependente do peso base, densidade do material que forma a fibra e a seção de fibras contidas no tecido não tecido. O TCC pode, assim, ser visualizado imaginando que a partir de toda a massa contida no tecido não tecido assumido, uma única fibra é criada com uma seção transversal circular correspondente ao diâmetro médio da fibra na camada e que esta fibra é então colocada sobre uma superfície de tal forma que as fibras não se cruzem ou se sobreponham de outra forma. A proporção da área coberta então forma o TCC. Quanto mais finas as fibras, com todos os outros valores permanecendo constantes, maior é o TCC e, da mesma forma, o TCC diminui com o aumento da densidade do material que forma a fibra (com todos os outros valores permanecendo constantes).

[0162] O TCC é calculado de acordo com a seguinte fórmula: "coeficiente de cobertura teórico" (TCC) % = d * L * 100%; L= 4V/πd2 V = m/p portanto: TCC % = (4 * m * 100%)/(π * p * d) d ... = mediana da espessura da fibra dentro da camada relevante (mícron = 1e10-6 m) L ... comprimento da fibra em 1 m2 de tecido (m/m2) V ... volume de fibra em 1 m2 de têxtil (m3/m2) m ... massa de fibra em 1 m2 de têxtil (g/m2, corresponde ao peso básico da camada relevante) p ... densidade da fibra (massa g/volume cm3; corresponde à densidade do material a partir do qual a fibra é produzida)

[0163] Por exemplo, os materiais com distribuição apresentados nas Figuras 7 e 8, produzidos a partir de polipropileno, têm a mesma espessura média de fibra (2 mícrons), sua espessura média de fibra difere (2,00 para estreita e 1,75 mícron para larga) e seus valores de TCC para 1 gsm MB é de 68% para estreita e 78% para ampla distribuição.

[0164] Se a quantidade de fibras que formam a camada for muito pequena, então as fibras serão depositadas longe umas das outras e a porosidade da camada será maior do que corresponderia ao diâmetro das fibras. Sem estar limitado pela teoria, assumimos que o limite crítico para atingir as propriedades de barreira necessárias é, no caso de camada única, uma cobertura de pelo menos 70%, preferivelmente uma cobertura de 130% de acordo com o "coeficiente de cobertura teórico (TCC)" e pelo menos 20% de cobertura para cada camada, melhor ainda 25% de cobertura para cada camada, preferivelmente pelo menos 30% de cobertura para cada camada no caso da combinação descrita de camadas N e B ou N e M ou M e B, onde sinergias mútuas podem ocorrer - especialmente no que diz respeito à distribuição da rede capilar. Ainda, no entanto, se aplica que a soma dos valores de TCC para camadas de barreira obtidas via sopro (meltblown) é de pelo menos 50%, melhor ainda pelo menos 60%, melhor ainda pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 100%.

[0165] Um limite superior para o peso básico não é, do ponto de vista da funcionalidade da invenção, limitado e um versado na técnica compreenderá facilmente que com uma % crescente de cobertura de acordo com o TCC, a barreira das camadas individuais aumenta e uma redução relativa do aumento descrito nas propriedades de barreira pode ocorrer como resultado da combinação de camadas de acordo com a invenção.

[0166] Sem ser limitado pela teoria, assume-se que o limite superior na área particularmente adequada para a implementação da invenção é perceptível até um TCC de não mais do que 800% para cada camada, melhor ainda não mais do que 600% para cada camada, melhor ainda não mais do que 400% para cada camada e preferivelmente não mais do que 200% para cada camada no caso das combinações de camadas N, M e B descritas, onde sinergias mútuas podem ocorrer.

[0167] Conforme descrito anteriormente, o "perfil arqueado-D" se refere a uma combinação de camadas com distribuições de espessura de fibra diferentes. Nas modalidades exemplificativas, as camadas combinadas na composição podem ter a mesma espessura de fibra média ou mediana. Por exemplo, perfis nos. 25, 26 e 29 mostraram na Figura 4 camadas envolvidas com a mesma fibra média.

[0168] Por exemplo, as camadas N e M ou N e B ou M e B podem ter a espessura média de fibra igual ou muito semelhante.

[0169] Por exemplo, as camadas N e M ou N e B ou M e B podem ter uma espessura de fibra média abaixo de 2 mícrons.

[0170] Por exemplo, as camadas N e M ou N e B ou M e B podem ter uma espessura de fibra média abaixo de 1,5 mícron.

[0171] Por exemplo, as camadas N e M ou N e B ou M e B podem ter uma espessura de fibra média abaixo de 1 mícron.

[0172] O "perfil arqueado D" também pode ter diferentes espessuras de fibra média ou mediana. A este respeito, um forte efeito de sinergia ocorre quando o perfil arqueado D é combinado com a diferença na espessura média da fibra entre as camadas. Preferivelmente, a camada de distribuição de espessura de fibra estreita (N, M) é formada por fibras mais finas (médias ou medianas) e a distribuição de espessura mais ampla (M, B) é formada por fibras mais grossas.

[0173] A título de exemplo, uma composição de multicamadas pode ser feita de 3 camadas formadas por 3 feixes obtidos via sopro (meltblown) idênticos seguindo um ao outro.

[0174] Para o propósito deste exemplo, assumimos que a produção de polímero através do feixe está ligada à distribuição de fibra. O primeiro e o último feixe são definidos em baixa produção para produzir fibras finas com distribuição estreita. O feixe do meio é definido em alto rendimento para produzir fibras com distribuição mais ampla e maior espessura média ou mediana das fibras. O resultado é uma estrutura NMN ou NBN onde as camadas N têm diâmetro médio de fibra inferior do que as camadas M ou B.

[0175] Em outros exemplos, cada feixe dentro de um conjunto de feixes obtidos via sopro (meltblown) é otimizado para obter uma espessura e distribuição de fibra da camada desejada (por exemplo, tipo de polímero, índice de taxa de fluxo de fusão de polímero e outras propriedades, rendimento de polímero, temperatura do polímero, temperatura e volume do ar, DCD, sucção, etc.). Muitas combinações de perfis arqueado D de acordo com a invenção podem ser produzidas em tal linha.

[0176] A Figura 4B fornece dados adicionais em relação aos testes nos. 1-47 mostrando o efeito do perfil "arqueado D", junto com os novos testes nos. 50-52. Os testes nos. 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 32, 38, 43, 46, 47 e 50 mostrados na Figura 4B apresentam o efeito de sinergia da implementação de perfis "arqueado D" e "arqueado".

[0177] Por exemplo, as camadas N podem ter uma espessura de fibra média abaixo de 2 mícrons e as camadas B podem ter uma distribuição de fibra média acima de 2 mícrons.

[0178] Por exemplo, as camadas N podem ter um diâmetro de fibra médio abaixo de 1,5 mícron e a camada M pode ter uma espessura de fibra média abaixo de 2 mícrons.

[0179] Por exemplo, as camadas N, M ou B podem ter um diâmetro de fibra médio abaixo de 2 mícrons.

[0180] Por exemplo, as camadas N, M, B podem ter uma espessura de fibra média abaixo de 2 mícrons com a camada B tendo as fibras mais grossas e a camada N tendo as fibras mais finas.

[0181] Por exemplo, cada camada N, M ou B na composição pode ter diferentes espessuras de fibra médias.

[0182] Os inventores descobriram que a quantidade relativa da camada com distribuição de fibra mais estreita na composição também fornece um efeito surpreendente. A este respeito, a composição de multicamadas de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser formada a partir de três tipos de combinações de camadas como segue.

[0183] Quando o perfil arqueado-D é feito de camadas N e M, a camada N forma, preferivelmente, pelo menos 15% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, preferivelmente 20% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, mais preferivelmente 25% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, ainda mais preferivelmente 30% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição.

[0184] Quando o perfil arqueado-D é feito de camadas M e B, a camada M preferivelmente forma pelo menos 20% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, mais preferivelmente 25% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, ainda mais preferivelmente 30% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição.

[0185] Quando o perfil arqueado-D é feito de camadas N e B, as fibras N preferivelmente formam pelo menos 20% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, mais preferivelmente 25% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição, mais preferivelmente 30% em peso das camadas obtidas via sopro (meltblown) da composição.

[0186] Camadas feitas de fibras finas (espessura média da fibra abaixo de 2 mícrons) fornecem uma grande quantidade de superfície da fibra por uma unidade de peso e também altos níveis de complexidade da estrutura capilar, onde o efeito capilar (positivo ou negativo) é mais forte do que para fibras mais grossas. O perfil arqueado-D em tais camadas pode ser criado a partir de uma quantidade relativamente pequena de polímero com aumento considerável do efeito de barreira, especialmente em relação ao LSTS e à permeabilidade ao ar. Por exemplo, uma camada formada de fibras de 1 mícron com distribuição estreita atinge TCC 20% a 0,15 g/m2 e TCC 30% a 0,21 g/m2 de peso básico. Uma camada de distribuição ampla precisará de mais polímero para fornecer a mesma cobertura, mas pode facilmente atingir TCC 20% com um peso básico de 0,25 g/m2 e TCC 30% com um peso básico de 0,40 g/m2. De acordo com as modalidades exemplificativas, um perfil arqueado D com TCC total de 70% pode ter um peso básico total de 0,61 gsm (0,15 + 0,25 + 0,21) e um perfil arqueado D com TCC total de 100% pode ter um peso básico total de 0,91 g/m2 (0,15 + 0,15 + 0,40 + 0,21).

[0187] Em uma modalidade exemplificativa, um processo de fabricação de um laminado não tecido inclui a formação de uma tela interna composta substancialmente por fibras obtidas via sopro (meltblown) e a ligação de duas ou mais telas externas constituídas substancialmente por fibras obtidas por fiação contínua (spunbond) à tela interna.

[0188] Em uma modalidade exemplificativa, o tecido de base pode ser uma estrutura de "SMS" que pode ser produzida com vários feixes obtidos por fiação contínua (spunbond) e por sopro (meltblown), em que o tecido tem camadas externas obtidas por fiação contínua (spunbond) e camadas internas obtidas via sopro (meltblown) de distribuição de fibra variável. De acordo com uma modalidade da invenção, o tecido de base pode ser ligado termicamente por padrão.

[0189] Em uma modalidade exemplificativa, o tecido de base pode ser uma estrutura "SM" que pode ser produzida com vários feixes obtidos por fiação contínua (spunbond) e fiação via sopro (meltblown), em que o tecido tem uma camada externa obtida por fiação contínua (spunbond) e camadas obtidas via sopro (meltblown) de distribuição de fibra variável. De acordo com uma modalidade da invenção, o tecido de base pode ser ligado termicamente por padrão.

[0190] A estrutura SM pode ser colocada em camadas em uma estrutura de tela SM-MS, onde as camadas obtidas via sopro (meltblown) de duas telas ligadas estão dispostas adjacentes uma à outra. O perfil arqueado D pode ser formado entre quaisquer camadas MB adjacentes (por exemplo, a camada de barreira MB pode ser formada entre NMN-NMN ou NM-N ou telas NBN-NB, etc.)

[0191] Os seguintes exemplos ilustram vantagens da presente invenção.

EXEMPLO 1 (Teste #10 da Figura 4A)

[0192] Foi utilizado um não tecido com uma estrutura SMS e um peso básico de 19 g/m2 (gramas por metro quadrado). A amostra incluiu três subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso básico MB de 3,6 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) representaram 19% do peso total do não tecido. As três subcamadas MB formaram um perfil "arqueado" - uma subcamada MB grossa entre duas subcamadas MB finas - e exibiram um LSTS médio desejável de 35 segundos (s) e um AP desejável de 29 m3/min/m2.

[0193] As três subcamadas MB também formaram um perfil "arqueado D" de NMN, com uma diferença de coeficiente de incremento de 1,8.

EXEMPLO 2 (Teste #9 da Figura 4A)

[0194] Este exemplo demonstrou uma retenção das qualidades desejáveis obtidas no Exemplo 1 com um tecido de peso básico inferior. Foi utilizado um não tecido com uma estrutura SMS e um peso básico de 17 g/m2. A amostra incluiu três subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso básico MB de 3,2 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) também representaram 19% do peso total do não tecido. As três subcamadas MB formaram um perfil "arqueado" - uma subcamada MB grossa entre duas subcamadas MB finas - e exibiram uma combinação similarmente desejável de um LSTS médio de 29s e um AP de 30 m3/min/m2.

[0195] As três subcamadas MB também formaram um perfil "arqueado D" de NMN, com uma diferença de coeficiente de incremento de 1,9.

EXEMPLO 3 (teste #28 da Figura 4A)

[0196] Este exemplo demonstrou qualidades similarmente desejáveis de um tecido formado com uma porcentagem de MB ligeiramente mais alta por ter uma subcamada MB interna grossa adicional. Foi utilizado um não tecido com estrutura SMS e peso básico de 19 gsm (gramas por metro quadrado). A amostra incluiu quatro subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso base MB de 5,1 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) também representaram 27% do peso total do não tecido. As quatro subcamadas MB formaram um perfil de "arqueado" - duas subcamadas MB grossas entre duas subcamadas MB finas - e exibiram um LSTS médio desejável de 33s e um AP desejável de 27m3/min/m2.

[0197] As três subcamadas MB também formaram um perfil de distribuição de tamanho de fibra plana.

EXEMPLO 4 (Teste #22 da Figura 4A)

[0198] Este exemplo também demonstrou qualidades desejáveis de um tecido formado com uma porcentagem de MB mais alta por ter uma subcamada MB interna grossa adicional. Foi utilizado um não tecido com uma estrutura SMS e um peso básico de 19 g/m2 (gramas por metro quadrado). A amostra incluiu quatro subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso básico MB de 5,6 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) também representavam 30% do peso total do não tecido. As quatro subcamadas MB formaram um perfil "arqueado" - duas subcamadas MB grossas entre duas subcamadas MB finas - e exibiram um LSTS médio desejável de 33s e um AP desejável de 20 m3/min/m2.

[0199] As quatro subcamadas MB também formaram um perfil "arqueado D" de NMMN, com uma diferença de coeficiente de incremento de 2,3.

EXEMPLO 5 (Teste #50 da Figura 4B)

[0200] Foi utilizado um não tecido com uma estrutura SMS e um peso básico de 10 g/m2 (gramas por metro quadrado). A amostra incluiu três subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso básico MB de 1,4 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) compreenderam 14% do peso total do não tecido.

[0201] As três subcamadas MB formaram um perfil "arqueado D" (NMN com uma diferença de coeficiente de incremento de 1,7) e exibiram um LSTS médio desejável de 10 segundos (s) e um AP desejável de 58 m3/min/m2.

EXEMPLO 6 (Teste #51 da Figura 4B)

[0202] Foi usado um não tecido com uma estrutura SM e um peso básico de 14 g/m2 (gramas por metro quadrado). A amostra incluiu três subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso base MB de 6,3 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) representaram 45% do peso total do não tecido. As três subcamadas MB formaram um perfil "arqueado D" (NMN com uma diferença de coeficiente de incremento de 2,1) e exibiram um LSTS médio desejável de 87 segundos (s) e um AP desejável de 27 m3/min/m2.

EXEMPLO 7 (Teste #52 da Figura 4B)

[0203] Foi usado um não tecido com uma estrutura SM e um peso básico de 14 g/m2 (gramas por metro quadrado). A amostra incluiu três subcamadas obtidas via sopro (meltblown) (MB) com um peso base MB de 6,3 g/m2. Assim, as subcamadas obtidas via sopro (meltblown) representaram 45% do peso total do não tecido. As três subcamadas MB formaram um perfil "arqueado D" (NMN com uma diferença de coeficiente de incremento de 2,1). Duas dessas amostras foram colocadas uma sobre a outra para criar a estrutura SM MS e exibiram um LSTS médio desejável de mais de 100 segundos (s) e um AP desejável de 13 m3/min/m2.

[0204] Como discutido anteriormente, para determinar a distribuição da espessura da fibra de uma camada obtidas via sopro (meltblown), pelo menos 100 espessuras de fibra são medidas em uma amostra. Os resultados são definidos em incrementos de 0,25 micrômetro (formando um histograma). A frequência da fibra dentro de um determinado incremento é recalculada em uma razão percentual. Os incrementos podem ser mostrados em um gráfico (ver Figura 7).

[0205] No caso em que alguém tem conhecimento de uma configuração de processo de produção, é possível determinar as camadas potenciais por estimativa e verificar isso por medição (por exemplo, durante a produção de um têxtil não tecido SMS em uma linha de produção com uma configuração de feixe de S1M1M2M3S2, pequenos separadores podem ser adicionados entre os feixes de produção de modo que as camadas MB possam ser separadas e medidas de forma independente).

[0206] Ao examinar uma amostra desconhecida, é apropriado realizar, por exemplo, usando tecnologia e procedimentos adequados, uma seção transversal do tecido não tecido e na primeira medição indicativa para determinar se a composição das fibras corresponde a uma estrutura têxtil em camadas e identificar a localização das camadas-chave na estrutura, (por exemplo, em uma seção transversal de uma amostra desconhecida, é possível comparar 2 camadas de fibras obtidas por fiação contínua (spunbond), cujos diâmetros são estatisticamente distribuídos ao longo de todas as superfícies da seção e a camada de fibras obtidas via sopro (meltblown), cujos diâmetros são distribuídos de tal forma que adjacentes às fibras SB se encontram fibras mais espessas e fibras mais finas no meio da camada. Isto leva à hipótese de que a camada MB está em fato real formada por três camadas M1/M2/M3 com um perfil arqueado ou perfil arqueado D. Esta hipótese pode ser verificada por medições adicionais em camadas MB separadas.

[0207] Para determinar a distribuição da espessura da fibra, uma amostra de tecido não tecido é retirada de pelo menos quatro locais pelo menos 5 cm de distância um do outro. Em cada amostra, é medido o diâmetro de pelo menos 25 fibras individuais para cada camada observada. É possível usar, por exemplo, um microscópio óptico ou eletrônico de varredura (SEM) (dependendo do diâmetro das fibras medidas) para medir o diâmetro das fibras. No caso de o diâmetro das fibras de uma amostra variar significativamente em relação às outras duas, toda a amostra será descartada e uma nova será preparada. Os valores medidos para cada camada composta de todas as três amostras são consolidados em um único conjunto de valores que são classificados em incrementos (com uma etapa de 0,25 mícron).

[0208] O peso base (g/m2) é medido em um tecido não tecido usando a metodologia de teste padronizada EN ISO 9073-1: 1989 (correspondendo à norma WSP 130.1). Para a medição, são usadas 10 camadas de tecido não tecido, o tamanho da amostra é de 10 x 10 cm2. O peso básico das camadas individuais é no caso em que se tem conhecimento da configuração da linha de produção de uma unidade conhecida. No caso de uma amostra desconhecida, o peso básico das camadas pode ser determinado aproximadamente usando vários métodos. Um versado na técnica será capaz de selecionar uma metodologia adequada para casos específicos.

[0209] Por exemplo, é possível separar mecanicamente as camadas têxteis não tecidas umas das outras e, em seguida, medir o peso base conforme descrito acima.

[0210] Por exemplo, o método óptico pode ser usado para determinar em seção transversal as bordas aproximadas das camadas individuais e sua densidade de embalagem de fibra. Juntamente com o conhecimento da densidade do polímero utilizado, é então possível calcular um peso base indicativo de uma camada.

[0211] Agora que as modalidades da presente invenção foram mostradas e descritas em detalhes, várias modificações e melhorias nas mesmas se tornarão prontamente aparentes para aqueles versados na técnica. Consequentemente, o espírito e o escopo da presente invenção devem ser interpretados de forma ampla e não limitada pela especificação acima apresentada.

Claims

1. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, caracterizado pelo fato de compreender: uma primeira camada não tecida composta por fibras obtidas via sopro, em que as fibras dentro da primeira camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma primeira distribuição; uma segunda camada não tecida composta por fibras obtidas via sopro, em que as fibras dentro da segunda camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma segunda distribuição; e uma terceira camada não tecida composta por fibras obtidas via sopro, em que a terceira camada não tecida disposta entre a primeira e segunda camadas não tecidas, em que as fibras dentro da terceira camada não tecida apresentam diâmetros que variam de acordo com uma terceira distribuição que é maior do que a primeira e segunda distribuições; em que primeira e a segunda distribuições são distribuições estreitas ou intermediárias, em que a distribuição estreita indica pelo menos um incremento de uma amostra de fibras formando um pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou superior a 30% ou indica pelo menos um incremento de uma amostra de fibras formando um pico dentro da amostra que tem um frequência igual ou superior a 20% e nenhum outro pico superior a 5%, e em que a distribuição média indica pelo menos um incremento de uma amostra de fibras formando um primeiro pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou maior do que 20% e pelo menos um outro incremento formando um segundo pico dentro da amostra que tem uma frequência maior do que 5%; em que a terceira distribuição é uma distribuição média ou ampla, em que a distribuição ampla indica que nenhum incremento de uma amostra de fibras forma um pico dentro da amostra que tem uma frequência igual ou superior a 20%; em que cada incremento é de 0,25 mícron.

2. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira e a segunda camadas não tecidas constituírem pelo menos 30% em peso da primeira, segunda e terceira camadas não tecidas combinadas.

3. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira e a segunda distribuições serem distribuições estreitas.

4. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela terceira distribuição ser uma distribuição intermediária.

5. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela terceira distribuição ser uma distribuição ampla.

6. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira e a segunda distribuições serem distribuições intermediárias.

7. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela terceira distribuição ser uma distribuição ampla.

8. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um coeficiente de incremento entre a primeira distribuição e a terceira distribuição e entre a segunda distribuição e a terceira distribuição ser pelo menos 1.

9. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda pelo menos uma camada composta por fibras de fiação contínua.

10. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira, segunda e terceira camadas estarem dispostas entre pelo menos duas camadas externas, pelo menos duas camadas externas compostas por fibras de fiação contínua.

11. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo tecido compósito não tecido ter um peso base inferior a 10 g/m2.

12. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo tecido compósito não tecido ter uma permeabilidade ao ar inferior a 50 m3/min/m3.

13. TECIDO COMPÓSITO NÃO TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas fibras na primeira e segunda camadas não tecidas terem um diâmetro médio de fibra que é menor do que um diâmetro de fibra médio das fibras na terceira camada não tecida.