BRPI0311304B1 - método e aparelho para a criação de um fluxo de partículas pulsado - Google Patents

Abstract

"método e aparelho para a criação de um fluxo de partículas pulsado". a presente invenção refere-se a um método e um aparelho para a criação de um fluxo de partículas pulsado em um meio carreador, como ar. um fluxo pré-medido de partículas é acumulado em uma câmara de pulsação de um meio de pulsação, através da interrupção do fluxo de partículas por um meio de separação, o qual interrompe o fluxo por uma determinada porção do período de pulso. as partículas acumuladas são, então, removidas do meio de pulsação por sucção, como pelo uso de ejetores. a invenção refere-se, também, a um kit ou pacote de artigos absorventes individuais que podem ser produzidos utilizando-se o método e o aparelho mencionados.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA A CRIAÇÃO DE UM FLUXO DE PARTÍCULAS PULSADO" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para a formação de um fluxo pulsado de determinado material, que permitam altas frequências de pulso e que sejam particularmente adequados à produção de artigos absorventes descartáveis, como fraldas para bebê e similares. A invenção refere-se, também, a um kit ou pacote de artigos absorventes individuais que podem ser produzidos utilizando-se o método e o aparelho mencionados.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A criação de pulsos com repetição constante e rápida de material particulado em suspensão em um meio carreador, como ar, tem sido uma aspiração duradoura para muitas aplicações, em particular no caso de pulsos que possam ser bem controlados no que se refere a seu formato, sua freqüência e â quantidade de material transferido durante os mesmos. Uma aplicação particularmente útil se dá durante a fabricação de artigos absorventes descartáveis, como fraldas para bebê e ppLra incontinência em adultos, ou absorventes para higiene feminina e similares, onde o objetivo da fabricação é a produção em alta velocidade e com baixa variabilidade.

Em US-A-4.800.102 (Takada), é descrito um aparelho e um método para aspersão ou dispersão de pós particulados sólidos sobre um substrato. 0 pó é disperso sobre um elemento de disco giratório que tem ao menos uma abertura através da qual uma porção do pó pode passar para chegar a um substrato disposto abaixo, enquanto a porção que não passa pela abertura é reciclada para o alimentador de pó. Outro processo de mascaramento é descrito na publicação PCT WO-A-92/19198 (Perneborn). Nesse caso, um dispositivo para deposição de partículas sobre uma manta de material em movimento tem uma esteira dotada de aberturas que se desloca sobre uma manta de material, e que conta com um' dosador para dispensar partículas em um padrão uniforme, de acordo com o formato das aberturas na esteira. As partículas que não são dispensadas através das aberturas são recicladas de volta para o alimentador de partículas.

Todos esses sistemas utilizam a gravidade para acelerar as partículas de pó, e são limitadas em termos de frequência de pulso e, portanto, em termos da velocidade geral de produção. Além do mais, como parte do pó dispensado pelo dispositivo é reciclado, existe apenas um controle limitado da quantidade de pó disposta sobre o substrato e, portanto, sobre o artigo produzido.

Em US-A-5.213.817 (Pelley) é descrito um ejetor de aspersão de pó oscilando sobre um separador de fluxo, o qual separa uma porção do pó sendo depositado sobre uma manta, da outra porção sendo reciclada.

Outras abordagens utilizam uma corrente de ar para criar um fluxo de partículas pulsado, como descrito em US-A-4.927.346 (Kaiser) e em US-A-6.033.199 (Vonderhaar). Em US-5.028.224 (Pieper) é descrito um aparelho e um processo para a obtenção de um fluxo de partículas pulsado, sendo que mm fluxo de partículas contínuo arrastado por gás é\ desviado em movimento centrífugo para dentro de uma região de acúmulo, a partir da qual é seletivamente descarregado, como pelo uso de uma corrente de ar pulsada.

Em US-A-4.543.274 (Mulder) é apresentada uma pistola de aspersão de pó, sendo, adegado que o ar em alta velocidade impacta o pó sendo arrastado pelo ar contido no cano da pistola. Em US-A-4.600.603 (Mulder) é apresentado um equipamento de pistola de aspersão de pó no qual um amplificador de. - fluxo invertido está posicionado junto à entrada da pistola, de modo a acentuar a mistura do pó no interior da mesma. A partir do amplificador de fluxo invertido, o pó misturado é alimentado a um amplificador de fluxo de ar a jusante, o qual é operado de modo a impactar o pó arrastado por ar com um fluxo de ar comprimido em alta velocidade. Um sistema de controle de pó regula o fornecimento de pó à pistola de aspersão a partir de bombas de alimentação. As bombas para pó são, segundo o documento, bombas para pó convencionais do tipo venturi.

Em US-A-4.770.344 (Kaiser) é apresentado um sistema de aspersão de pó que inclui um dispositivo de alimentação de materiais volumétrico ou gravimétrico para medição da quantidade de pó em uma tubulação, bem como amplificadores de fluxo de ar conectados a passagens formadas no interior da mesma. O documento 344 de Kaiser argumenta que um problema associado às bombas para pó do tipo venturi resulta em dificuldades na obtenção de uma taxa de alimentação consistentemente acurada do material em pó, especialmente quando uma pistola de aspersão é -operada de modo intermitente. Os Requerentes descobriram, ainda, que o uso de bombas para pó do tipo venturi, bem como dos sistemas de alimentação por leito fluidizado a elas associados, é indesejável· .-.devido à dificuldade em controlar as taxas de alimentação de pó, e também porque esses sistemas podem resultar em definição insatisfatória do pulso de pó. Em US-A-4.927.346 e US-A-5.017.324 (Kaiser) são apresentadas modalidades adicionais para a . deposição de material particubado em uma almofada por meio de uma pistola de aspersão, incluindo uma modalidade dotada de amplificador de fluxo invertido e outra com uma rosca giratória para o fornecimento de uma quantidade medida de partículas absorventes. Em US-A-5.037.247 (Kaiser) é apresentado um aparelho para bombeamento de pó dotado de uma passagem venturi e de um ejetor de ar incluindo um. O documento 247 de Kaiser explica que é desejável incluir uma válvula no ejetor de ar para eliminar a "zona morta" no tubo de alimentação de ar que se estende entre a válvula e a entrada para o corpo da bomba, eliminando assim o "efeito de cauda" no pulso de pó experimentado em outros modelos de bomba para pó. No entanto, esse tipo de arranjo tem a desvantagem de exigir um conjunto de válvula adjacente ao ejetor ou no interior do mesmo, o que pode não ser prático ou mesmo possível em todas as instalações, devido a restrições de espaço ou -geometria. 0 que essas abordagens têm em comum é o fato de que basicamente criam um fluxo de gás / ar, o qual v acelera as partículas para criar um fluxo de partículas pulsado. No entanto, esses pulsos de ar são difíceis de controlar de maneira estável, em particular para frequências de pulso mais altas, bem como para taxas de , fluxo de partículas mais altas.~ Assim sendo, a presente invenção tem por objetivo superar as limitações dos sistemas conhecidos, em particular no que se refere â frequência de pulso, de modo a permitir maior velocidade de produção, bem como maiores taxas de rendimento por almofada, de modo a satisfazer as exigências da moderna produção de artigos absorventes.

Um outro objetivo da presente invenção apresenta um kit ou pacote de artigos absorventes individuais produzidos a baixo custo.

RESUMO A presente invenção é um método para a criação de um fluxo pulsado de partículas em um meio carreador, que inclui as etapas de suspender um primeiro fluxo medido de partículas em um meio carreador, guiar esse primeiro fluxo até um meio de pulsação, acumular uma porção dessas partículas em uma câmara de pulsação no meio de pulsação, que também abriga um meio de separação, e remover as partículas do meio de pulsação através de um meio de sucção, de modo que o acúmulo se dê pela interrupção, pelo meio de separação, do fluxo de partículas fluindo de uma entrada para uma saída do meio de pulsação, durante não menos que 95%, de preferência : não menos que 90%, com mais preferência não menos que 75% . e, com mais preferência ainda, não menos que 50% do dito tempo de duração de um pulso.

De preferência, o meio de separação gira no interior do meio de pulsação. É preferencial, também, que o meio de sucção seja um ejetor do tipo venturi, ou um ejetor coaxial do tipo jato em anel, de preferência ; posicionado próximo à saída do dito meio de pulsação, e que o meio de sucção esteja posicionado próximo à saída . do dito meio de pulsação. A presente invenção é -particularmente adequada para a criação de pulsos a uma freqüência de ao menos 10 Hz, de preferência mais de 15 Hz e, com mais preferência ainda, mais de 20 Hz.

Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um aparelho para pulsar um fluxo medido de determinado material em um meio carreador que inclui um meio de medição, um meio de pulsação dotado de uma entrada, uma saída, uma câmara de pulsação localizada entre estas e dotada de um meio de separação, e um meio de sucção disposto próximo à dita saída. O meio de separação está disposto de modo a interromper o dito fluxo de partículas entre a entrada e a saída por não menos que 95%, de preferência não menos que 90%, com mais preferência não menos que 75% e, com mais preferência ainda, não menos que 50% do dito tempo de duração de um pulso. O meio de separação pode ser executado de modo a não interromper o fluxo do meio carreador, que é de preferência um gás, como ar. É preferencial, também, que o meio de sucção seja um ejetor do tipo venturi, ou um ejetor coaxial do. tipo jato em anel, de preferência posicionado próximo à saída do dito meio de pulsação, e que o meio de sucção esteja posicionado próximo à saída do dito meio de pulsação.

Em um outro aspecto, a invenção refere-se a um kit ou pacote de artigos absorventes individuais produzidos por um método de· fabricação de fibras têxteis, sendo que o kit ou pacote de artigos absorventes contém ao menos 10 artigos absorventes individuais que foram· produzidos consecutivamente pelo método de fabricação de fibras têxteis, e sendo que cada um dos artigos absorventes é composto de uma camada superior e uma camada inferior, com um núcleo absorvente disposto entre estas, sendo que o núcleo absorvente contém um primeiro material que proporciona uma primeira capacidade absorvente e um segundo material absorvente que proporciona uma segunda capacidade absorvente, sendo que o material absorvente tem uma direção longitudinal e que o núcleo absorvente é formado por uma metade anterior e uma metade posterior, sendo que as metades têm o mesmo comprimento conforme medido na direção longitudinal e sendo que a metade anterior do núcleo absorvente perfaz mais de 60% da segunda capacidade absorvente, sendo que o segundo material absorvente composto pelo material absorvente de cada um dos artigos absorventes tem um peso total e sendo que o kit ou pacote de artigos absorventes tem um peso total médio tomado como a média de pesos totais do material absorvente particulado dos artigos individuais, sendo que· o kit ou pacote de artigos absorventes apresenta um - desvio padrão do peso total calculado com base no desvio do peso total do material absorvente particulado dos artigos individuais a partir do peso total médio, e sendo que o desvio padrão do peso total é inferior a 8 %. v BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS .. ...

As Figuras IA, B, C e D mostram diagramas esquemáticos de pulsos.

As Figuras 2A · e 2B mostram apresentações esquemáticas de uma trajetória de fluxo de partículas (Figura 2A) contínua e ininterrupta, e de uma trajetória de fluxo interrompida (Figura 2B).

As Figuras 3A e 3B mostram apresentações esquemáticas de um meio de pulsação exemplar, de acordo com a presente invenção.

As Figuras de 4A até 4C mostram modalidades exemplares para meios de separação úteis em um meio de pulsação como esse.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Dentro do contexto da presente descrição, o termo "pulso" é utilizado para descrever a dependência de tempo de um fluxo de partículas em um padrão determinado e repetitivo. Esse padrão pode ser descrito como o fluxo local de material por intervalo de tempo (em unidades de g/s) e uma freqüência.repetitiva definindo o intervalo de tempo para o pulso.

Assim, na Figura IA, um típico padrão de pulso 100 é representado, mostrando um Exemplo para um pulso repetitivo de fluxo de partículas. 0 dito pulso tem uma duração de pulso 110, um período de tempo de repetição de pulso 120 (definindo uma freqüência de pulso), e uma taxa de fluxo máxima do pulso 130. Caso não haja fluxo, de partículas entre dois pulsos, a taxa de fluxo mínima do pulso 140 é igual a zero. 0 fluxo de partículas pode ainda ser descrito pela taxa de fluxo média 135. O fluxo de partículas pode também ser expresso pela densidade :de partículas, definida pelo fluxo volumétrico de partículas dividido pelo fluxo volumétrico de ar.

Em certos casos, o pulso pode ter dois (ou até mais) platôs, com uma taxa de fluxo do segundo platô 150 para um tempo de duração do segundo platô 155 (vide Figura 1B) , o qual pode também ser interrompido (vide Figura 1C) , de modo que se pode distinguir uma duração e freqüência do primeiro pulso (145, 147) de uma duração e freqüência do segundo pulso (157, 159) . O "formato de pulso" retangular mostrado é decerto o mais desejado, mas geralmente o formato será até um certo ponto diferente e, em casos extremos, um pulso pode ser formado por flancos 170, 180 que aumentam e diminuem gradualmente (vide Figura 1D).

Dentro do contexto da presente descrição, o termo "trajetória de fluxo" é utilizado para descrever a trajetória de um objeto em movimento, como uma partícula.

Uma trajetória de fluxo entre dois pontos (como as áreas em seção transversal 210 e 220 de um tubo 200, conforme mostrado na vista esquemática em seção transversal·: na Figura 2) é considerada ininterrupta ou contínua se ' uma partícula pode se mover do dito ponto 210 (entrada) para o outro ponto 220 (saída) sem que encontre uma barreira física, conforme indicado pelas setas contínuas 240. A trajetória é considerada interrompida se uma partícula é bloqueada por uma barreira física, como está esquematiiea e exemplarmente indicado por um elemento de válvula giratória 230. Nesse caso, existirão trajetórias de fluxo separadas em ambos os lados da barreira, conforme indicado respectivamente pelas setas 245 e 247 . de trajetória de fluxo. Embora também os movimentos de fluidos, como gases, possam decerto ser descritos como trajetórias de fluxo (e tanto trajetórias contínuas como interrompidas, também), o termo "partícula" é usado na presente invenção para descrever partículas sólidas distintas que, por exemplo no contexto de artigos absorventes descartáveis, podem ser partículas absorventes ou partículas superabsorventes, as quais são partículas essencialmente secas com um tamanho de partícula que pode situar-se na faixa de alguns mícrons a alguns milímetros. Tais partículas podem estar em suspensão em um "carreador", como um gás como o ar. Descrição das características do processo e do aparelho A presente invenção não está limitada a uma aplicação em particular, e as taxas de fluxo e frequências de pulso podem sofrer uma ampla gama de variação sem que isso constitua um desvio da essência da presente invenção. No entanto, as explicações a seguir referem-se, em certos aspectos, a exemplos específicos que tratam - sem limitar a presente invenção a este. campo - da fabricação de artigos absorventes descartáveis,:como fraldas para bebê e similares.

Medição do fluxo de partículas Dispositivos, de medição para a obtenção de taxas de fluxo de massa de partículas bem definidas, em particular taxas de _fluxo constantes e predeterminadas, são bem conhecidos na técnica. Tais aparelhos de medição podem incluir um depósito alimentador com, por exemplo, um alimentador de rosca e uma balança, ou um "controle de perda em peso". Um aparelho de medição particularmente adequado à produção de artigos absorventes é um alimentador volumétrico Acrison Volumetric Feeder, modelo No. 405-105X-F, disponível junto à Acrison, Inc. de Moonachie, N.J., E.U.A. Esse aparelho de medição pode ser operado de modo a fornecer uma taxa de fluxo de massa de até cerca de 1.500 kg/h ou mais, de preferência entre 30 kg/h e 1.200 kg/h. O aparelho de medição de fluxo de partículas pode ser conectado de modo a conduzir o fluxo de partículas medido a um meio de conexão. Um exemplo típico de tal meio de conexão é um tubo com um diâmetro interno de cerca de 2,5 cm (cerca de 1 polegada). De preferência, o meio de conexão não tem bordas ou curvas pronunciadas, já que isso podería influenciar a estabilidade do fluxo de partículas.

Caso ο . aparelho de medição e o meio de pulsação estejam adequadamente dispostos no que se refere a seu posicionamento relativo, não é necessário que o meio carreador transporte a partícula do aparelho de medição ao meio de pulsação, pois basta a gravidade para deixar que as partículas caiam do primeiro para o segundo. No entanto, geralmente pode ser vantajoso ter algum fluxo carreador, como um fluxo de ar. Caso ; seja utilizado um fluxo1 .carreador adicional, este será de preferência implementado com uma velocidade moderada, e em uma modalidade preferencial conforme descrito mais adiante neste documento, descobriu-se que são adequadas as velocidades de carreador entre 1 e 20 m/s. Esse· fluxo carreador é, também, de preferência estável para manter um fluxo de partículas constante. No caso de flutuações do fluxo carreador, estas ocorrem de preferência em fase com a frequência de pulso, de modo a manter condições estáveis. Para a aplicação exemplar, aqui descrita, na produção de artigos absorventes, esse fluxo carreador pode ser criado por meio de uma abertura para o ambiente no meio de conexão, posicionada junto ao aparelho de medição. A sucção aplicada ao outro lado do meio de pulsação (discutido mais adiante neste documento) pode ser suficiente para oferecer condições estáveis de fluxo de partículas.

Um elemento importante da presente invenção é o meio de pulsação, disposto (seguindo-se a direção da trajetória de fluxo das partículas) depois do meio de conexão, e operado de maneira a criar um fluxo de partículas pulsado. O meio · de pulsação é projetado de - modo a permitir a interrupção do fluxo de partículas .de forma repetitiva, sendo que as partículas são acumuladas durante esse período de interrupção e liberadas em seguida. 0 meio de pulsação inclui uma entrada através da qual as partículas, podem entrar no meio de pulsação, uma saída através da qual as partículas podem sair do meio de pulsação, uma câmara de pulsação posicionada . entre a entrada e a saída e oferecendo espaço suficiente para permitir o acúmulo de ao menos algumas das partrculas, e um meio de separação posicionado nessa câmara de pulsação.

Embora o meio de separação possa interromper o fluxo carreador durante uma parte do tempo de um ciclo, é preciso que haja um determinado intervalo durante o qual a trajetória do fluxo carreador e a trajetória do fluxo de partículas estejam conectadas desde a entrada do meio de pulsação até a saída do mesmo. Sem se ater à explanação, acredita-se que esse período seja importante para estabilizar as propriedades do fluxo de carreador.

Um meio de pulsação adequado a aplicações como na produção de artigos absorventes pode ser adaptado para pulsar um fluxo de partículas absorventes, com tamanhos típicos na faixa de alguns mícrons a alguns milímetros, e com taxas de fluxo de partículas na faixa de 1.500 kg/h ou mais. Para esse tipo de aplicação, as freqüências de'-.pulso podem situar-se na faixa de cerca de 3 a cerca de 35 Hz, ou mesmo mais que isso.

Um meio de pulsação adequado, no contexto da presente invenção, atinge as partículas corm um impacto direto, em uma função de tipo válvula. Isto é. para ser visto em contraste com outras abordagens, nas quais um pulso de um meio carreador, como uma corrente de ar pulsada, atinge.as partículas. A operação de tipo válvula pode ser realizada por diversos tipos de proj-eto, como válvulas deslizantes em oscilação, válvulas de tipo íris, válvulas de tipo! diafragma, válvulas rotativas e discos dotados de aberturas, similares ao projeto descrito em US-A-4.800.102 (Takada).

Um outro meio de pulsação exemplar e preferencial parte do princípio de uma válvula rotativa, a qual é bem conhecida na técnica como elemento de fechamento, como em recipientes de armazenamento para material particulado. Nesse caso, contudo, as válvulas são projetadas de modo a separar hermeticamente o recipiente de armazenamento do sistema seguinte, como por exemplo um sistema de transporte pneumático, sem oferecer em um determinado período no tempo do ciclo, uma trajetória de fluxo de partículas contínua - vide uma dentre várias descrições exemplares em US-A-3.974.411 (Miller). Alternativamente, sabe-se que válvulas rotativas proporcionam uma função de "abrir-fechar" (isto é, não há funcionalidade de acumulação como há na presente invenção), conforme descrito em US-A-4.393.892 (Di Rosa).

Um benefício específico desses desenhos rotativos é o fato de que evitam os movimentos oscilatórios que, em particular para as frequências mais altas, criariam·, ou elementos indesejavelmente pesados (e portanto difíceis de acelerar) ou sistemas de confiabilidade insatisfatória. Em contraste, um desenho rotativo pode manter o meio de separação operando a uma velocidade constante, permitindo assim um funcionamento muito mais estável mesmo para altas frequências de pulso.

Conforme representado em uma vista esquemática em ' seção transversal - vide Figura 3A - um meio de pulsação rotativo 310 preferencial como esse pode incluir um meio de separação rotativo 330, montado de maneira rotativa em uma câmara de pulsação 320, tendo um formato cilíndrico com um diâmetro e uma altura do meio de pulsação 310. Além disso está indicada uma trajetória de fluxo de partículas 370, conectando diretamente a entrada 340 e a saída 350, sem ser obstruída por um meio de separação 330. A Figura 3B mostra, esquematicamente, o mesmo equipamento (com números iguais indicando elementos iguais), agora em uma outra posição rotacional do meio de separação 33 0, de modo que não há uma conexão livre da trajetória de partículas entre a entrada 340 e a saída 350, mas há uma trajetória de fluxo 372 de preenchimento, desconectada da trajetória de fluxo de esvaziamento 374.

Quando, durante a operação, o meio de separação 330 gira a uma freqüência predeterminada, toma a posição de interromper a trajetória de fluxo de partículas, sendo que estas, chegando à entrada 34 0 em um fluxo essencialmente constante, se acumulam naquela parte da câmara de pulsação 320, que está conectada à entrada 340. Durante esse -período, essencialmente nenhuma partícula sai do meio- de pulsação através da saída 350. Durante o período no qual o meio de separação 330 está em uma posição que não interrompe a trajetória de fluxo de partículas, a câmara será essencialmente esvaziada, e algumas partículas podem penetrar através .da câmara completa, dependendo da velocidade relativa das partículas em comparação com a velocidade de:rotação. Se essas velocidades são escolhidas adequadamente, a rotação do meio de separação pode exercer um impacto nas partículas acumuladas e acelerá-las para fora-da câmara.

Para a aplicação exemplar no processo de produção de artigos absorventes descartáveis, o diâmetro da câmara de pulsação pode adequadamente estar na faixa de 50 a 500 mm, com um diâmetro de 120 mm funcionando bem. A dimensão da espessura (isto é, ao longo de um eixo geométrico perpendicular ao plano da Figura 3) pode adequadamente estar na faixa de cerca de 10 a cerca de 100 mm, com uma espessura de 50 mm funcionando bem.

Para um meio de separação 33 0 de formato simétrico, conforme indicado na Figura 3, uma rotação de 360° do mesmo resulta na criação de dois pulsos, isto é, a frequência de pulso é igual a duas vezes a frequência rotacional. O meio de separação 33 0 pode ser uma barra essencialmente retangular, com as extremidades arredondadas de modo a se ajustar, sem obstáculos, à forma cilíndrica da câmara de separação, sem que ocorra atrito indevido ou formação de brechas. O meio de separação pode, também, ter diferentes formatos, desde que estes permitam a função de separação \ao se ajustar, sem obstáculos, às paredes da câmara de separação. Por exemplo, o elemento pode ter uma seção transversal essencialmente oval, ou um formato elipsoidal ou outros, conforme indicado na Figura 4A a C. 0 formabo do meio de separação pode· ser utilizado para proj etar ; o.:': formato dos pulsos resultantes, em particular para criar pulsos em níveis, ou dois pulsos subseqüentes com formas de pulso diferentes. Um desenho assimétrico do meio de separação resulta em dois pulsos por rotação de 360° do dito meio de separação, cada um com um formato de pulso diferente. A Figura 4B mostra uma seção transversal essencialmente semicircular. Um desenho como esse proporcionaria uma fase de acumulação para uma rotação do meio de separação.

Embora nas Figuras 2 e 3 a entrada e a saída tenham sido mostradas em um posicionamento particular relativo (dispostas a 180° graus), este não precisa ser o caso. Ficará claro para o versado na técnica que o posicionamento da entrada e da saída em relação uma à outra, juntamente com o formato do meio de separação, afetará o formato do pulso. Assim, para muitas das aplicações, o desenho a 180° será adequado, mas esta não precisa ser sempre a execução da máxima preferência. Além disso, para os dutos de entrada e saída, não é necessário que haja uma disposição radial do meio de conexão (conforme mostrado nas Figuras 2 e 3) , mas podem ser preferenciais desenhos mais tangenciais ..ou mesmo curvos tangenciais. Descobriu-se que uma saída mais tangencial poderia gerar uma taxa de rendimento . de partículas significativamente mais alta, em comparação a uma saída perpendicular. De maneira similar, o. tamanho das aberturas de entrada e de saída pode ser igual, de modo que a razão da área projetada de ambas seja cerca de um. O versado, na. técnica descobrirá prontamente o equilíbrio entre a simplicidade de desenho, a combinação com outras conexões .do aparelho e, claro,, o desejo de manter adequadamente o formato de pulso. .

Para transferir as partículas1/ da câmara de pulsação para as outras etapas do processo, é aplicada sucção para esvaziar a câmara de pulsação com eficácia. No processo exemplar de produzir artigos absorventes, a formação desses artigos em geral inclui a etapa de depositar materiais absorventes - como as partículas submetidas â etapa de pulsação - em um meio de formação, como um carreador permeável, aplicando-se vácuo no lado oposto aos meios de alimentação e pulsação. Então, esse vácuo pode ser suficiente para criar uma sucção para esvaziar a câmara de separação, e uma abertura posicionada junto à saída da câmara de pulsação pode oferecer fluxo carreador suficiente.

Sob determinadas condições será desejável não só esvaziar rapidamente a câmara de pulsação, como também acelerar as partículas a uma velocidade relativamente mais alta. Tais casos podem ser, por exemplo, a mistura dessas partículas com outros materiais, como fibras, ou seja, fibras de celulose, fibras têxteis sintéticas, fibras produzidas por extrusão em blocos com passagem de ar quente em alta velocidade (meltblown) ou similares, no caso da formação de artigos absorventes/ Essa aceleração deve, de . preferência, evitar a distorção do formato de pulso criado pelo meio de pulsação. Então, um meio de sucção em particular pode ser posicionado entre a câmara de pulsação e o meio de formação. . c É' importante que o meio de sucção não distorça demasiado; o formato do pulso, como o faria, por exemplo, um ventilador rotativo. Descobriu-se ser adequado o uso de um fluxo carreador adicional, como/gás ou ar, para acelerar o fluxo carreador e, assim ' também o fluxo pulsado de partículas. Descobriu-se que um ejetor do tipo venturi é adequado, se utilizado para proporcionar sucção moderada e, portanto, aceleração. Para maiores níveis de sucção e aceleração, esses ejetores do tipo venturi tendem a oferecer um padrão de fluxo não-uniforme ao longo da seção transversal, geralmente no formato de um perfil pronunciadamente parabólico. No entanto, com a finalidade de manter o formato do pulso, é preferencial um perfil mais retangular, também conhecido como "fluxo tampão".

Descobriu-se que um elemento adequado para oferecer tais características de fluxo seria um edutor coaxial. Descobriu-se que dois princípios de desenho seriam particularmente adequados, cada um para determinadas circunstâncias: a) Descobriu-se que um ejetor com jato em anel, cujo uso se baseia no bem conhecido efeito Coanda, funciona extremamente bem, especialmente para fluxos com baixa densidade de partículas (isto ; é., menores médias de taxa de fluxo de partículas) que precisam ser aceleradas a velocidades muito altas. Isto se deve ao fato de que os desenhos de ejetor baseados no efeito Coanda proporcionam os mais altos volumes de fluxo de sucção, de ar, ao menos para sistemas onde haja apenas o carreador. 0 fluxo Coanda tende a perder velocidade quando a densidade de partículas é muito alta. O desenho desses ejetores tem, com mais preferência ainda, um sistema de lacuna fixa. Esses ejetores podem ser produzidos pela EXAIR (Cincinnati, Ohio, E.U.A.) sob a designação Air Amplifier 6032, ou pela Krahnen (Colônia, Alemanha) sob a designação RJ25. Descobriu-se, também, que tais ejetores podem proporcionar velocidades do carreador até 80 m/s ou mesmo mais, com um perfil de velocidade muito mais nivelado. b) Descobriu-se que um ejetor coaxial desenhado para utilizar o efeito Venturi é menos crítico para o uso com densidades de partícula mais altas [fluxo volumétrico de partículas dividido pelo fluxo volumétrico de ar] . Tais ejetores ainda oferecem fluxo de tipo "tampão" quanto ao perfil de velocidade, o que preserva o pulso conforme fornecido pelo meio de separação. Esses ejetores podem ser produzidos pela EXAIR (Cincinnati, Ohio, E.U.A.) sob a designação Line Vac 6063. Esses dispositivos podem precisar de modificações para aumentar o ar de sucção por meio do aumento do ar em movimento, como pelo aumento do número de orifícios de passagem de ar.

Um benefício específico desse tipo de arranjo é que, além de oferecer um pulso altamente definido, oferece um perfil uniforme ao longo do dito pulso. Em particular, isto permite evitar uma inclinação no perfil, como uma distribuição de partículas! 'mais para o lado direito ou esquerdo de um sistema.

Para permitir um esvaziamento mais eficaz da câmara de pulsação, o meio de sucção é, de preferência, posicionado próximo à saída da . câmara, com mais preferência imediatamente adjacente à mesma. Para alterar o perfil, isto pode ser alterado de acordo com as necessidades da aplicação, isto é, caso a curva de alteração de densidade precise ser menos brusca, uma distância mais longa seria apropriada.

Uma vez que o fluxo de partículas pulsado tenha sido criado, e opcionalmente acelerado, a transferência para as etapas de processo a jusante podem ser feitas de qualquer maneira convencional, como é de conhecimento do versado na técnica, e conforme descrito nos documentos acima mencionados. Conforme indicado acima, essas etapas de processo podem incluir a mistura do fluxo de partículas pulsado com outros materiais, como na aplicação exemplar de formação de artigos absorventes com fibras, que podem estar em fluxo contínuo ou descontínuo. O fluxo pulsado pode também ser depositado em um meio de formação, como uma tela ou manta permeável ao carreador, mas não às partículas. De preferência, a distância para os etapas de processo subsequentes não é demasiadamente longa, de modo a permitir a manutenção do formato de pulso. ...

Produtos preferenciais e kits ou pacotes de produtos De preferência, o método para criação de um fluxo pulsado de partículas é utilizado para a produção de artigos absorventes, como fraldas para bebê, "training pants" (roupa íntima infantil com um forro grosso especial entre as pernas, usada na .fase de treinamento de uso do vaso sanitário), fraldas para adultos ou produtos para incontinência, absorventes higiênicos e similares.

Esses artigos tipicamente incluem uma camada superior, voltada para o usuário quando o artigo está em uso, e uma camada inferior. A camada superior e a camada inferior são, tipicamente, unidas e encerram um núcleo absorvente. O núcleo absorvente pode incluir qualquer material absorvente que seja geralmente compactável, moldável, não-irritante para a pele do usuário e capaz de absorver e reter líquidos como urina e determinados outros exsudatos corpóreos. O núcleo absorvente pode incluir uma ampla variedade de materiais capazes de absorver líquidos comumente utilizados em fraldas descartáveis e em outros artigos absorventes, como polpa de madeira triturada, geralmente denominada "feltro aerado" (airfelt). Alguns exemplos de outros materiais absorventes apropriados incluem chumaços encrespados de celulose, polímeros produzidos via sopro (melt blown), inclusive coforma, fibras celulósicas quimicamente endurecidas, modificadas ou reticuladas, papel sanitário, inclusive envoltórios e laminados, espumas absorventes, esponjas absorventes, polímeros superabsorventes, materiais de gel absorvente ou -qualquer outro material absorvente conhecido, bem como combinações desses materiais.

Os núcleos absorventes preferenciais, de acordo com a presente invenção, contém um primeiro material que proporciona uma primeira capacidade absorvente e um segundo material absorvente que proporciona uma segunda capacidade absorvente. De preferência, o primeiro material é um material absorvente fibroso e o segundo material absorvente é um material absorvente particulado e, com a máxima preferência, um material superabsorvente. Com a máxima preferência, o material fibroso tem um peso base substancialmente uniforme por toda a área do núcleo. Caso o núcleo inclua camadas fibrosas que não contenham material superabsorvente mas que, por exemplo, sirvam como camadas de aquisição ou distribuição, o peso base dessas camadas não precisa ser uniforme, e é preferencial que apenas as camadas fibrosas que servem como meios de contenção para material superabsorvente tenham um peso base uniforme.

Em outra modalidade da presente invenção, o primeiro material não é um material absorvente, isto é, sua capacidade absorvente é zero ou essencialmente zero. Esse tipo de material pode servir para manter a estrutura e a integridade do núcleo absorvente, por exemplo, pode ser um material adesivo.

De preferência o primeiro material está presente a um baixo peso base, 'de preferência menos que 130 g/m2, 120 g/m2, 110 g/m2, 100 g/m2, 90 g/m2, 80 g/m2, 70 g/m2, 60 g/m2, 50 g/m2, 4 0 g/m2 ou mesmo menos que 3 0 g/m2.

Artigos preferenciais, de acordo com a presente invenção, apresentam uma . largura intercrural relativamente estreita, o que aumenta o conforto durante o uso. Um artigo preferencial, de acordo com a presente invenção, apresenta uma largura intercrural inferior a 100 mm, 90 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm ou mesmo menos que 50 mm.

Os artigos absorventes são, tipicamente, comercializados em kits ou pacotes contendo múltiplos artigos absorventes individuais, por exemplo ao menos 10, 12, 15, 20, 25 ou 3 0 artigos absorventes individuais são vendidos juntos. Os consumidores esperam que cada artigo absorvente proporcione o mesmo desempenho satisfatório, especificamente no que se refere à absorvência. É de importância crítica proporcionar absorvência suficiente na metade anterior dos artigos. A metade anterior do artigo é tipicamente a área que recebe a descarga de urina, que precisa então ser armazenada na metade anterior do núcleo absorvente. A metade anterior do núcleo absorvente precisa, portanto, conter a maior parte da capacidade absorvente do núcleo. De preferência, a maior parte da capacidade absorvente do núcleo formado por um primeiro e um segundo materiais absorventes é proporcionada pelo segundo material absorvente, o qual é de preferência um material particulado e, com a máxima preferência, um material particulado superabsorvente. De preferência, a primeira metade do dito núcleo absorvente perfaz mais de 60% da capacidade absorvente do segundo material absorvente, com mais preferência, mais de 65%, 7 0%, 75%, 80%, 85%, 90% ou 95 %. ' Como os consumidores esperam que cada artigo absorvente individual proporcione o mesmo desempenho satisfatório, mas como, por outro lado, os materiais absorventes, e em particular os materiais superabsorventes, são caros, é desejável oferecer um kit ou pacote de artigos absorventes individuais no qual cada artigo absorvente individual contenha aproximadamente a mesma quantidade de materiais absorventes e, em particular, de materiais superabsorventes.

Uma medida adequada para a quantidade de material absorvente é o peso total do material absorvente. É desejável que o peso total do material absorvente e, especificamente, do material superabsorvente, em cada artigo absorvente individual de um kit ou pacote, seja aproximadamente o mesmo que o peso total médio daquele material no kit ou pacote. Em outras palavras, o desvio padrão do peso total daquele material precisa ser baixo. É preferencial que o desvio padrão do peso total seja inferior a 8 % ou inferior a 7 %, de preferência inferior a 6 %, ainda com mais preferência inferior a 5 %, ainda com mais preferência inferior a 4 %, ainda com mais preferência inferior a 3 % e, ainda com mais preferência, inferior a 2 %. 0 processo apresentado permite produzir kits ou \ pacotes de artigos absorventes com distribuição bastante uniforme da quantidade de material superabsorvente.

Uma definição do desvio padrão pode ser -encontrada no livro "Taschenbuch der Mathematik" de I.N. Bronstein, K.A. Semendjajew: 23. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt/Main (1987) ISBN 3-87144-492- . 8, especificamente na equação (5.31), na página 666. - A presente invenção permite obter os desvios padrão acima, onde são empregados processos rápidos de fabricação. Os desvios padrão podem ser obtidos em linhas de produção com produtividade acima de 100, 200, 300, 400, 500 ou mesmo mais de 600 artigos absorventes por minuto.

Esses artigos são, tipicamente, produzidos em um processo de fabricação de fibras têxteis para posterior produção de diversos artigos absorventes. Nem todos os artigos produzidos nesse processo poderão atender aos padrões de qualidade desejados. Alguns artigos podem ser considerados defeituosos e são, portanto, manual ou automaticamente excluídos da venda a um consumidor e, por exemplo, não serão empacotados. Se, por exemplo, onze ou doze artigos são produzidos e um ou dois destes são considerados defeituosos, os dez artigos restantes são aqui considerados como tendo sido produzidos consecutivamente.

REIVINDICAÇÕES

Claims (20)

1. Método para criação de um fluxo pulsado de partículas em um meio carreador, sendo o dito método caracterizado pelo fato de incluir as. etapas de - suspender um primeiro . fluxo medido de partículas em um meio carreador; - guiar o dito primeiro fluxo para uma entrada de um meio de pulsação, sendo que o dito meio de pulsação inclui: - uma saída para descarregar as ditas partículas e uma câmara de pulsação posicionada entre as ditas entrada e saída, sendo que a dita câmara de pulsação inclui um meio de separação; . - acumular uma porção das ditas partículas na dita câmara de pulsação; - remover as ditas partículas do dito meio de pulsação através da dito saída pelo uso de um meio de sucção, sendo que a dita etapa de acumulação inclui a etapa de interromper o dito fluxo de partículas entre a dita entrada e a dita saída por meio do dito meio de separação durante não menos que cerca de 95%, de preferência não menos que cerca de 90%, com mais preferência não menos que cerca de 75% e, com mais preferência ainda, não menos que cerca de 50% do dito tempo de um pulso.

2. Método para criação de um fluxo pulsado de partículas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a a dita etapa de interrupção inclui um movimento giratório do dito meio de separação.

3. Método para criação de um fluxo pulsado de partículas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito. meio de sucção é um ejetor do tipo venturi, de preferência posicionado próximo à saída do dito meio de pulsação.

4. Método para criação de um fluxo pulsado de partículas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito uneio de sucção é um ejetor coaxial do tipo jato em anel, de preferência posicionado próximo â saída do dito meio de pulsação.

5. Método para criação de um fluxo pulsado de partículas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a frequência dos pulsos é de ao menos cerca de 10 Hz, de preferência mais que cerca de 15 Hz e, com mais preferência ainda, mais que cerca de 2 0 Hz.

6. Aparelho para pulsar um fluxo medido de determinado material em um meio carreador, caracterizado pelo fato de incluir: - um meio de medição para obter um fluxo medido de partículas; - um meio de pulsação, que inclui: - uma entrada, - uma saída, - uma câmara de pulsação localizada entre a entrada e a saída, contendo um meio de separação e um meio de sucção, sendo que o dito meio de separação está disposto de modo a interromper o dito fluxo de partículas entre a dita entrada e a dita saída por não menos que cerca de 95%, de preferência não menos que cerca de 90%, com mais preferência não menos que cerca de 75% e, com mais preferência ainda, não menos que cerca de 50% do dito tempo de duração de um pulso; e sendo que o dito meio de sucção está disposto próximo à dita saída para criar um- fluxo carreador.

7. Aparelho para pulsar um fluxo medido de determinado material em um meio carreador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito meio de separação está disposto de modo a não interromper o dito fluxo carreador. :

8. Aparelho para pulsar um fluxo medido de determinado material em um meio carreador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito meio carreador é um gás. o

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito meio carreador é ar.

10. Kit ou pacote de artigos absorventes individuais, caracterizado pelo fato de que os ditos artigos absorventes são produzidos por um método de fabricação de fibras têxteis; o dito kit ou pacote de artigos absorventes contém ao menos 10 artigos absorventes individuais, os quais foram produzidos consecutivamente pelo dito método de fabricação de fibras têxteis,- cada um dos ditos artigos absorventes inclui uma camada superior e uma camada inferior, além de um núcleo absorvente disposto entre a dita camada superior e a dita camada inferior; o dito núcleo absorvente contém um primeiro material que proporciona uma primeira capacidade absorvente e um segundo material absorvente composto de partículas e que proporciona .uma segunda capacidade absorvente; o dito material absorvente tem uma direção longitudinal; o dito núcleo absorvente inclui uma metade anterior e uma metade posterior,-, sendo que as ditas metades têm igual comprimento, conforme medido na direção longitudinal; a dita metade anterior do dito núcleo absorvente compreende mais que cerca de 60% da dita segunda capacidade absorvente; o dito segundo material absorvente formado pelo material absorvente de cada üm dos ditos artigos absorventes tem um peso total; o dito kit ou pacote de artigos absorventes tem um peso total médio tomado como a média dos pesos totais do segundo material absorvente dos artigos individuais; o dito kit ou pacote de artigos absorventes tem um desvio padrão no peso total calculado com base no desvio do peso total do segundo material absorvente dos artigos individuais do dito peso total médio; sendo que o dito desvio padrão do peso total é inferior a cerca de 8 %.

11. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material é um material absorvente, de preferência um material absorvente fibroso.

12. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material é um material adesivo.

13. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dito segundo material absorvente é um material superabsorvente. .

14. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o material fibroso tem um peso base substancialmente uniforme por toda a área do núcleo.

15. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o peso base do material fibroso é menor que cerca de 13 0 g/m2, de preferência menor que cerca de 100 g/m2 e, com mais preferência, menor que cerca de 80 g/m2.

16. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o desvio padrão do peso total é menor que cerca de 7 %, de preferência menor que cerca de 6 %, com mais preferência menor que cerca de 5 %, ainda com mais preferência menor que cerca de 4 %, com mais preferência ainda menor que cerca de 3 % e, com a máxima preferência, menor que cerca de 2 %.

17. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a dita metade anterior do dito núcleo absorvente contém mais que cerca de 65 %, com mais preferência mais que cerca de 70 %, com mais preferência ainda mais que cerca de 75 %, com mais preferência ainda mais que cerca de 8 0 %, com mais preferência ainda mais que cerca de 85 %, com mais preferência ainda mais que cerca de 90% e, com a máxima preferência, mais que cerca de 95 % da dita segunda capacidade absorvente.

18. Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os artigos absorventes têm uma largura intercrural inferior a 70 mm.

19.

Kit ou pacote, de acordo com a reivindicação, caracterizado pelo fato de conter mais de 12, com mais preferência mais de 15, com mais preferência ainda mais de 20, com mais preferência ainda mais de 25 e, com mais preferência ainda, mais de 3 0 artigos absorventes individuais-:.