BRPI0417957B1 - Compósito em laço, e, método de formação do mesmo - Google Patents

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“COMPÓSITO EM LAçO, E, MÉTODO DE FORMAçãO DO MESMO” Fundamentos e Sumário A presente invenção refere-se a um material em laço de baixo custo para um prendedor de gancho e laço tendo pelo menos uma folha de material não- tecido flexível intermitentemente ligada ao filme orientado inelástico. A invenção refere-se ainda a métodos para a produção destes laços.

Tecidos em laço formados pela laminação de materiais não- tecidos a filme são conhecidos, por exemplo, a partida da Patente US N° 5. 032. 122, que é formada pelo provimento de um suporte de material orientável em seu estado dimensionalmente instável; posicionamento de uma pluralidade de filamentos sobre o suporte; fixação dos filamentos ao suporte em regiões espaçadas, fixas, ao longo de cada um dos filamentos, as regiões fixas definindo, entre cada par, uma região de agarramento não-fixada; e causando com que o material orientável seja transformado, ao longo de seu trajeto de resposta, a seu estado dimensionalmente estável, deste modo franzindo os filamentos nas regiões de agarramento para formar elementos fibrosos, que se projetam a partir do suporte entre as regiões fixas. A Patente US N° 5.547.531 descreve a formação de um tecido em laço através de um método, que compreende os estágios de prover uma primeira lâmina, que compreende um filme adesivo sensível à pressão, elastomérico, tendo uma primeira superfície adesiva e uma segunda superfície adesiva em oposição à referida primeira superfície adesiva; uma orientação relaxada e uma orientação alongada; estirando a referida primeira lâmina a partir da referida orientação relaxada para a referida orientação alongada; contatando uma segunda lâmina, que compreende uma tela não- tecida com a referida primeira superfície da referida primeira lâmina na referida orientação alongada, deste modo unindo diretamente a referida segunda lâmina e a referida primeira lâmina para formar um laminado; e relaxar a referida primeira lâmina, de tal modo que a referida segunda lâmina seja franzida, de modo a formar regiões de agarramento capazes de emaranhar os ganchos de um componente de fixação macho complementar. A patente US N° 5.595.567 também usar uma tela não-tecida, que é preferivelmente unido com um suporte, enquanto o suporte está em sua orientação instável alongada. Ligações de construção formam um padrão de ligação, que une a tela não-tecida ao suporte. Quando o suporte é contraído a partir de sua orientação alongada para a sua orientação relaxada, as regiões não fixadas da tela não-tecida são franzidas e se estendem para fora a partir do suporte para formar regiões de agarramento, que são capazes e emaranhar os elementos de engate de um componente de fixação macho complementar. A Patente US N° 5.256.231 descreve um método para prover uma folha de material em laço, adaptada para ser cortada em peças, de modo a formar porções em laços para prendedores do tipo que compreendem porções de gancho e laço engatáveis de um modo amovível e incorporadas em itens, tais que guarnições ou fraldas descartáveis. A folha de material em laço inclui uma folha de fibras orientadas longitudinalmente, tendo porções de âncora e porções arqueadas, que se projetam em uma direção em afastamento das porções de âncora, e uma camada de material de suporte termoplástico extrusada sobre as porções de âncora para ligar as porções de âncora formando pelo menos uma porção de um suporte para o material em laço.

Todos estes métodos de formação de laços reforçam a importâncias de que fibras em laço sejam projetadas para fora, a partir de um suporte ou de uma camada de base. Isto aumenta a disponibilidade das fibras para engatar elementos de gancho adequados. No entanto, os suportes são, de modo geral, especializados e dispendiosos, dimensionalmente instáveis, ou espessos. É desejado prover um material em laço tendo fibras em laço sobre um suporte que seja fino, apresente alta resistência (dimensionalmente estável, de baixo custo e de fácil manufatura.

Breve Descrição A presente invenção prove um compósito em laço. de alta resistência, dimcnsionalmcntc estável, não- elástico, que compreende um filme inelástico orientado cm pelo menos uma direção c uma ou mais folhas de material não- tecido flexível intermitentemente ligadas ao longo de pelo menos uma porção superficial do filme inelástico orientado. De modo preferido, o laço possui porções de ligação regularmente espaçadas entre o material não- tecido e o filme orientado. Estas porções de âncora de ligação intermitente são separadas através de porções não- ligadas, em que o filme e o material não- tecido estão um em tace do outro, mas não são ligados. Estes compósitos em laço fornecem vantagens únicas, tais que um laço de alto desempenho, dimensionalmente estável, flexível ou mole, de baixo custo, que é relativamente simples de ser manufaturada.

De acordo com a presente invenção, é também provido um método para a formação de uma folha de tecido em laço, que compreende (I) prover uma primeira folha de material não- tecido flexível (por exemplo, tela não- tecida de fibras naturais c/ou poliméricas. c/ ou fios); (2) formar a primeira folha de material não- tecido flexível de modo a que possua porções arqueadas, que se projetam na mesma direção a partir de porções dc âncora opostas da primeira folha dc material não- tecido flexível; (3) extrusão de uma folha dc material termoplástico, que é inelástica (por exemplo, poliésteres, poliolefinas. náilons, poliestirenos) sobre a primeira folha de material em laço flexível; (4) prover o filme termoplástico enquanto ainda fundido a pelo menos as porções dc âncora espaçadas da primeira folha dc material não- tecido flexível para ligar a folha de filme termoplástico extrusada ao material não- tecido em sítios de ligação ou porções de âncora; e (5) orientar o compósito de folha dc tecido não - tecido ligada por extrusão pelo menos na direção longitudinal da folha, deste modo orientando a folha e reduzindo a altura das porções arqueadas do não- tecido. Através deste método, é provido um compósito em laço não- tecido tipo folha novo, que compreende um nâo- tecido flexível, intermitentemente ligado a um filme orientado, de alta resistência, fino.

Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção é adieionalmente descrita com referência aos desenhos anexos, em que numerais de referência similares referem-se a partes similares em várias perspectivas, e em que: A FIGURA 1 é uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de material em laço precursor, preparado de acordo com a presente invenção. A FIGURA 2 é uma vista esquemática de um material em laço da primeira modalidade, preparado de acordo com a invenção usando no material precursor da Fig. 1. A FIGURA 3 é uma vista esquemática, que ilustra um método dc formação do material em laço da invenção ilustrado na Fig. 1. A FIGURA 4 é uma vista dc topo dos membros de corrugação ilustrados na Fig. 3. A FIGURA 3 é uma vista de topo dc membros de corrugação alternados, que podem ser substituídos pelos membros dc corrugação ilustrados na Fig. 4.

Descrição Detalhada O tecido em laço compósito da invenção é formado, de modo preferido, através da extrusão do filme inelástico sobre porções dc âncora de uma primeira folha de material flexível, formada para apresentar porções arqueadas, que se estendem a partir das porções de âncora, seguida por orientação, de modo a prover um compósito em laço reforçado. O filme fundido encapsula as fibras das porções de âncora criando sítios de ligação. O filme fundido pode formar sítios de ligação ao longo de todo ou de parte do comprimento do filme, em que existem porções de âncora (por exemplo, uma porção plana do material não- tecido). O filme inelástico solidificado possui uma morfologia geralmente uniforme ao longo de seu comprimento, incluindo nos sítios de ligação. O filme pode ser pressionado contra as porções de âncora nos sítios de ligação, aumentando a resistência de ligação entre a folha não- tecida e o filme.

Um método para formar um tecido em laço não- tecido com estruturas não- tecidas arqueadas entre sítios de ligação espaçados em afastamento compreende um estágio de formação de um material precursor não - tecido arqueado, que pode compreender os estágios que se seguem. São providos um primeiro e um segundo membros de corrugação geralmente cilíndricos, cada qual tendo um eixo e incluindo uma multiplicidade de estrias espaçadas, que definem a periferia dos membros de corrugação. As estrias possuem superfícies externas e definem espaços entre as estrias adaptados para receber porções de estrias do outro membro de corrugação em relação de engrazamento com a folha de material flexível entre os mesmos. As estrias podem estar sob a forma de estrias paralelas radialmente ou longitudinalmente espaçadas ou podem ser entrecruzadas, definindo formas regulares ou irregulares, as ranhuras podendo ser lineares, curvadas, contínuas ou intermitentes. Os membros de corrugação são montados em uma relação axialmente paralela, com porções das estrias opostas em relação de engrazamento. Pelo menos um dos membros de corrugação é girado. A folha de material não- tecido flexível é alimentada entre as porções engrazadas das estrias para formar a folha de material não- tecido flexível sobre a periferia dos membros de corrugação. Isto forma as porções arqueadas da folha de material não- tecido flexível nos espaços entre as estrias de um primeiro membro de corrugação e porções de âncora da folha de material não- tecido flexível ao longo das superfícies externas das estrias do primeiro membro de corrugação. A folha formada de material não- tecido flexível é retida ao longo da periferia do primeiro membro de corrugação por uma distância predeterminada após o movimento pelas porções de engrazamento das estrias.

Seguindo-se à formação do material precursor não- tecido arqueado, um filme inelástico é extrusado em um estágio de extrusão, que inclui o provimento de uma extrusora que, através de uma matriz com uma abertura de matriz, extrusa uma folha de material termoplástico fundido sobre as porções de âncora da folha de material não- tecido flexível ao longo da periferia do primeiro membro de corrugação dentro da distância predeterminada acima mencionada. O compósito ligado por extrusão assim formado é então orientado, causando com que a folha seja submetida a uma orientação molecular, pelo menos entre os sítios de ligação espaçados em afastamento. O grau de orientação é, de modo genérico, de pelo menos 1, 25 a 1,0 pelo menos na direção longitudinal e pode ser de 4,0 a 1,0 na direção longitudinal, de modo preferido a folha ligada por extrusão sendo orientada em duas ou mais direções em de 2,5 a 1,0 de modo preferido de 1,5 a 10.

Fibras adequadas para a formação do laço não- tecido da camada fibrosa não- tecida podem ser produzidas a partir de uma ampla variedade de polímeros termoplásticos, que são conhecidos como formadores de fibras. Polímeros termoplásticos adequados são selecionados a partir de poliolefinas, poliamidas, poliésteres, copolímeros contendo monômeros acrílicos e misturas e copolímeros dos mesmos. Poliolefinas adequadas incluem polietileno, por exemplo polietileno linear de baixa densidade, polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade e polietileno de densidade média; polipropileno, por exemplo, polipropileno isotáctico, polipropileno sindiotáctico, misturas dos mesmos e misturas de poliperopileno isotáctico e polipropileno atáctico; e polibutileno, por exemplo poli (1-buteno) e poli (2-buteno); polipenteno, por exemplo poli-4- metilpenteno-1 e poli (2-penteno); assim como misturas e copolímeros dos mesmos. Poliamidas adequadas incluem náilon 6, náilon 6/6, náilon 10, náilon 4/6, náilon 10/10, náilon 12, náilon 6/ 12, náilon 12/12, e copolímeros de poliamida hidrofílicos, tais que copolímeros de caprolactama e um óxido de alquileno, por exemplo, óxido de etileno, e copolímeros de hexametileno adipamida e óxido de alquileno, assim como misturas e copolímeros dos mesmos. Poliésteres adequados incluem tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de policicloexilenometileno, e misturas e copolímeros dos mesmos. Copolímeros acrílicos incluem ácido etileno acrílico, ácido etileno metacrüico, metacrilato de etileno, etilacrilato de etileno, butilacriltao de etileno e misturas dos mesmos. Polímeros particularmente adequados são poliolefinas, incluindo polietileno, por exemplo, polietileno de baixa densidade linear, polietileno de baixa densidade, polietileno de densidade média, polietileno de alta densidade e misturas dos mesmos; polipropileno; polibutileno; e copolímeros, assim como misturas dos mesmos.

Fibras previamente formadas podem ser conformadas na tela fibrosa não- tecida através de qualquer método adequando, tal que cardagem, fiadoras Rando, hidroemaranhamento, e punção com agulha. Em alternativa, a tela fibrosa não- tecida pode ser formada diretamente a partir de polímeros formadores de fibra termoplástica, que podem ser ligados por fiação ou soprados em fusão e técnicas similares, que formar diretamente não- tecidos a partir de uma fusão de polímero. Estes não- tecidos podem ser modificados pela mistura em fibras ou materiais em partículas distintos adicionais, revestidos, ou incluir aditivos de fusão adequados para o uso final intencionado. De modo geral, a tela fibrosa não- tecida usado para formar o compósito em laço da invenção será de 10 a 100 g/m2, de modo preferido de 15 a 50 g/m2 e compreendem, pelo menos em parte, fibras termoplásticas adequadas para a ligação, tal que pelo menos 10 por cento de fibras termoplásticas ligáveis, em uma modalidade específica de 20 a 100 por cento de fibras termoplásticas ligáveis. A Fig. 1 ilustra um tecido em laço não- tecido precursor antes da orientação, geralmente designado pelo numeral de referência 10, cujo material laminado não- tecido 10 é orientado e então geralmente cortado em peças para o uso em um sistema de fechamento distinto. De modo geral, o material laminado não- tecido 10 possui um suporte 11, que compreende um filme termoplástico com superfícies frontal e posterior 13 e 14. A tela não- tecida 16 possui porções de âncora não- deformadas 17 ligadas ao suporte 11 de modo autógeno, formando os locais de ligação 18. Os locais de ligação 18 na Fig. 1 estão dispostos ao longo da superfície frontal 13 com porções arqueadas 20 da tela não- tecida 16 se projetando a partir da superfície frontal 13 da camada de suporte 111 entre os locais de ligação 18. Como mostrado na Fig. 1, os locais podem ser fileiras contínuas, que se estendem transversalmente através do material em laço compósito não- tecido 10. No entanto, os locais de ligação podem ser dispostos em qualquer padrão incluindo, por exemplo, linhas intermitentes, células hexagonais, células em losango, células quadradas, ligações de ponto aleatório, ligações de ponto padronizado, linha hachuradas, ou qualquer outro padrão geométrico regular ou irregular. A Fig. 2 ilustra o compósito em laço da Fig. 1, seguindo-se à orientação. O compósito em laço 36 compreende um filme 42 termoplástico orientado, com superfícies frontal e traseira 43 e 44. A tela não tecido possui porções de âncora 48 ligadas de modo autógeno à camada 42 de suporte.

Estas porções de âncora podem ser ligeiramente deformadas. O filme entre os locais de ligação 48 é orientado pelo menos na direção longitudinal 2 e preferivelmente também na direção transversal 1. O grau de orientação é, de modo geral, de 4,0 a 1,0. A Fig. 3 ilustra de modo esquemático um método e um equipamento para a formação do tecido em laço 10, mostrado na Fig. 1. O método compreende, de modo geral, prover o primeiro e segundo membros de corrugação ou rolos, 26 e 27, cada qual tendo um eixo e incluindo uma pluralidade de estrias, que se estendem geralmente axialmente espaçados 18, em tomo da e definindo a sua periferia, os espaços entre as estrias 28 sendo adaptados para receber as porções das estrias 28 do outro membro de corrugação, 26 ou 27, em uma relação de engrazamento com a tela não- tecida 16 entre as estrias engrazadas 28. Os membros de corrugação 26 e 27 são montados em relação axialmente paralela, com porções das estrias 28 se engrazando geralmente em modo de dentes de engrenagem; pelo menos um dos membros de corrugação, 26 ou 27, é girado; e a tela não- tecida 16 é alimentado entre as porções engrazadas das estrias 28 dos membros de corrugação 26 e 27, de modo a corrugar genericamente a tela não- tecida 16. A tela não- tecida corrugado 16 é retido ao longo da periferia do primeiro membro de corrugação 26, após ter sido movido através das porções engrazadas das estrias 28. No método da Fig. 3, uma camada de suporte termoplástica 12 de um filme é formada e ligada às porções de âncora 17 da folha de fibras 16 sobre as superfícies terminais da estrias 28 sobre o primeiro membro de corrugação 26 através da extrusão ou coextrusão da camada de suporte termoplástica 12, em um estado fundido, a partir da matriz 24 ao interior de um mordente entre as porções de âncora 17 do não tecido 16 sobre a periferia do primeiro membro de corrugação 26 e um rolo de resfriamento 25. Isto embute as fibras da tela não- tecida no interior da camada de suporte de filme. Após o resfriamento pelo rolo de resfriamento 25 no mordente, a folha do material em laço 10 é separada a partir do primeiro membro de corrugação 26 e executada parcialmente em tomo do rolo de resfriamento 25 e através de um mordente entre o rolo de resfriamento 25 e um rolo de pinçamento 29 para completar o resfriamento e a solidificação da camada de suporte 12. O compósito em laço é então orientado na direção longitudinal e/ ou transversal através de dispositivos convencionais 31 e 32, o que pode ser seqüencial ou simultâneo. A tela fibrosa não- tecida pode ser formada a partir de fibras distintas usando, por exemplo, uma máquina de cardar 30, cuja tela não- tecida de fibras aleatoriamente orientadas 16 possui integridade suficiente para ser alimentado a partir da máquina de cardar 30 ao interior do mordente entre os membros de corrugação 26 e 27 (se necessário, um transportador (não mostrado) podería ser provido para auxiliar a suportar e guiar a tela não- tecida 16 entre a máquina de cardar 30 e os membros de corrugação 26 e 27).

Quando uma tal tela não- tecida 16 é usado, de modo preferido o primeiro membro de corrugação 26 possui um acabamento áspero (por exemplo, formado através de jateamento de areia), o segundo membro de corrugação 27 possui um acabamento polido liso, e o primeiro membro de corrugação 26 é aquecido a uma temperatura ligeiramente acima da temperatura do segundo membro de corrugação 26, de tal modo que a tela não- tecida 16 irá, de modo preferido permanecer ao longo da superfície do primeiro membro de corrugação 26 e ser transportada para o mordente entre o primeiro membro de corrugação e o rolo 25, após passar através do mordente entre os membros de corrugação 26 e 27. Em alternativa, podería ser usado um vácuo para auxiliar a reter a tela fibrosa não- tecida 16 sobre a estrutura do primeiro membro de corrugação 26.

Os membros de corrugação 26 e 27, como mostrado na Fig. 3, adaptados para terem uma tela fibrosa não- tecida 16 alimentado a seu interior, podem apresentar estrías 28 orientadas, de modo genérico, na faixa de 0 a 45 graus com respeito a seus eixos, mas, de modo preferido, ter as suas estrias orientadas a 0 graus com respeito a (ou em paralelo a) seus eixos, o que simplifica a produção dos membros de corrugação 26 e 27. O rolo de resfriamento 25 nas modalidades apresentadas na Fig. 3 pode ser resfriado e possuir uma periferia galvanizada a cromo. Em alternativa, o rolo de resfriamento 25 pode ter uma camada de borracha externa definido a sua superfície. Se o rolo 25 for um rolo aquecido, isto pode ser efetuado por meio de um rolo aquecido a óleo ou água ou de um rolo de indução.

De modo preferido, para um método ligado termicamente ou ligado por extrusão, que utiliza os rolos de corrugação 26 e 27 e um rolo mordente 25, os acionadores dos membros de corrugação 26 e 27 e do rolo 25 podem ser girados em uma velocidade superficial, que é a mesma ou diferentes daquela velocidade superficial do primeiro membro de corrugação 26. Quando o rolo 25 e o primeiro membro de corrugação 26 são girados de tal modo que eles possuam a mesma velocidade superficial, o não- tecido 16 terá a mesma forma ao longo do suporte 11 que ele possuía ao longo da periferia do primeiro membro de corrugação 26, tal como ilustrado na Fig. 3.

Quando o rolo 25 e o primeiro membro de corrugação 26 são girados, de tal modo que o rolo 25 possua uma velocidade superficial, que é mais baixa do que a velocidade superficial do primeiro membro de corrugação 26, (por exemplo um quarto ou metade) as porções de âncora 17 do não- tecido 16 serão movido em aproximação conjunta na camada de suporte 12 no mordente entre o rolo 25 e o primeiro membro de corrugação 26, resultando em maior densidade das porções arqueadas 20 ao longo do suporte 11, do que quando o rolo de resfriamento 25 e o primeiro membro de corrugação 26 são girados, de tal modo que eles apresentem a mesma velocidade superficial.

As Figs. 4 e 5 ilustram dois membros de corrugação diferentes.

Um ou um par de membros de corrugação aquecidos cilíndricos 65 podería ser substituído pelo membro de corrugação 26 e 27, de modo a formar um compósito em laço não- tecido, usando genericamente o método acima descrito com referência à Fig. 3. O membro de corrugação 65 e seu membro de corrugação de acoplamento 67, se providos, possuem cada qual um eixo, e inclui uma pluralidade de estrias 63 ou 66. As estrias 63 ou 66 sobre cada um dos membros de corrugação definindo espaços entre as ranhuras 63 ou 66, cujos espaços podem ser adaptados para receber uma porção das estrias de outro membro de corrugação em relação de engrazamento, no modo de um par de engrenagens. Se desejado, as estrias de um primeiro membro de corrugação poderíam ser dispostas em qualquer padrão adequado, incluindo a formação de palavras, números ou símbolos, por exemplo, para formar uma marca registrada sobre o compósito em laço não- tecido.

As porções arqueadas da tela não- tecida precursor entre os locais adjacentes fornecem a direção z solta e apresentam uma altura máxima geralmente uniforme a partir da camada de suporte de menos do que cerca de 10 mm e preferivelmente de 0,5 a 5,0 mm. A altura das porções arqueadas do não- tecido fibroso é de pelo menos um terço, e de modo preferido de metade a uma e uma vez e meia a distância entre os locais de ligação adjacentes.

Após a orientação do suporte do filme, as porções arqueadas possuem uma altura máxima geralmente uniforme a partir da camada de suporte orientada de menos do que 3,0 mm, preferivelmente de 0 a 1 mm e a distância entre as porções ligadas é de 4 mm a 1000 mm, de modo preferido de 5 mm a 500 mm. As porções arqueadas compreendem, de modo geral, de 20 a 99 por cento da seção transversal de todo o compósito em laço, de modo preferido de 50 a 95%. A maior parte das fibras individuais, que formam a tela fibrosa não tecido possuem, em média, preferivelmente de 1 a 70 pm de diâmetro. O material da tela fibrosa não- tecida, sem o suporte, possui um peso base na faixa de 10 a 100 g/ m2 (e preferivelmente na faixa de 15 a 50 g/ m2) medido ao longo da primeira superfície 13. A camada de suporte possui, de modo geral, um peso base de a partir de 15 a 150 g/ m2, de modo preferido de 20 a 50 g/m2. O compósito em laço não- tecido total 10 possui um peso base de a partir de 30 a 300 g/m2, de modo preferido de 40 a 100 g/ m2.

Se o não- tecido for um material de tela fibroso não tecido provido por telas de cardagem Rando, telas depositados a ar, telas entrelaçados por fiação, telas ligados por fiação, ou os similares, o material fibroso não- tecido, de modo preferido não é previamente ligado ou consolidado, de modo a maximizar a área aberta entre as fibras. No entanto, de modo a permitir com que os telas previamente formados sejam manipulados, é necessário, quando da ocasião, prover uma ligação por pontos adequados, ou similar, que deveria ser executada em um nível apenas suficiente para prover integridade para desenrolar a tela previamente formado a partir de um rolo e ao processo de moldagem, de modo a criar o compósito em laço não tecido de acordo com a invenção.

De modo geral, as porções não- ligadas da tela fibrosa não- tecida são de 99,5 a 50 por cento, provendo área ligadas de mais do que 50 a 0,5 por cento da área superficial da tela fibrosa não- tecida, de modo preferido, a área ligada total do não- tecido é de 20 a 2 por cento. As áreas ligadas incluem aquelas áreas da folha ou fibras ligadas à camada de suporte, assim como quaisquer áreas previamente ligadas ou consolidadas, de modo a aperfeiçoar a integridade da tela. As porções de ligação específicas ou as áreas ligadas à camada de suporte podem ser, de modo geral, de qualquer largura; no entanto, de modo preferido, são de 0,01 a 0,2 centímetros em sua dimensão de largura mais estreita. Porções de ligação adjacentes são, em média, de modo geral espaçadas em de 0,1 a 2,0 cm, e de modo preferido em de 0,2 a 1,0 cm. Quando as porções ligadas estão sob a forma de ligações por pomo. os pomos apresentam, de modo geral, substancialmentc dc forma circular, provendo ligações circulares, preferivelmente formadas ou por ligação por extrusão ou por ligação térmica. Outras formas nas porções ligadas e não- ligadas são possíveis, provendo amomoamentos ou porções arqueadas, que são de forma circular, triangular, hexagonal ou irregular.

De modo a manter a flexibilidade desejável do material em laço, a cama ou camadas de suporte possuem, de modo geral, uma espessura de 10 a 300 mícrons. de modo preferido de 20 a lOOmíerons, provendo um material em laço fibroso não tecido flexível, tendo uma rigidez de curvatura circular total (conforme medida pela ASTM D4302) inferior a 9 N, de modo preferido inferior a 7 N, e de modo mais preferido de 6 N a 1 N. O compósito em laço possui uma resistência à tração suficiente para que possa ser usado, de modo confiável, em técnicas de manufatura que requeiram um material dimensionalmente estável, de modo geral tendo uma resistência à tração de pelo menos 0,5 kg/ cm. dc modo preferido de pelo menos 1,0 kg/ cm.

Em alternativa, o tecido cm laço não- tecido com estruturas não- tecidas arqueadas pode ser ligado a um filme previamente formado através dc métodos dc ligação convencionais, tais que ligação térmica, ligação ultra- sônica e ligação adesiva. Um tal processo c descrito na EP 341 993 B1. Métodos de Teste Peso Base Os pesos base dos materiais compósitos foram medidos através dc corte cm matriz de uma amostra dc 10 cm por 10 cm, a partir de uma tela de material e pesageni da amostra ao décimo de uma grama mais próximo em uma escala. Três réplicas foram pesadas, e a média foi efetuada, e estão relatadas na Tabela 1 abaixo.

Resistência à Tração de Deformação As resistência à tração dos compósitos não- tecidos foram medidas de acordo com a ASTM D 882 com um aparelho INSTRON Modelo 1122, em uma taxa constante de máquina de tração na extensão. Uma amostra foi cortada a partir da tela compósito, de 25 mm de largura por 76 mm de comprimento, a direção do comprimento estando na direção da máquina (MD) da tela. A amostra foi montada nas garras da máquina de teste com uma separação de garra inicial de 76 mm. As garras foram então separadas em uma taxa de 30,5 cm/ minuto, até que o ponto de ruptura da amostra fosse alcançado. A carga no ponto de deformação da amostra foi registrada em libras. Quatro réplicas foram testadas, e foi efetuada a média conjunta e convertida a um valor de carga na deformação em unidades de kg/ cm.

Teste de Destacamento a 135 Graus O teste de destacamento a 135 graus foi usado para medir a quantidade de força, que foi requerida para destacar uma amostra de um material de gancho de um prendedor mecânico (KN -3457, 3 M Co., St. Paul, MN) a partir de uma amostra do compósito em laço não- tecido. Uma peça de 5, 1 cm x 12,7 cm do material de teste de laço foi colocada, de modo fixo, sobre um painel de aço de 5,1 cm x 12,7 cm, através do uso de uma fita adesiva com revestimento duplo. O material em laço foi colocado sobre o painel com a direção transversal do material em laço paralela à dimensão mais longa do painel. Uma tira de 1,9 cm x 2,5 cm do prendedor de gancho foi cortada com a direção de comprimento estando na direção da tela. Uma guia de papel de 2,5 cm de largura por 20 cm de comprimento foi unida ao lado liso, em uma extremidade da tira do gancho. A tira do gancho foi então colocada centralmente sobre o material de laço, de tal modo que houvesse uma área de contato de 1,9 cm x 2,5 cm entre a tira e o material do gancho e a extremidade guia da tira estivesse ao longo do comprimento do painel. O laminado da tira e do material do gancho foi então laminado a mão, duas vezes em cada direção, usando um rolo de 1000 gramas em uma taxa de aproximadamente 30,5 cm por minuto. A amostra foi então colocada em um gabarito de destacamento a 135 graus. O gabarito foi colocado na garra de base de um aparelho de teste de tração INSTRON Modelo 1122. A extremidade solta da guia de papel foi colocada na garra superior do aparelho de tração. Uma velocidade de cruzeta de 30,5 cm por minuto e um conjunto de registro de gráfico de velocidade de 50,8 cm por minuto foi usado para registrar a força de destacamento, à medida em que a tira do gancho foi destacada a partir do material de laço, em um ângulo constante de 135 graus.

Uma média dos quatro picos mais altos foi registrada em gramas. A força requerida para remover a tira do prendedor mecânico a partir do material de laço foi registrada em gramas/ cm - largura. 12 Réplicas foram processadas e a média foi efetuada para cada combinação de gancho e laço. As resistências ao destacamento foram normalizadas através da divisão das resistência ao destacamento pelo peso base do compósito em laço para alcançar uma resistência o destacamento por peso unitário do compósito.

Cisalhamento Dinâmico O teste de cisalhamento dinâmico foi usado para medir a quantidade de força requerida para o cisalhamento de uma amostra de material de gancho de prendedor mecânico a partir de uma amostra de material compósito em laço não- tecido. O mesmo material de gancho, que acima descrito no teste de destacamento a 135 graus foi usado para a execução do teste de cisalhamento. Uma amostra de 2,5 cm x 7,5 cm do material de laço foi cortada com a dimensão mais curta estando na direção de máquina do gancho. Esta amostra de gancho foi então reforçada com uma tira de tirante 3M sobre o lado base do laço. Uma amostra de gancho de 1,25 x 2,5 cm foi também preparada. A dimensão de comprimento é a direção de máquina do gancho. Esta amostra foi laminada até o final de uma lingueta de uma tira de tirante 3 M de 2,5 cm de largura x 7,5 cm de comprimento. A tira de tirante foi dobrada sobre si mesma sobre o final sem gancho para cobrir o adesivo. O gancho foi então colocado ccntralmcntc sobre o laço com as direções de lingueta de comprimento paralelas, uma à outra, de tal modo que a lingueta do laço se estendesse a além da primeira extremidade e a lingueta do gancho se estendesse a além da segunda extremidade. O material do gancho foi engatado com o material do laço pela laminação manual com um rolo coberto com borracha de 5 kg para a frente e para trás, cinco vezes. Os linguetas reunidas foram colocadas nas garras de um aparelho de teste de tração Instron Modelo 1122. A lingueta do gancho foi colocada na garra de topo. a lingueta do laço foi colocada na garra de base. Uma velocidade de cru/.eta de 30.5 por minuto e um ajuste de registra gráfico em uma velocidade de gráfico de 50,8 cm por minuto foi usada para registrar a força de cisalhamento à medida em que a tira do gancho era cisalhada a partir do material do gancho, em um ângulo constante de 180 graus. A carga máxima foi registrada em gramas. A força requerida para o cisalhamento da tira do prendedor mecânico a paitir do material dc laço foi registrada cm gramas/ cm- largura. 8 Réplicas foram processadas e foi efetuada a média para cada combinação dc gancho e laço. As resistências ao cisalhamento foram normalizadas pela divisão das resistência ao cisalhamento pelo peso base do compósito de laço para alcançar a resistência ao cisalhamento por peso unitário do compósito.

Exemplos Exemplo Comparativo Cl: Um compósito de laço não- tecido foi preparado usando o método ilustrado e descrito na Patente US N° 5.643.397 pela alimentação de uma tela não- tecida cardada dc polipropileno (T196, fibras de 4 denier, 40 gramas por metro quadrado, Fiber Vision, Atenas. Geórgia) ao interior de um mordente entre um primeiro e segundo rolos de corrugação interengrazados, que são usinados com estrias axialmente paralelas, espaçadas dc tal modo que hajam aproximadamente 4 estrias por centímetro com uma ranhura entre cada estria. Cada estria foi usinada de modo a apresentar uma superfície de topo plana, tendo uma largura dc cerca dc 0,7 mm. A folha corrugada do nâo- tecido foi moldada de um modo tal que houvessem porções arqueadas e porções de âncora ao longo do comprimento do não- tecido, cada porção arqueada tendo cerca de 0,33 cm de altura e cerca de 0,33 centímetros de comprimento ao longo do comprimento do não- tecido, e cada porção de âncora tendo cerca de 0,07 dc largura. O primeiro rolo de corrugação foi aquecido a 93°C, enquanto que o segundo rolo de corrugação foi aquecido a 149°C. Um copolímero de impacto de polipropileno (7C50, Dow Chemical.

Midland, MU foi exírusado através de uma matriz de gancho de revestimento convencional, em uma temperatura de matriz de 246°C e sobre as porções de âncora do não- tecido corrugado. logo antes do mordente entre o segundo rolo dc corrugação c um rolo de resfriamento, cm uma quantidade apropriada para formar uma camada de suporte tcrmoplástica tendo um peso base de 28 gramas por metro quadrado, com as porções de âncora da folha de fibra formadas embutidas na camada de suporte.

Exemplo 1: O compósito em laço não- tecido Cl foi biaxialmente orientado usando um estirador dc pamógrafo KARO IV (Bruckncr GmbH, Siegfred, Alemanha). Uma amostra dc 114 mm por 115 mm foi cortada a partir da tela do compósito c montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C e então estirada em uma taxa de 100% / segundo a uma dimensão final de aproximadamente 150 mm por 150 mm, resultando em uma orientação biaxial de 1,5 para 1, tanto nas direções dc máquina como transversal da amostra. A amostra foi removida a partir do estirado e testado quanto à resistência à tração e às propriedades de destacamento e de cisalhamento.

Exemplo Comparativo C2: Um compósito em laço não- tecido foi preparado como em C1, exceto que o peso base da libra de entrada foi de 28 gramas por metro quadrado, e o peso base do extrusado de 30 gramas por metro quadrado.

Exemplo 2: O compósito em laço não- tecido C2 foi orientado na direção transversal usando um estirador de pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito c montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C e então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão tlnal de aproximadamente 100 mm por 250 mm, resultando em uma orientação de direção transversa! de 2,5 para 1. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades dc destacamento e cisalhamento.

Exemplo 3: O compósito em laço não- tecido C2 foi orientado na direção de máquina usando um estirador de pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito c montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C e então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final dc aproximadamente 250 mm por 100 mm, resultando cm uma orientação dc direção transversal dc 2,5 para 1. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Exemplo 4: O compósito em laço não- tecido C2 foi biaxialmente orientado um estirador de pantógrafo KARO iV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito c montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C c então estirada cm seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final de aproximadamente 150 mm por 150 mm. resultando em uma orientação de direção transversal de 2.5 para 1, tanto na direção de máquina quanto na direção transversal da amostra. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Exemplo Comparativo C3: Um compósito em laço não- tecido foi preparado como em Cl. exceto que o peso base da fibra de entrada foi de 22 gramas por melro quadrado, e o peso base do extrusado de 30 gramas por metro quadrado.

Exemplo 5: O compósito em laço não- tecido C3 foi orientado na direção transversal usando um estirador de pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito c montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C e então estirada em seção transversal cm uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final dc aproximadamente 100 mm por 150 mm, resultando cm uma orientação dc direção transversal de 2.5 para 1. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento c cisalhamento.

Exemplo 6: O compósito em laço não- tecido C3 foi orientado na direção de máquina usando um estirador de pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito c montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C e então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final de aproximadamente 250 mm por 100 mm, resultando cm uma orientação de direção transversal de 2,5 para 1. A amostra foi removida a partir do cstirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Exemplo 7: O compósito em laço não- tecido C3 foi biaxialmente orientado usando um estirador de pamógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito e montada no cstirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a I40°C e então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final de aproximadamente 150 mm por 150 mm, resultando em uma orientação de direção transversal de 1,5 para 1, tanto na direção de máquina como na direção transversal da amostra. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Exemplo Comparativo C4: Um compósito em laço não- tecido foi preparado como em C1, exceto que o peso base da libra de entrada foi de 17 gramas por melro quadrado, c o peso base do extrusado dc 30 gramas por metro quadrado.

Exemplo 8: O compósito em laço não- tecido C4 foi orientado na direção transversal usando um cstirador dc pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito e montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C e então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final dc aproximadamente 100 mm por 250 mm, resultando cm uma orientação de direção transversal de 2,5 para 1. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Exemplo 9: O compósito em laço não- tecido C4 foi orientado na direção de máquina usando um estirador de pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito e montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a 140°C c então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão final de aproximadamente 250 mm por 100 mm, resultando em uma orientação de direção transversal dc 2,5 para I. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Exemplo 10: O compósito em laço não- tecido C4 foi orientado na direção de máquina usando um estirador de pantógrafo KARO IV. Uma amostra de 115 cm por 115 cm foi cortada a partir da tela do compósito e montada no estirador. A amostra foi aquecida durante 60 segundos a I40°C c então estirada em seção transversal em uma taxa de 100%/ segundo até uma dimensão linal de aproximadamente 150 mm por 150 mm, resultando cm uma orientação de direção transversal dc 1,5 para I, tanto na direção de máquina como na direção transversal da amostra. A amostra foi removida a partir do estirador e testada quanto à resistência à tração e quanto às propriedades de destacamento e cisalhamento.

Tabela 1 Esta Tabela mostra que, quando as amostras foram orientadas, tanto na direção transversal como na direção de máquina, geralmente o desempenho de destacamento e/ ou de cisalhamento normalizado permaneceu no ou próximo ao dos laços não- orientados. No entanto, quando os laços dos Exemplos Comparativos foram biaxialmcnte orientados, o desempenho de destacamento e de cisalhamento normalizado aumentou de modo significativo, a despeito do peso base mais baixo do laço de compósito. Isto não era esperado.

Claims (12)

1. Compósito (36) em laço. caracterizado pelo fato de que compreende: - uma camada de laço não-tecido, formada de uma tela nâo- tecida. que compreende fibras formadas a partir de polímeros termoplásticos. eopolímcros ou misturas; e - uma camada de filme (42) inclástico orientada, ligada diretamente à camada de laço, na região ligada (48), em que o compósito possui regiões ligadas (48) e regiões nâo-ligadas, e a camada de filme (42) é orientada pelo menos entre as regiões ligadas (48), as regiões nâo-ligadas formando amontoamentos arqueados (40) da camada de laço não-tecido sobre o compósito (36).

2. Compósito (36) em laço de acordo com a reivindicação I. caracterizado pelo fato de que a camada não-tecida possui um peso base de 10 a 100gramas/m2.

3. Compósito (36) cm laço dc acordo com a reivindicação 2. caracterizado pelo fato dc que a camada não-tecida possui uma altura de direção z a partir do suporte (42) de pelo menos 0,1 mm, e os amontoamentos arqueados (40) compreendem de 20 a 99 por cento do compósito.

4. Compósito (36) cm laço dc acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a camada não-tecida é formada de pelo menos 10 por cento, em peso. de fibras termoplásticas ligáveis.

5. Compósito (36) em laço de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo tãio de que a camada não-tccida c formada dc pelo menos 20 por cento, em peso, de fibras termoplásticas ligáveis.

6. Compósito (36) em laço de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a camada de suporte (42) é orientada cm pelo menos uma direção e é uma camada termoplástica inelãstica, que possui uma resistência à tração em pelo menos uma direção de 0,5 kg/ cm a 3,0 kg/ cm.

7. Compósito (36) em laço de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a camada de suporte (42) é orientada em pelo menos duas direções e é uma camada termoplástica inelástica, que possui uma resistência à tração em pelo menos uma direção de 0,5 kg/ cm a 3,0 kg/ cm.

8. Compósito (36) em laço de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a camada de suporte (42) possui um peso base de 15 a 150 g/m2 e a camada não-tecida possui um peso base de 15 a 50 g/m2 e as fibras, que formam a camada não-tecida, são predominantemente de 1 a 50 pm de diâmetro e o compósito possui um peso base de 30 a 300 g/m2.

9. Compósito (36) em laço de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de suporte (42) possui um peso base de 20 a 50 g/m2 e o compósito (36) possui um peso base de 40 a 100 g/m2.

10. Compósito (36) em laço de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os amontoamentos arqueados (40) compreendem de 50 a 95 por cento da área seccional transversal do compósito (36) e de 99,5 a 50 por cento da área superficial da camada fibrosa não-tecida no compósito (36) é não-ligada.

11. Compósito (36) em laço de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a altura da direção z é de 0,1 a 3,0 mm.

12. Método de formação do compósito em laço conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que (1) provê uma primeira folha de material não-tecido flexível (16); (2) forma a primeira folha de material não-tecido flexível (16) para possuir porções arqueadas (20) que se projetam na mesma direção a partir de porções de âncora espaçadas (17) da primeira folha de material não-tecido flexível (16); (3) extrusa uma folha de material termoplástico (12), que é inelástica sobre a primeira folha de material em laço flexível (16); (4) provê o filme termoplástico (12) enquanto ainda fundido a pelo menos as porções de âncora espaçadas (17) da primeira folha de material não-tecido flexível (16) para ligar a folha de filme termoplástico extrusado (12) ao material não-tecido (16) nos sítios de ligação ou nas porções de âncora (17); e (5) orienta o compósito em folha de tecido não- tecida ligado por extrusão em pelo menos nas direções longitudinais (2) da folha, deste modo orientando a folha e reduzindo a altura das porções arqueadas (20) do não-tecido (16).