BRPI0400481B1 - Método de produção de um tecido não-tecido a partir de filamentos - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE PRODUçãO DE UM TECIDO NÂO-TECIDO A PARTIR DE FILAMENTOS".

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um método de produção de um tecido não-tecido, especialmente um tecido não-tecido produzido a partir de filamentos, e especialmente filamentos de uma resina sintética termoplástica na qual os filamentos são consolidados de uma forma hidrodinâmica.

Fundamentos da Invenção A produção de tecidos não-tecidos, velos e esteiras a partir de filamentos de resina sintética termoplástica, doravante referidos como tra- mas, e especialmente tramas de junção de fios, é conhecida. Os filamentos, geralmente filamentos sem-fim, isto é, filamentos que teoricamente podem ser contínuos e, portanto, distinguíveis das assim chamadas fibras curtas, que são fios relativamente curtos, podem ser juntados sobre uma superfície e acumulados em uma coleção misturada ou aleatória dos filamentos de modo a produzir a trama não-tecida. A trama em si pode ser fabricada de uma maneira contínua e o produto, quando composto de filamentos contí- nuos, filamentos que não são intencionalmente rompidos ou filamentos que podem ser teoricamente contínuos e, portanto, tão compridos quanto possí- veis, sem interrupção na extrusão dos filamentos a partir de uma fieira, é conhecido como trama de filamentos.

Os filamentos coletados sobre uma superfície tendem a se ligar entre si nos pontos de cruzamento, A superfície sobre a quai os filamentos se juntam pode ser uma superfície móvel, de preferência a superfície de uma correia sem-fim que circula abaixo de uma cortina dos filamentos que descem a partir de uma fieira. Os filamentos podem ser aerodinamicamente estirados entre a fieira e a superfície de coleta. A formação de tramas de junção de fios consolidadas de forma hidrodinâmica a partir de filamentos ou de fios sem-fim pode ser contrastada com a formação de tramas não-tecidas a partir de fibras mais curtas no as- sim chamado processo de fusão por sopro. No processo de fusão por sopro, os fios que emergem da fieira são partidos em fibra curta e a fibra é coletada sobre uma superfície. O produto de fusão por sopro tem uma quantidade significaíivamente menor de enlace dos fios e menos deslizadores.

As tramas de junção de fios que foram produzidas até agora possuem graus ligeiramente menores de uma característica de velo do que as tramas de fusão por sopro e podem ter uma resistência menor, especial- mente em função de um grau íigeiramente menor de consolidação. Além disso, as tramas de junção de fios podem mostrar uma maior tendência ao desgaste por abrasão do que o desejável. Tem-se feito tentativas no sentido de evitar estas falhas no desenvolvimento de uma consolidação hidrodinã- mica intensiva da trama no caso de uma massa de filamentos, a qual, por sua vez, leva a um custo maior, especialmente em termos do custo da ener- gia utilizada no processo de fabricação e pode contribuir para uma velocida- de de produção limitada.

Objetivos da Invenção É, portanto, o objetivo principal da presente invenção prover um método de fabricação de tramas de junção de fios sem as falhas dos siste- mas anteriores descritos.

Mais particularmente, é um objetivo da presente invenção prover um método de fabricação de uma trama de filamentos consolidada de forma hidrodinámica a um custo menor e com velocidades de produção maiores do que foi possível até agora, e por meio do qual haja uma ligação mais eficaz dos fios e um entrelaçamento mais intensivo dos mesmos, e uma formação de deslizadores no mesmo, de modo que as características de velo da trama sejam aperfeiçoadas e de um nível satisfatório. É ainda um objetivo da presente invenção eliminar as falhas dos sistemas anteriores e aperfeiçoar a taxa de produção e a qualidade de um velo ou trama de junção de fios.

Sumário da Invenção Estes objetivos e outros que se tornarão evidentes a seguir são alcançados, de acordo com a presente invenção, por meio da aplicação aos filamentos de pelo menos um agente umectante e em seguida por meio da consolidação hidrodinámica da trama de filamentos, a qual é produzida a partir do filamento. O método, portanto, compreende as etapas de produzir filamentos de um material de resina sintética termoplástica, tratar os filamentos que são assim produzidos com pelo menos um agente umectante e, em seguida, por meio da consolidação hidrodinâmica de uma trama de junção de fios forma- da a partir destes filamentos.

Embora os filamentos possam ser tratados com o agente umec- tante de acordo com a presente invenção antes que sejam reunidos na tra- ma de junção de fios, está dentro do âmbito da presente invenção tratar os filamentos como parte da trama de junção de fios. Um tratamento com o agente umectante, evidentemente, significa trazer os filamentos ou a trama de junção de fios para contato com o agente umectante e, de preferência, revestir os filamentos, antes da formação da trama ou após a formação da trama, com o agente umectante.

Em uma modalidade altamente preferida da invenção, o agente umectante é formado por pelo menos um agente de tensão ou agente ativo de superfície (tensoativo). Este tensoativo possui uma parte lipofílica e uma parte hidrofílica ou pode ser um lipófilo tendo extremidades hidrofílicas. O tensoativo pode ser especialmente um tensoativo iônico, isto é, um tensoativo catiônico ou aniônico, ou uma mistura de ambos, ou um tensoativo não-iônico ou uma mistura dos mesmos, com um tensoativo catiônico ou aniônico. Os tensoativos anfotéricos podem também ser usados.

Seguindo o tratamento com o agente umectante, de preferência com um tensoativo, a trama de junção de fios ou velo pode ser consolidada de forma hidrodinâmica usando jatos de água. Os jatos de água podem ser jatos finos e/ou jatos de alta velocidade que, com efeito, produzem um entre- laçamento com jato de água da trama, isto é, um arrasto parcial dos laços de filamento de um lado da trama na direção do lado oposto.

Os filamentos de resina sintética termoplástica podem ser resfri- ados em uma cortina abaixo da fieira de modo que os filamentos permane- çam destacados e separados. Os filamentos podem então ser estirados, de preferência de forma aerodinâmica, e coletados sobre a correia de peneira foraminosa ou perfurada que faz um trajeto contínuo pelo local de coleta, isto é, uma correia sem-fim.

De preferência, a aplicação de sucção abaixo da correia facilita a deposição dos filamentos sobre a superfície perfurada. O dispositivo de sucção pode incluir um ou mais exaustores. A trama fiada resultante é em seguida tratada com o agente umectante, de preferência um tensoativo, e, em segui- da, consolidada de forma hidrodinâmica.

Depois da junção dos filamentos em uma trama de junção de fios, a trama de junção de fios pode ser pré-compactada em uma calandra e, se não tratada com o agente umectante antes, pode ser em seguida tratada com o agente umectante. Depois da secagem e se desejado, um determina- do período de maturação ou envelhecimento, a trama pode ser submetida ao entrelaçamento com jato de água. O método da presente invenção pode também ser usado para produzir produtos de múltiplas camadas ou laminados, no qual, por exemplo, uma trama de filamentos tratada com pelo menos um agente umectante pode ser juntada a uma outra camada e a combinação resultante das duas camadas pode ser submetida a uma consolidação hidrodinâmica. Uma outra camada de trama ligada por fiação tratada com o agente umectante pode ser aplicada, e o compósito de três camadas submetido à consolidação hidrodinâmica. A camada de fibra adicional que é laminada com a trama de fi- lamentos deve ser uma camada de fibras esponjosas ou absorventes de água, especialmente de fibras de celulose. Neste caso, as fibras hidrofílicas ficam intercaladas com camadas que são tratadas com o agente umectante ou tensoativo.

Observou-se que a aplicação do agente umectante aos filamen- tos, com ou sem secagem e tratamento de jato de água subsequente produz tramas de junção de fios ou laminados de propriedades surpreendentemente vantajosas. Especialmente o intertravamento dos filamentos é altamente aperfeiçoado, e os filamentos passam a ter deslizadores que se entrelaçam de uma ótima maneira de modo a aumentar a resistência da trama em com- paração às tramas feitas a custo similar pelas técnicas anteriores. Observou- se especialmente que a resistência á tensão da trama é aperfeiçoada pela invenção. A sensibilidade à abrasão da trama é igualmente reduzida e os custos de energia com a consolidação hidrodinâmica íornam-se significati- vamente menores do que com os métodos anteriores. Ao mesmo tempo, a velocidade de produção pode ser aumentada.

De um modo geral, com o método da invenção, combinando a aplicação do agente umectante com o entrelaçamento da trama com jatos de água, as propriedades mecânicas da trama de junção de fios ou velo são significativamente aperfeiçoadas em comparação à trama de filamentos fa- bricada sem a consolidação hidrodinâmica, por um lado, e à trama de filamen- tos que pode ser tratada com o agente umectante, por outro. Estas vantagens são claramente inesperadas com base no conhecimento da técnica.

Breve Descrição dos Desenhos O acima e outros objetivos, aspectos e vantagens tornar-se-âo mais facilmente evidentes a partir da descrição a seguir, sendo feita referên- cia aos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 é uma ilustração diagramática do método da inven- A Figura 2 é um diagrama mais detalhado, ilustrando os aspec- tos da invenção.

Descrição Especifica O aparelho ilustrado diagramaticamente na Figura 1 e a parte representante de um sistema para a produção de uma trama de junção de fios de acordo com a invenção inclui uma correia perfurada 2 sobre a qual os filamentos 1 são depositados de modo a formar a trama de junção de fios. A correia 2 se movimenta continuamente pelo local de deposição de filamento conforme representado pela seta A e carrega a trama de filamentos para uma primeira estação de tratamento 4, na qual o agente umectante é aplica- do e em seguida para uma estação de aguihagem por jato de água 5, na qual jatos de água de alta pressão são aplicados sobre a trama de modo a consolidar a trama de forma hidrodinâmica. A partir da Figura 2, ficará evidente que os filamentos 1 podem ser produzidos a partir de uma resina sintética termoplástica fundida, suprida por um agente termoplástico, conforme representado em 6 por meio de uma fieira convencional 7. Os filamentos 1 podem ser resfriados por ar de resfri- amento suprido em 8 em uma zona de resfriamento 9 e, em seguida, estira- dos aerodinamicamente em uma zona 10 atravessando uma passagem do tipo Venturi 11. Abaixo da correia perfurada 2, um exaustor 12 pode prover sucção de modo a arrastar os filamentos para a correia. A correia é uma cor- reia sem-fim, que se movimenta continuamente.

No sistema mostrado na Figura 1, a trama de junção de fios 3 pode inicialmente passar entre um par de cilindros de calandragem 13 e po- de, em seguida, ser tratada com o agente umectante por meio de um cabe- çote de borrifação 14. Opcionalmente, a trama de junção de fios 3 pode ser secada, por exemplo, sob uma coifa de secagem com ar quente suprido por um soprador 16. Na zona de consolidação hidrodinâmica 17, água de alta pressão é direcionada a partir de jatos finos 18 contra e sobre a trama de junção de fios.

Se desejado, uma camada 19 de fibras de celulose pode ser dis- tribuída sobre a superfície da trama de junção de fios 3 por um distribuidor 20, e a combinação das fibras de celulose e da camada de junção de fios que suporta as mesmas pode ser entrelaçada com jatos de água de alta pressão em 21. O entrelaçamento em 21 pode ser o primeiro entrelaçamento ao qual o compósito se submete, caso o entrelaçamento em 17 da trama de filamentos seja omitido. Uma outra camada 22 da trama de filamentos trata- da com o agente umectante pode em seguida ser aplicada em 23, e o com- pósito ou laminado 24 pode se submeter à consolidação hidrodinâmica com jatos de água de alta pressão a partir dos bocais 25. O produto resultante pode ser secado. A trama de filamentos 3 possui uma resistência aumentada e uma tendência reduzida à abrasão, e o compósito, se formado, possui, além disso, as propriedades altamente esponjosas fornecidas pela fibra de celulose.

Claims (7)

1. Método de produção de um tecido não-tecido a partir de fila- mentos, sendo que o tecido não-tecido formado a partir dos filamentos é em seguida consolidado hidrodinamicamente, caracterizado pelo fato de que os filamentos antes da consolidação hidrodinâmica são tratados com pelo me- nos um agente umectante.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos filamentos são produzidos com uma fieira e, em segui- da, resfriados.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os filamentos são coletados em uma correia foraminosa movimentada continuamente.

4. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, carac- terizado pelo fato de que na região de coleta dos filamentos abaixo da cor- reia de coleta foraminosa é prevista pelo menos um dispositivo de sucção, sendo que com o dispositivo de sucção é succionado ar através da correia de coleta foraminosa.

5. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, carac- terizado pelo fato de que os filamentos para o tecido não-tecido são coleta- dos e o tecido não-tecido é em seguida tratado com o agente umectante.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um tensoativo é empregado como agente umectan- te.

7. Método, de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, carac- terizado pelo fato de que o tecido não-tecido é consolidado de forma hidrodi- nâmica por meio tratamento de jatos de água.