BRPI0520319B1

BRPI0520319B1 - manta fibrosa com tufos, artigo absorvente descartável, manta multicamada com tufos, aparelho para formação de uma manta fibrosa de material e método para fabricação de uma manta com tufos

Info

Publication number: BRPI0520319B1
Application number: BRPI0520319A
Authority: BR
Inventors: Daniel Charles Peck; Douglas Herrin Benson; John Joseph Curro
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2015-11-03
Also published as: BRPI0520319A2; CA2611314A1; EP1902168A1; ATE473316T1; DE602005022234D1; CN101208466A; EP2157223A1; EP1902168B1; JP2008546924A; KR20080018259A; ES2347804T3; MX2007015160A; CN101208466B; WO2007001270A1; JP4738483B2; KR101019805B1; CA2611314C

Abstract

manta fibrosa com tufos. uma manta tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície. a manta fibrosa tem uma primeira região e ao menos uma segunda região distinta, sendo que a segunda região distinta é uma descontinuidade na segunda superfície e é um tufo que compreende uma pluralidade de fibras em tufos estendendo-se a partir da primeira superfície. as fibras em tufos definem uma porção distal, a qual compreende porções das ditas fibras em tufos que são ligadas uma à outra. a consolidação pode consistir em união por fusão térmica. em outra modalidade, a segunda superfície da manta pode ter regiões ligadas não-intersectantes ou substancialmente contínuas que podem, também, -ser unidas por fusão térmica.

Description

"MANTA FIBROSA COM TUFOS, ARTIGO ABSORVENTE DESCARTÁVEL, MANTA MULTICAMADA COM TUFOS, APARELHO PARA FORMAÇÃO DE UMA MANTA FIBROSA DE MATERIAL E MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UMA MANTA COM TUFOS" CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a mantas fibrosas, como mantas em tecido e em não-tecido. Em particular, esta invenção refere-se a mantas fibrosas tratadas por formação mecânica para que tenham melhores propriedades de maciez ou volume.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As mantas fibrosas são bem conhecidas na técnica. Por exemplo, mantas de tecido, como produtos têxteis e de malha, são bem conhecidos como materiais para vestuário, estofamentos, cortinas e similares. Além disso, mantas de não-tecido, como mantas formadas a partir de fibras de polímero, são bem conhecidas como materiais úteis para a fabricação de produtos descartáveis, como camadas de cobertura em artigos absorventes como fraldas, por exemplo.

Em diversas aplicações, é desejável que as mantas fibrosas tenham características de textura volumosa e/ou maciez. Além disso, devido a limitações de custo, muitos dos usos comerciais de não-tecidos em produtos absorventes descartáveis exigem que sejam usadas quantidades mínimas de material. Portanto, existe uma demanda constante de tecnologias e materiais capazes de produzir não-tecidos macios, volumosos e de baixo peso específico. Uma forma muito eficaz é descrita nos pedidos de patentes copendentes números 10/737.306 e 10/737.430 que descrevem mantas não-tecidas contendo tufos.

Entretanto, existe uma necessidade contínua de mantas fibrosas de baixo custo que tenham propriedades de maciez e de grande volume.

Adicionalmente, existe a necessidade de um método para a produção, a um custo relativamente baixo, de uma manta fibrosa com propriedades de maciez e de grande volume.

Além disso, existe uma necessidade de um método de baixo custo para a fabricação de uma manta macia e porosa de material tecido ou de material não-tecido que possa ser comercialmente usada em produtos descartáveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO É apresentada uma manta fibrosa tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície. A manta fibrosa tem uma primeira região e ao menos uma segunda região distinta, sendo que a segunda região distinta é uma descontinuidade na segunda superfície e é um tufo que compreende uma pluralidade de fibras em tufos estendendo-se a partir da primeira superfície. As fibras em tufos definem uma porção distai, a qual compreende porções das ditas fibras em tufos que são ligadas uma à outra. A consolidação pode consistir em união por fusão térmica. Em outra modalidade, a segunda superfície da manta pode ter regiões ligadas não-intersectantes ou substancialmente contínuas que podem, também, ser unidas por fusão térmica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma representação esquemãtica de um aparelho para fabricação de uma manta da presente invenção. A Figura 2 é uma vista ampliada de uma porção cL· aparelho mostrado na Figura 1. A Figura 3 é uma vista em perspectiva parcial de uma manta com tufos. A Figura 4 é uma porção ampliada da manta mostrada na Figura 3. A Figura 5 é uma vista em seção transversal de uma porção da manta mostrada na Figura 4. A Figura 6 é uma vista em planta de uma porção da manta mostrada na Figura 5. A Figura 7 é uma representação em seção transversal de uma porção do aparelho mostrado na Figura 2. A Figura 8 é uma vista em perspectiva de uma porção do aparelho para formação de uma modalidade da manta da presente invenção. A Figura 9 é uma vista em perspectiva ampliada de uma porção do aparelho para formação da manta da presente invenção. A Figura 10 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 11 é uma fotomicrografia de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 12 é uma vista em perspectiva parcial de uma manta com tufos tendo porções de tufos unidas por fusão. A Figura 13 é uma porção ampliada da manta mostrada na Figura 12. A Figura 14 é uma vista em planta de uma porção de uma manta da presente invenção. A Figura 15 é uma vista em seção transversal de uma porção da manta mostrada na Figura 14.

As Figuras de 16 a 18 são representações esquemãticas de seções transversais de tufos de mantas multicamadas da presente invenção. A Figura 19 é uma vista em planta com recorte parcial de um absorvente higiênico da presente invenção. A Figura 20 é uma vista em perspectiva com recorte parcial de um absorvente interno da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Uma manta 1 da presente invenção será descrita em relação a um método e a um aparelho para fabricação da mesma. Um aparelho preferencial 150 da presente invenção é mostrado esquematicamente na Figura 1. Conforme mostrado na Figura 1, a manta 1 pode ser formada a partir de uma manta precursora em não-tecido genericamente plana e bidimensional 20, que tem uma primeira superfície 12 e uma segunda superfície 14. Por exemplo, a manta precursora 20 pode ser uma película de polímero, uma manta de não-tecido, um tecido de trama urdida, uma manta de papel, uma manta de papel sanitário ou um tecido de malha.

Para mantas precursoras em não-tecido 20, a manta precursora pode compreender fibras não-unidas, fibras entrelaçadas, fibras não-fiadas ou similares, conforme é conhecido na técnica para mantas de não-tecido. As fibras podem ser extensíveis e/ou elásticas, e podem ser pré- estendidas para processamento por meio do aparelho 150. As fibras da manta precursora 20 podem ser contínuas, como aquelas produzidas por métodos de fiação contínua, ou cortadas a um certo comprimento, como aquelas tipicamente utilizadas em um processo cardado. As fibras podem ser absorventes, e podem incluir materiais gelificantes absorventes fibrosos (MGA fibrosos). As fibras podem ser bicomponentes, multiconstituintes, formadas, franzidas ou em qualquer outra formulação ou configuração conhecida na técnica para mantas de não-tecido e fibras. A manta precursora 2 0 pode ser um compósito ou um laminado de duas ou mais mantas precursoras, e pode compreender, por exemplo, duas ou mais mantas de não-tecido, ou uma combinação de películas de polímero, mantas de não-tecido, tecidos de trama urdida, mantas de papel, mantas de papel sanitário ou tecidos de malha. A manta precursora 20 pode ser fornecida a partir de um cilindro de suprimento 152 (ou de vários cilindros de suprimento, conforme necessário para laminados de múltiplas mantas) ou qualquer outro meio de suprimento, como mantas dobradas em fardos, conforme ê conhecido na técnica. Em uma modalidade, a manta precursora 20 pode ser fornecida diretamente a partir de uma aparelho para fabricação de mantas, como uma linha de produção para fabricação de mantas de não-tecido. A manta precursora 20 ê movida em uma direção da máquina (DM) para formação, pelo aparelho 150, da manta 1 da presente invenção. A direção da máquina (DM) refere-se à direção de percurso para a manta precursora 20, como é de conhecimento comum na técnica de fabricação ou processamento de materiais de manta. Da mesma forma, a direção transversal â máquina (DT) refere-se 3 uma direção perpendicular à DM, no plano da manta precursora 1, A primeira superfície 12 corresponde ao primeiro lado da manta precursora 20, bem como ao primeiro lado da manta 1. A segunda superfície 14 corresponde ao segundo lado da manta precursora 20, bem como ao segundo lado da manta 1. Em geral, o termo "lado" é usado na presente invenção no sentido comum de uso do termo, para descrever as duas superfícies principais de mantas geralmente bidimensionais, como papel e películas. E claro que, em uma estrutura compósita ou laminada, a primeira superfície 12 da manta 1 é o primeiro lado de uma das mantas mais externas, enquanto a segunda superfície 14 é o segundo lado da outra manta mais externa.

Para produzir mantas fibrosas 1 ou laminados de mantas 1, o método da presente invenção pode ser praticado com tecidos urdidos e de malha. No entanto, em uma modalidade preferencial, as uma ou mais mantas precursoras 20 consistem em uma manta de não-tecido e são compreendidas por fibras orientadas de modo substancialmente aleatório, ou seja, orientadas de modo aleatório ao menos em relação à DM e â DT. 0 termo "orientadas de modo substancialmente aleatório" significa uma orientação aleatória que, devido âs condições de processamento, pode exibir uma maior quantidade de fibras orientadas na DM que na DT, ou vice-versa. Por exemplo, nos processos de fiação contínua e fiação via sopro, filamentos contínuos de fibras são depositados em uma orientação aleatória sobre um suporte que se move na DM. Apesar das tentativas de se tornar realmente "aleatória" a orientação das fibras da manta de não-tecido de fiação contínua ou de fiação via sopro, em geral uma porcentagem mais alta de fibras fica orientada na DM em vez de na CD.

Em algumas modalidades da presente invenção, pode ser desejável orientar adequadamente uma porcentagem significativa das fibras em uma orientação predeterminada em relação à DM no plano da manta. Por exemplo, devido ao espaçamento dos dentes e ao posicionamento no cilindro 104 (conforme discutido abaixo), pode ser desejável a produção de uma manta de não-tecido tendo uma orientação predominante das fibras a um ângulo de, por exemplo, 60 graus de deslocamento de uma paralela ao eixo longitudinal da manta. Essas mantas podem ser produzidas por meio de processos que combinam a sobreposição de mantas no ângulo desejado e, caso se deseje, a cardaçao da manta em uma manta finalizada. Uma manta tendo uma alta porcentagem de fibras com ângulo predeterminado pode estatisticamente predispor mais fibras a serem formadas em tufos na manta 1, conforme discutido abaixo com mais detalhes.

As mantas precursoras em não-tecido 20 podem ser quaisquer mantas de não-tecido conhecidas, contendo fibras poliméricas tendo suficientes propriedades de alongamento para que sejam formadas na manta 1, conforme descrito com mais detalhes abaixo. Em geral, as fibras poliméricas podem ser consolidãveis, seja por ligação química, isto é, mediante união por látex ou adesiva, ligação por pressão ou união térmica. Caso sejam usadas técnicas de união térmica no processo de ligação descrito a seguir, pode ser usada uma determinada porcentagem de material termoplãstico, como fibras ou po termoplãsticos, conforme necessário, para facilitar a união térmica de porções de fibras na manta, conforme discutido abaixo com mais detalhes. A manta precursora em não-tecido 20 pode compreender 100%, em peso, de fibras termoplãsticas, mas pode compreender teores tão baixos quanto 10%, em peso, de fibras termoplãsticas. Da mesma forma, a manta precursora em não-tecido 20 pode compreender qualquer quantidade entre cerca de 10% e 100%, em peso, de fibras termoplãsticas, em incrementos de 1%.

Para uso na presente invenção, o termo "manta de não-tecido" refere-se a uma manta que tem uma estrutura de fibras ou fios individuais, que são entrelaçadas, porém não em um padrão repetitivo, como em um tecido de trama ou de malha, que não tem fibras orientadas de modo aleatório. As mantas ou os materiais não-tecidos são formados a partir de diversos processos, como processos de deposição a ar, fiação via sopro, fiação contínua, hidroentrelaçamento, spunlacing e manta de filamentos cardados. Além disso, podem ser usadas mantas multicamadas, como as mantas SMS (spunbond-meltblown-spunbond, ou produzidas por fiação contínua-extrusão em blocos com passagem de ar quente-fiação contínua) e similares (por exemplo SMMS e SSMS), produzidas por meio de processos de fiação contínua com múltiplos feixes. Não é necessário que cada componente (isto é, os componentes de fiação contínua ou de extrusão em blocos) consistam no mesmo polímero. Portanto, em uma manta SMS. não é necessário que as camadas produzidas por fiação contínua e aquelas produzidas por extrusão em blocos compreendam o mesmo polímero. O peso base de materiais nao-tecidos ê geralmente expresso em gramas por metro quadrado (g/m2) (ou equivalentes, como onças por jarda quadrada) , e os diâmetros das fibras são geralmente expressos em mícrons. O tamanho da fibra também pode ser expresso em denier. 0 peso base total da manta precursora 20 (inclusive mantas precursoras 20 laminadas ou multicamadas) pode situar-se na faixa de 8 g/m2 a 500 g/m2, dependendo do uso final da manta 1, podendo-se usar incrementos de 1 g/m2 entre 8 e 500 g/m2. Para uso como uma toalha de mão, por exemplo, pode ser adequado um peso base da manta precursora 20 entre 25 g/m2 e 100 g/m2. Para uso como uma toalha de banho, pode ser adequado um peso base entre 125 g/m2 e 250 g/m2. Para uso como filtro de ar, inclusive em filtros de alta eficiência (HEPA, ou High Efficiency Particulate Air) , úteis em equipamentos para limpeza de ar, inclusive coletores de poeira, bem como em filtros nucleares e biológicos, e para alguns tipos de filtração para entrada de ar em turbinas a gãs, pode ser adequado um peso base entre 350 g/m2 e 500 g/m2 (sendo o material pregueado e agrupado, se necessário, para aumentar a área superficial eficaz). As fibras constituintes da manta precursora em nao-tecido 20 podem ser fibras poliméricas, e podem ser fibras monocomponentes, bicomponentes e/ou biconstituintes, bem como fibras ocas, fibras não-cilíndricas (por exemplo, fibras formadas (por exemplo, trílobal) ou fibras com. canais capilares), e podem ter grandes dimensões em seção transversal (por exemplo, diâmetro para fibras cilíndricas, eixo geométrico longo para fibras em formato elíptico, dimensão mais longa em linha reta para formatos irregulares) na faixa de 0,1 a 500 mícrons, em incrementos de 1 mícron.

Para uso na presente invenção, "fibras de fiação contínua" é usado em seu significado convencional, e refere-se a fibras de diâmetro pequeno que são formadas pela extrusão de material termoplãstico fundido, sob a forma de filamentos, a partir de uma pluralidade de orifícios capilares geralmente circulares de uma fiandeira, com o diâmetro dos filamentos extrudados sendo, então, rapidamente reduzido. As fibras de fiação contínua geralmente não são pegajosas quando depositadas sobre uma superfície coletora. As fibras de fiação contínua são, geralmente, contínuas e têm diâmetros médios (de uma amostra de ao menos 10) maiores que 7 mícrons e, mais especificamente, entre cerca de 10 e 40 mícrons.

Para uso na presente invenção, o termo "fiação via sopro" é usado em seu sentido convencional, e refere-se a um processo no qual as fibras são formadas pela extrusão de um material termoplãstico fundido através de uma pluralidade de matrizes capilares finas, geralmente circulares, sob a forma de fios ou filamentos, em fluxos convergentes, e em alta velocidade, de gás (por exemplo, ar) usualmente aquecido, o que atenua os filamentos de material termoplãstico fundido para reduzir seu diâmetro, o qual pode ser reduzido até diâmetros de microfibra. Depois disso,, as fibras fundidas e sopradas são carregadas pelo fluxo de gás em alta velocidade, e depositadas em uma superfície coletora, frequentemente enquanto ainda pegajosas, para formar uma manta de fibras aleatoriamente dispersas. As fibras fiadas via sopro são microfibras que podem ser contínuas ou descontínuas, e que geralmente têm menos que 10 mícrons de diâmetro médio.

Para uso na presente invenção, o termo "polímero" é usado em seu sentido convencional, e geralmente inclui, porém não se limita a, homopolímeros, copolímeros, como copolimeros e terpolímeros de bloco, de enxerto, aleatórios e alternados, entre outros, bem como blendas e modificações dos mesmos. Além do mais, a não ser quando especificamente limitado, o termo "polímero" inclui todas as possíveis configurações geométricas do material. As configurações incluem, mas não se limitam a, simetrias isotãtica, atãtica, sindiotática e aleatória. Em geral, qualquer dos tipos de polímero conhecidos pode ser usado na presente invenção, por exemplo polímeros poliolefínicos, como polipropileno ou polietileno, podem ser usados como fibras monocomponentes ou como fibras bicomponentes. Adicionalmente, podem ser usados outros polímeros como PVA, poliésteres de PET, elastômeros à base de catalisador de metaloceno e blendas dos mesmos sendo que, caso se deseje, todos ou qualquer desses polímeros podem ser reticulados.

Para uso na presente invenção, o termo "fibra monocomponente" é usado em seu sentido convencional, e se refere a uma fibra formada a partir de uma ou mais extrusoras mediante o uso de apenas um polímero. Isto não tem por intenção excluir as fibras formadas a partir de um polímero, às quais pequenas quantidades de aditivos tenham sido adicionadas por motivos de coloração, propriedades antiestãticas, lubrificação, capacidade hidrofílica, etc. Esses aditivos, por exemplo o dióxido de titânio para a coloração, estão geralmente presentes em uma quantidade inferior a cerca de 5% em peso e, mais tipicamente, cerca de 2% em peso.

Para uso na presente invenção, o termo 11 fibras bicomponentes" é usado em seu sentido convencional, e refere-se a fibras que foram formadas a partir de ao menos dois polímeros diferentes, extrudados por extrusoras separadas, mas fiados juntos para formar uma fibra. As fibras bicomponentes também são, às vezes, denominadas fibras conjugadas ou fibras multicomponentes. Os polímeros são dispostos em zonas distintas posicionadas de maneira substancíalmente constante ao longo da seção transversal das fibras bicomponentes, e se estendem continuamente por todo o comprimento das ditas fibras. A configuração dessa fibra bicomponente pode ser, por exemplo, uma disposição em bainha/núcleo em que um polímero (como polipropileno) estã circundado por outro, ou pode ser uma disposição lado a lado, uma disposição em torta, ou uma disposição de "ilhas no mar", conforme cada uma dessas disposições é conhecida no estado da técnica de fibras multicomponentes, inclusive bicomponentes.

As fibras, inclusive aquelas bicomponent.es, podem ser fibras divisíveis, como aquelas que podem ser divididas no sentido longitudinal, antes ou durante o processamento em múltiplas fibras, cada uma tendo uma dimensão em seção transversal menor que a da fibra bicomponente original. As fibras divisíveis têm se mostrado capazes de produzir mantas de não-tecido mais macias, devido a suas reduzidas dimensões em seção transversal. As fibras podem ser nanofibras, isto é, fibras tendo um diâmetro situado na faixa de submícrons, até uma faixa de poucos mícrons, inclusive.

Para uso na presente invenção, o termo "fibras biconstituintes" é usado em seu sentido convencional, e refere-se a fibras que foram formadas a partir de ao menos dois polímeros extrudados a partir da mesma extrusora, sob a forma de uma blenda. As fibras biconstituintes não têm os diversos componentes poliméricos dispostos em zonas distintas posicionadas de maneira relativamente constante ao longo da área em seção transversal da fibra, e os diversos polímeros são usualmente não-contínuos por todo o comprimento da fibra geralmente formando, em vez disso, fibrilas que começam e terminam aleatoriamente. As fibras biconstituintes são, às vezes, também denominadas fibras multiconstituintes.

Para uso na presente invenção, o termo "fibras não-cilíndricas" é usado em seu sentido convencional, e descreve fibras que têm uma seção transversal não-circular, e incluem "fibras formadas" e "fibras de canais capilares". Essas fibras podem ser sólidas ou ocas, e podem ser trilobais ou em formato de delta e são, de preferência, fibras com sulcos estendendo-se longitudinalmente, que servem como canais capilares em suas superfícies externas. Os canais capilares podem ter diversos formatos em seção transversal, como "em formato de U" , 11 em formato de H", "em formato de C" e "em formato de V" . Uma fibra com canal capilar preferencial é a T-401, designada como fibra 4DG, disponível junto à Fiber Innovation Technologies, Johnson City, TN, E.U.A. A fibra T-401 é uma fibra de tereftalato de polietileno (poliéster de PET).

Exceto onde especificado em contrário, todos os outros termos são usados em seu sentido convencional e comum, conforme o uso pelos versados na técnica. A manta precursora 20 pode ser obtida diretamente, a partir de um processo de produção de manta ou, indiretamente, a partir de um cilindro de suprimento 152, conforme mostrado na Figura 1. A manta precursora 20 pode ser pré-aquecida pelos meios conhecidos na técnica, como aquecimento sobre cilindros aquecidos a óleo. A manta precursora 20 pode ser pré-impressa com áreas de marcação, desenhos, logotipos ou outros padrões de impressão visíveis ou invisíveis. Por exemplo, os desenhos e cores podem ser impressos por meios conhecidos na técnica, como por impressão por jato de tinta, por gravura, ou por offset, para alterar a cor de ao menos porções da manta precursora 20. Em adição à impressão, a manta precursora 20 pode ser tratada com revestimentos, como tensoativos, loções, adesivos e similares. 0 tratamento da manta precursora 20 pode ser obtido por meios conhecidos na técnica, come asporsão, revestimento por fenda, extrusão, ou, de outro modo, aplicação de revestimentos a uma ou a ambas as superfícies. O cilindro de suprimento 152 gira na direção indicada pela seta, conforme a manta precursora 20 se move na direção da máquina sobre o cilindro 154 e em direção à linha de contato 116 de um primeiro conjunto de cilindros engrenados em contragiro 102A e 104. Os cilindros 102A e 104 são o primeiro conjunto de cilindros engrenados do aparelho 150. 0 primeiro conjunto de cilindros engrenados 102A e 104 funcionam de modo a formar tufos na manta 1, produzindo a manta precursora com tufos 21. Os cilindros engrenados 102A e 104 são mais claramente mostrados na Figura 2.

Com referência â Figura 2, é mostrada com mais detalhes a porção do aparelho 150 para produção de tufos na manta precursora com tufos 21 da presente invenção. Essa porção do aparelho 150 é mostrada como cilindros de estrangulamento 100 na Figura 2, e compreende um par de cilindros engrenados em aço 102 e 104 (correspondentes aos cilindros 102A e 104, respectivamente, na Figura 1), cada qual girando em redor de um eixo geométrico A, sendo os ditos eixos A paralelos no mesmo plano. Embora o aparelho 150 seja desenhado de modo que a manta precursora 20 permaneça no cilindro 104 através de um determinado ângulo de rotação, a Figura 2 mostra em princípio o que acontece conforme a manta precursora 20 passa através da linha de contato 116 no aparelho 150, saindo como manta precursora com tufos 21. Portanto, embora a Figura 2 mostre a manta precursora com tufos 21 saindo direfament^ da linha de contato 116, no aparelho 150, a manta precursora com tufos 21 pode continuar no cilindro 104 através de um ângulo predeterminado de rotação, de modo que os tufos permaneçam repousando, e "encaixados", nos dentes 110 do cilindro 104. 0 cilindro 102 inclui uma pluralidade de cristas 106 e seus sulcos 108 correspondentes, que podem se estender ininterruptamente em redor de toda a circunferência do cilindro 102. Em algumas modalidades, dependendo de que tipo de padrão é desejado na manta precursora 21, o cilindro 102 (e, da mesma forma, o cilindro 102A) pode compreender cristas 106 das quais foram removidas porções, como por meio de gravação, frezagem ou outros processos de usinagem, de modo que algumas das cristas 106, ou todas elas, não sejam circunferencialmente contínuas, mas tenham interrupções ou lacunas. As interrupções ou lacunas podem estar dispostas de modo a formar um padrão, inclusive padrões geométricos simples, como círculos ou losangos, mas também padrões complexos como logotipos e marcas registradas. Em uma modalidade, o cilindro 102 pode ter dentes, similares aos dentes no cilindro 104, descrito abaixo com mais detalhes. Desse modo, é possível ter tufos em ambos os lados da manta precursora com tufos 21. Em adição aos tufos, podem ser produzidas diversas macro-ãreas fora do plano de tufos da manta 21, inclusive macro-padrões representando logotipos e/ou desenhos. O cilindro 104 é similar ao cilindro 102, mas em lugar de ter cristas que podem se estender ininterruptamente em redor de toda a circunferência,, o cilindro 104 inclui uma pluralidade de fileiras de cristas estendendo-se circunferencialmente, e que foram modificadas para ser fileiras de dentes 110 circunferencialmente espaçados, que se estendem em uma relação de espaçamento em redor de ao menos uma porção do cilindro 104. As fileiras de dentes individuais 110 do cilindro 104 são separadas por sulcos 112 correspondentes. Durante o funcionamento, os cilindros 102 e 104 se encaixam de modo que as cristas 106 do cilindro 102 se estendem para dentro dos sulcos 112 do cilindro 104, e os dentes 110 do cilindro 104 se estendem para dentro dos sulcos 108 do cilindro 102. Esse encaixe é mostrado com mais detalhes na representação em seção transversal da Figura 7, discutida abaixo. Ambos os cilindros 102 e 104, ou cada um deles, podem ser aquecidos por meios conhecidos na técnica, como pelo uso de cilindros preenchidos com óleo quente ou eletricamente aquecidos.

Uma porção da manta precursora com tufos 21 é mostrada nas Figuras de 3 a 6. Conforme mostrado, a manta precursora com tufos 21 tem uma primeira região 2 definida em ambos os lados da mesma pela configuração genericamente plana e bidimensional da manta precursora 20, e uma pluralidade de segundas regiões distintas 4 definidas por tufos 6 e descontinuidades 16 espaçados, que podem resultar de extensões integrais das fibras da manta precursora 20. A estrutura das segundas regiões 4 é diferenciada, dependendo de que lado da manta precursora com tufos 21 é considerado. Para a modalidade da manta precursora com tufos 21 mostrada na Figura 3, no lado da dita manta precursora com. tufos 21 associado à primeira superfície 12 da mesma, as segundas regiões 4 compreendem tufos 6, cada um dos quais pode compreender uma pluralidade de fibras alinhadas e laçadas em tufos 8 estendendo-se para fora a partir da primeira superfície 12. Os tufos 6 compreendem tufos de fibras tendo uma orientação significativa na direção Z, sendo que cada tufo 6 tem uma base 5 próxima da primeira superfície 12, e uma porção distai 3 a uma distância máxima, na direção Z, da primeira superfície 12. No lado da manta precursora com tufos 21 associado à segunda superfície 14, a segunda região 4 compreende descontinuidades 16 que são definidas por descontinuidades na orientação das fibras 16 na segunda superfície 14 da manta precursora com tufos 21, sendo as descontinuidades 16 correspondentes aos locais em que os dentes 110 do cilindro 104 penetraram a manta precursora 20. Conforme mostrado abaixo, em outras modalidades de manta precursora com tufos 21 é possível que os ditos tufos 6 não compreendam fibras laçadas ou alinhadas.

Para uso na presente invenção, o termo "integral", como em "extensão integral", quando usado em relação às segundas regiões 4, refere-se a fibras das segundas regiões 4 que se originaram de fibras da manta precursora 20. Portanto, as fibras laçadas 8 dos tufos 6, por exemplo, podem ser fibras plasticamente deformadas e/ou estendidas da manta precursora 20 e podem ser, portanto, integrais às primeiras regiões 2 da manta precursora com tufos 21. Para uso na presente invenção, "integral" faz a distinção quanto a fibras introduzidas ou adicionadas a uma manta precursora separada com o propósito de produzir tufos, como é normalmente feito na produção convencional de tapetes, por exemplo. Embora algumas modalidades de manta 1 da presente invenção possam usar essas fibras adicionadas, as fibras dos tufos 6 são, em uma modalidade preferencial, integrais à manta 1.

Deve-se notar que uma manta precursora 20 adequada para uma manta 1 da presente invenção, tendo fibras laçadas em tufos 6, precisa compreender fibras capazes de experimentar suficiente mobilidade de fibras e/ou deformação plástica e alongamento por tração para que as fibras laçadas 8 sejam formadas. No entanto, é fato reconhecido que uma certa porcentagem de fibras conduzidas para fora do plano da primeira superfície 12 da primeira manta precursora 2 0 não formarão um laço, mas sim se romperão e formarão extremidades soltas. Essas fibras são mostradas como fibras com extremidades soltas 18 nas Figuras 4 e 5. As fibras com extremidades soltas 18 não são necessariamente indesejáveis para a presente invenção, mas acredita-se que a manta 1 possa reter suas características de volume e maciez mais prontamente, quando o tufo 6 incluir principalmente fibras laçadas 8. Em uma modalidade preferencial, ao menos 50%, com mais preferência ao menos 70% e, com mais preferência, ao menos 90% das fibras conduzidas na direção Z são fibras laçadas 8.

Um tufo 6 representativo para a modalidade de manta precursora com tufos 21, mostrada na Figura 2, é mostrado em uma vista mais ampliada nas Figuras de 3 a 6. O tufo 6 representativo á do tipo formado em um dente alongado 110 nc cilindro 104, de modo que o tufo 6 compreenda uma pluralidade de fibras laçadas 8, as quais estão substancialmente alinhadas, de modo que o dito tufo 6 tenha uma distinta orientação longitudinal e um eixo longitudinal L. Os tufos 6 têm, também, um eixo transversal T genericamente ortogonal ao eixo longitudinal L no plano DM-DT. Na modalidade mostrada nas Figuras de 2 a 6, o eixo longitudinal L é paralelo à DM. Em uma modalidade, todos os tufos 6 espaçados têm eixos longitudinais L genericamente paralelos. Embora em modalidades preferenciais os tufos 6 tenham uma orientação longitudinal, em algumas modalidades essa orientação pode não estar presente. Por exemplo, se os dentes 110 no cilindro 104 têm um comprimento nos tufos 6, estes podem não exibir nenhuma orientação longitudinal. O número de tufos 6 por unidade de área da manta precursora com tufos 21, isto é, a densidade de área dos tufos 6, pode sofrer variação de 1 tufo 6 por centímetro quadrado até 30 tufos 6 por centímetro quadrado. Pode haver ao menos 10, ou ao menos 20 tufos 6 por centímetro quadrado, dependendo da finalidade. Em geral, a densidade de área não precisa ser uniforme por toda a área da manta precursora 21, mas os tufos 6 podem estar em apenas algumas regiões da manta precursora com tufos 21, como em regiões com formatos predeterminados, como linhas, faixas, bandas, círculos e similares.

Conforme mostrado na Figura 4, e mais claramente nas Figuras 5 e 6, quando os dentes alongados 110 são utilizados no cilindro 104. uma característica das fibras 8 dos tufos 6, em uma modalidade de manta precursora com tufos 21, é o alinhamento direcional predominante das fibras laçadas 8. Conforme mostrado nas Figuras 5 e 6, as fibras laçadas 8 podem ter um alinhamento substancialmente uniforme no que se refere ao eixo transversal T, quando observado em vista em planta, como na Figura 6. O termo "fibras laçadas" 8 significa que as fibras 8 começam e terminam na manta precursora com tufos 21. O termo "alinhado”, no que se refere às fibras laçadas 8 dos tufos 6, significa que as mesmas estão, todas, geralmente orientadas de modo que, caso observadas em vista em planta como na Figura 6, cada uma tenha um componente vetorial significativo paralelo ao eixo transversal T e, de preferência, um componente vetorial principal paralelo ao eixo transversal T. Para uso na presente invenção, uma fibra laçada 8, orientada a um ângulo superior a 45 graus a partir do eixo longitudinal L quando observado em vista em planta, como na Figura 6, tem um significativo componente vetorial paralelo ao eixo transversal T. Para uso na presente invenção, uma fibra laçada 8, orientada a um ângulo superior a 60 graus a partir do eixo longitudinal L quando observada em vista em planta, como na Figura 6, tem um componente vetorial principal paralelo ao eixo transversal T. Em uma modalidade preferencial, ao menos 50%, com mais preferência ao menos 70% e, com mais preferência, ao menos 90% das fibras 8 do tufo 6 podem ter um componente vetorial significativo e, com mais preferência, principal, paralelo ao eixo transversal T. A orientação das fibras pode ser determinada pe] o use de meios de ampliação, se necessário, como um microscópio equipado com uma escala de medição adequada. Em geral, para um segmento não-linear de fibra, observado em vista em planta, uma aproximação de linha reta tanto para o eixo longitudinal L como para as fibras laçadas 8 pode ser usada na determinação do ângulo de fibras laçadas 8 para o eixo longitudinal L. A orientação das fibras laçadas 8 nos tufos 6 da segunda região 4 precisa ser contrastada com a composição e a orientação da primeira região 2 que, para mantas precursoras em não-tecido, é melhor descrita como tendo um alinhamento de fibras orientado de modo substancialmente aleatório. Em uma modalidade de manta tecida, a orientação das fibras laçadas 8 em tufos 6 podería ser a mesma conforme descrito acima, mas as fibras da segunda região 2 teriam a orientação associada com o processo de tecelagem específico usado para produzir a dita manta, por exemplo, um padrão de trama quadrada.

Na modalidade mostrada na Figura 2, os eixos longitudinais L dos tufos 6 estão genericamente alinhados na DM. Os tufos 6 e, portanto, os eixos longitudinais L podem, em princípio, estar alinhados em qualquer orientação em relação à DM ou à DT, com as modificações correspondentes nos cilindros 102A e 104. Portanto, em geral, pode-se dizer que, para cada tufo 6, as fibras alinhadas e laçadas 8 estão alinhadas de modo genericamente ortogonal ao eixo longitudinal L, de maneira que têm um componente vetorial significativo paralelo ao eixo transversal T e, com mais preferência, um componente vetorial principal paralelo ao eixo transversal T.

Como deve ser compreendido em relação ao aparelho 150, portanto, os tufos 6 da manta precursora com tufos 20 são feitos mediante a deformação mecânica da manta precursora 20, que pode ser descrita como genericamente plana e bidimensional. Os termos "plana" e "bidimensional" significam, simplesmente, que a manta é destituída de relevo em comparação à manta 1 finalizada, que tem uma tridimensionalidade distinta, fora do plano e na direção Z, conferida pela formação de segundas regiões 4. Os termos "plana" e "bidimensional" não têm a finalidade de implicar qualquer planura, lisura ou dimensional idade específicas. Conforme a manta precursora 20 passa pelo ponto de estrangulamento 116, os dentes 110 do cilindro 104 entram em sulcos 108 do cilindro 102A e, simultaneamente, conduzem fibras para fora do plano da manta precursora 20 para formar as segundas regiões 4, inclusive seus tufos 6 e descontinuidades 16. De fato, os dentes 110 "empurram" ou "perfuram" através da manta precursora 20. Conforme as pontas dos dentes 110 atravessam a manta precursora 20 as porções de fibras que são orientadas predominantemente em DT e transversalmente aos dentes 110 são conduzidas pelos ditos dentes 110 para fora do plano da manta precursora 2 0 e são estiradas, puxadas, e/ou plasticamente deformadas na direção Z, resultando na formação da segunda região 4 incluindo as fibras laçadas 8 dos tufos 6. As fibras que são predominantemente orientadas de modo genericamente paralelo ao eixo longitudinal L, isto é, na direção de o.áqoir.t da manta precursora 20, podem ser simplesmente abertas e separadas pelos dentes 110, e permanecem substancialmente na primeira região 2 da dita manta precursora 20.

Na Figura 2, o aparelho 100 é mostrado em uma configuração tendo um cilindro conformado, por exemplo, o cilindro 104, e um cilindro sulcado não-conformado 102. No entanto, em determinadas modalidades pode ser preferível formar a linha de contato 116 mediante o uso de dois cilindros conformados que tenham padrões iguais ou diferentes, em regiões correspondentes iguais ou diferentes dos respectivos cilindros. Esse tipo de aparelho pode produzir mantas com tufos 6 projetando-se a partir de ambos os lados da manta com tufos 21, bem como macro-padrões gofrados na manta 21. 0 número, o espaçamento e o tamanho dos tufos 6 pode variar mudando-se o número, o espaçamento e o tamanho dos dentes 110, e fazendo as correspondentes alterações dimensionais, conforme necessário, no cilindro 104 e/ou no cilindro 102. Essa variação, ]untamente com a variação possível nas mantas precursoras 20 e a variação no processamento, como diferentes velocidades de linha, permite que sejam produzidas muitas variedades de mantas com tufos 21, para uso em diversos propósitos. Por exemplo, a manta com tufos 21 produzida a partir de um tecido hídrofóbico de alto peso base tendo fios extensíveis em DM e DT, pode ser transformada em uma manta respirável 1, conforme discutido com maiores detalhes abaixo, para uso como uma cobertura para feno respirável porém repelente à ánue. des^vr.adn a otimização da qualidade da forragem de feno (para alimentação de gado bovino). Uma manta com tufos 21 produzida a partir de uma manta de não-tecido com peso base relativamente baixo, feita de fibras poliméricas extensíveis de fiação contínua, podería ser usado como um pano para remoção de pó destinado ao uso doméstico, como para limpar móveis, pisos ou maçanetas. Conforme descrito abaixo com mais detalhes, a manta com tufos 21 e a manta 1 também podem ser usadas em artigos absorventes descartáveis como bandagens, invólucros, dispositivos para incontinência, fraldas, absorventes higiênicos, protetores de calcinhas e almofadas para tratamento de hemorróidas.

Em algumas modalidades, devido ao método preferencial para a formação de tufos 6, conforme descrito mais adiante neste documento, outra característica dos tufos 6 é sua estrutura genericamente aberta, caracterizada por uma área aberta vazia 10 definida interiormente por tufos 6. O termo "área vazia" não significa que esta seja completamente desprovida de quaisquer fibras, mas é uma descrição geral de sua aparência geral. Portanto, pode ser que em alguns tufos 6, uma fibra solta 8 ou uma pluralidade de fibras soltas 8 possa estar presente na área vazia 10. O termo área "aberta" vazia significa que as duas extremidades longitudinais do tufo 6 são geralmente abertas e livres de fibras, de modo que o tufo 6 forme algo como uma estrutura em "túnel", conforme mostrado nas Figuras 4 e 5.

Adicionalmente. τοπίο ronseqüêr.cia do cm méfcde preferencial para produção da manta com tufos 21, as segundas regiões 4 associadas à segunda superfície 14 são descontinuidades 16 caracterizadas por uma indentação genericamente linear definida por fibras anteriormente aleatórias da segunda superfície 14 tendo sido conduzidas dírecionalmente (isto é, na "direção Z", conforme é normalmente compreendido, na técnica de não-tecidos, para indicar uma direção "fora do plano", genericamente ortogonal ao plano DM-DT, conforme mostrado nas Figuras de 3 a 5) para dentro do tufo 6 pelos dentes da estrutura de formação, descrita em detalhe mais adiante neste documento. A mudança abrupta de orientação exibida pelas fibras anteriormente orientadas de modo aleatório da manta precursora 20, define a descontinuidade 16, que exibe uma linearidade tal que pode ser descrita como tendo um eixo longitudinal genericamente paralelo ao eixo longitudinal L do tufo 6. Devido à natureza de muitas mantas de não-tecido úteis como mantas precursoras 20, a descontinuidade 16 pode não ser tão distintamente perceptível quanto os tufos 6. Por essa razão, as descontinuidades 16 no segundo lado da manta precursora com tufos 21 podem passar despercebidas e podem não ser, geralmente, detectadas, a menos que a manta precursora com tufos 21 seja examinada de perto. Assim, em algumas modalidades, a manta precursora com tufos 21 pode ter a aparência e o toque de um tecido atoalhado em um primeiro lado, e uma aparência e um toque relativamente lisos e macios em um segundo lado. Em outras modalidades, as descont i nu idades 16 podem parecer aberturas, e podem ser aberturas através da manta precursora com tufos 21, por meio das extremidades dos tufos laçados semelhantes a túnel 6.

Além disso, como consequência de um método preferencial para produção da manta precursora 21, quer as segundas regiões 4 tenham ou não fibras alinhadas e laçadas 8, cada uma exibe uma linearidade pronunciada nas primeira e segunda superfícies 12 e 14 da manta precursora 21, respectivamente, ou próximo a estas. Deve-se considerar que, devido â geometria dos dentes alongados 110 do cilindro 104, as segundas regiões 4 da manta precursora 20 têm, cada uma, uma orientação linear associada à mesma. Essa orientação linear é uma conseqüência inevitável do método de fabricação da manta precursora 21, quando os dentes 110 também têm uma orientação linear, conforme descrito mais adiante neste documento. Uma forma de compreender essa orientação linear é considerar a orientação linear das descontinuidades 16 na segunda superfície 14 da manta precursora 21. Da mesma forma, se o tufo 6 fosse removido da manta precursora 21 na primeira superfície 12, a segunda região 4 aparecería como uma descontinuidade linear sobre a primeira superfície 12 da dita manta precursora 21, por exemplo, como se uma fenda ou um corte linear tivesse sido feito no local do tufo 6. Essa descontinuidade linear da manta corresponde, direcionalmente, ao eixo longitudinal L. A partir da descrição da manta com tufos 21, pode-se notar que as fibras laçadas 8 do tufo 6 podem originar-se e estender-se ou desde a primeira superfície 12 ou desde a segunda superfície 14 da manta precursora 21. É claro que as fibras 8 do tufo 6 podem, também, se estender desde o interior 10 da manta precursora 21. As fibras 8 dos tufos 6 se estendem devido ao fato de terem sido conduzidas para fora do plano genericamente bidimensional da manta precursora 20 (isto é, conduzidas na "direção Z", conforme mostrado na Figura 3) . Em geral, as fibras 8 ou 18 das segundas regiões 4 incluem fibras que são integrais às fibras das primeiras regiões 2 da manta fibrosa, e que se estendem desde as mesmas. A extensão de fibras laçadas 8 pode ser acompanhada por uma redução geral na dimensão em seção transversal das fibras (por exemplo, o diâmetro para as fibras cilíndricas) devido à deformação plástica das fibras e aos efeitos da razão de Poisson. Portanto, as porções das fibras 8 dos tufos 6 podem ter um diâmetro médio inferior àquele das fibras da manta precursora 20, bem como ao das fibras das primeiras regiões 2. Descobriu-se que a redução na dimensão em seção transversal da fibra é maior na posição entre a base 5 e a porção distai 3 dos tufos 6. Acredita-se que isso se deva ao fato de que as porções de fibras nas porções de base 5 e distai 3 dos tufos 6 estão adjacentes âs pontas dos dentes 110 do cilindro 104, descrito com mais detalhes abaixo, e sendo engatadas e imobilizadas por atrito durante o processamento. Assim, as porções intermediárias de tufos 6 são mais livres para se estirar, ou se alongar e, conseqüentemente, são mais livres para experimentar uma redução correspondente na dimensão em seção transversal da fibra. A Figura 7 mostra, em seção transversal, uma porção dos cilindros engrenados 102 (bem como 102A e 102B, discutidos abaixo) e 104, incluindo as cristas 106 e os dentes 110. Conforme mostrado, os dentes 110 têm uma altura do dente TH (note-se que TH também pode ser aplicado â altura da crista 106, sendo que, em uma modalidade preferencial, a altura do dente e a altura da crista são iguais) , e um espaçamento de dente a dente (ou de crista a crista) denominado intervalo P. Conforme mostrado, a profundidade de engate (PDE) E é uma medida do nível de encaixe dos cilindros 102 e 104, e e medida desde a ponta da crista 106 à ponta do dente 110. A profundidade de engate E, a altura do dente TH e o intervalo P podem ser variados conforme se deseje, dependendo das propriedades da manta precursora 20 e das características desejadas da manta 1 da presente invenção. Por exemplo, em geral, para obter fibras laçadas no tufo 6, quanto maior o nível de engate E, maiores precisarão ser as características de alongamento e/ou de mobilidade das fibras da manta precursora 20. Além disso, quanto maior a densidade desejada para as segundas regiões 4, (segundas regiões 4 por unidade de área da manta 1) , menores precisarão ser o intervalo, o comprimento do dente TL e a distância entre os dentes TD, conforme descrito mais adiante neste documento. A Figura 8 mostra uma porção de uma modalidade de um cilindro 104 que tem uma pluralidade de dentes 110, útil para produzir uma manta precursora com tufos 21 ou uma manta 1 de material não-tecido de fiação contínua a partir de uma manta precursora 20 de não-tecido de fiação contínua, com um peso base entre cerca de 60 g/m2 e 100 g/m2, de preferência cerca de 70 g/m2, 80 g/m2 ou 90 g/m2. Uma vista ampliada dos dentes 110, mostrada na Figura 8, é mostrada na Figura 9. Nesta modalidade de cilindro 104, os dentes 110 têm uma dimensão de comprimento circunferencíal uniforme TL de cerca de 1,25 mm, medidos geralmente da borda anterior LE à borda posterior TE na ponta do dente 111, e são espaçados entre si de maneira uniforme, circunferencialmente, por uma distância TD de cerca de 1,5 mm. Para produzir uma manta fibrosa macia 1 a partir de uma manta precursora 20 com um peso base na faixa de cerca de 60 a 100 g/m2, os dentes 110 do cilindro 104 podem ter um comprimento TL na faixa de cerca de 0,5 mm a cerca de 3 mm, e um espaçamento TD de cerca de 0,5 mm a cerca de 3 mm, uma altura do dente TH na faixa de cerca de 0,5 mm a cerca de 10 mm, e um intervalo P entre cerca de 1 mm {0,040 polegada) e 2,54 mm (0,100 polegada). A profundidade de engate E pode ser de cerca de 0,5 mm a cerca de 5 mm (até um máximo próximo à altura do dente TH) . É claro que cada um de E, P, TH, TD e TL podem sofrer variações, independentemente uns dos outros, de modo a se obter os desejados tamanho, espaçamento e densidade de área dos tufos 6 (número de tufos 6 por unidade de área da manta 1) · Conforme mostrado na Figura 9, cada dente 110 tem uma ponta 111, uma borda anterior LE e uma borda posterior TE. A ponta do dente 111 pode ser arredondada para minimizar o rompimento de fibras, sendo de preferência alongada e tendo uma orientação genericamente longitudinal, correspondente aos eixos longitudinais L das segundas regiões 4. Acredita-se que, para se obter os tufos 6 da manta 1 que pode ser descrita como sendo ditada de tufos, a LE e a TE precisam estar muito próximas da ortogonalidade, em relação à superfície 120 do cilindro 104. Da mesma forma, a transição a partir da ponta 111 e a LE ou a TE, precisa ser um ângulo relativamente agudo, como um ângulo reto, tendo um raio de curvatura suficientemente pequeno, de modo que os dentes 110, ao serem usados, atravessem a manta precursora 20 na LE e na TE. Sem se ater â teoria, acredita-se que o fato de ter transições de ponta em ângulo relativamente agudo entre a ponta do dente 110 e a LE e a TE, permite que os dentes 110 atravessem a manta precursora 20 de maneira "limpa", ou seja, localizada e distintamente, de modo que a manta resultante 1 possa ser descrita como "com tufos", nas segundas regiões 4, em vez de "gof rada", por exemplo. Quando processada dessa maneira, não é conferida à manta 1 qualquer elasticidade específica, além daquela que a manta precursora 20 possa ter possuído originalmente.

Embora os dentes 110 tenham sido descritos em uma modalidade preferencial como sendo alongados, é fato reconhecido que os dentes 110 não precisam ser alongados para produzir uma manta com tufos 1. Por exemplo, o comprimento de dente TL pode ser geralmente igual à largura do dente que pode, por exemplo, ser variada conforme o intervalo P desejado. Esses dentes podem ter uma razão de aspecto entre o comprimento do dente e a largura do dente de 1:1, e podem ser descritos como tendo uma seção transversal genericamente quadrada ou circular. Considera-se, também, que o tamanho, o formato, a orientação e o espaçamento dos dentes 110 possa sofrer variação em redor da circunferência e da largura do cilindro 104, para resultar em variações nas propriedades e características da manta 1. Por exemplo, os dentes 110 podem ser alongados e orientados a um ângulo a partir da DM, podendo mesmo estar posicionados de modo que a dimensão de comprimento do comprimento de dente TL esteja orientada paralelamente à DT no cilindro 104.

Nas velocidades de linha mais altas, isto é, a taxas de processamento relativamente mais altas através da linha de contato dos cilindros rotativos 102 e 104, materiais similares podem exibir estruturas muito diferentes para os tufos 6, isto é, tufos. Por exemplo, as Figuras 10 e 11 mostram tufos representativos 6 em mantas precursoras com tufos 21 feitas do mesmo material e sob as mesmas condições de processamento, sendo a única diferença a velocidade de rotação dos cilindros 102 e 104, isto é, a velocidade da linha (em unidades de comprimento/tempo) da manta precursora 20 sendo processada em mantas precursoras com tufos 21. A manta precursora 20 usada pra cada uma das mantas mostradas nas Figuras 10 e 11 foi uma manta de não-tecido de 25 g/m2, compreendendo polipropileno e disponível junto â BBA Nonwovens de Simpsonville, SC, EUA, e comercializada sob o nome Sofspan 200°°, A manta mostrada na Figura 10 foi processada através da linha de contato 116 dos cilindros 102 e 104 com uma profundidade de engate E de cerca de 3,4 mm (cerca de 0,135 polegada) , um intervalo P de cerca de 1,5 mm (cerca de 0,060 polegadas), uma altura do dente TH de cerca de 3,7 mm (cerca de 0,145 polegada) , uma distância entre dentes TD de 1,6 mm (cerca de 0,063 polegada) e um comprimento de dente TL de cerca de 1,25 mm (cerca de 0,050 polegada). A manta foi processada a uma velocidade de linha de cerca de 15 metros/minuto (cerca de 50 pés por minuto) . A manta mostrada na Figura 11 é idêntica à manta mostrada na Figura 10, e foi processada sob condições idênticas, exceto pela velocidade da linha, que foi de cerca de 150 metros por minuto (cerca de 500 pés por minuto).

Como pode ser visto em uma inspeção das Figuras 10 e 11, os tufos 6 ali mostrados são perceptivelmente diferentes. 0 tufo 6 mostrado na Figura 10 é similar, em estrutura, aos tufos mostrados nas Figuras de 2 a 6. Ou seja, o mesmo exibe fibras laçadas 8 substancialmente alinhadas, com muito poucas fibras rompidas, por exemplo as fibras 18, conforme mostrado na Figura 5. Os tufos 6 mostrados na Figura 11, no entanto, exibem uma estrutura muito diferente, a qual parece ser típica de alguns materiais não-tecidos spunbond processados para formar tufos 6 a velocidades relativamente altas. Acredita-se que essa estrutura seja típica de materiais não-tecidos spunbond altamente consolidados, de modo que a alta porcentagem de áreas ligadas inibe o deslocamento e o movimento de fibras durante o processamento. Essa estrutura exibe fibras rompidas entre a porção proximal, isto é, a base 5 dos tufos 6, e a porção distai, isto é, o topo 3 dos tufos 6, e o que parece ser um "emaranhado" 7 de fibras no topo dos tufos 6. 0 emaranhado 7 contém, e é suportado no topo dos tufos 6, por fibras laçadas não-rompidas 8, e também contém porções de fibras rompidas 11 que jã não são integrais a manta precursora 20. Ou seja, o emaranhado 7 contém porções de fibra que eram, anteriormente, integrais à manta precursora 20, mas que estão completamente destacadas da manta precursora 20 após o processamento a velocidades de linha suficientemente altas, no processo descrito com referência às Figuras 1 e 2.

As mantas precursoras 20 tendo pesos base relativamente mais altos resultam, geralmente, em mantas precursoras com tufos 21 tendo relativamente mais porções de fibra 11 no emaranhado 7. De uma certa forma, para algumas mantas precursoras 20, parece que a maior parte do conteúdo de fibra das mesmas, na vizinhança imediata de uma ponta de dente 110, durante a produção, é simplesmente deslocada na direção Z para a porção distai 3 dos tufos 6, resultando no emaranhado 7. A mobilidade entre fibras pode ser aumentada mediante a redução ou a eliminação das ligações de fibra a fibra na manta precursora 20. As ligações térmicas podem ser completamente eliminadas ou significativamente reduzidas em uma subconsolidação intencional do não-tecido no processo de ligação por calandras aquecidas. Essa subconsolidação pode ser obtida mediante a redução da temperatura superficial da calandra aquecida até abaixo das condições ótimas, e/ou mediante o uso de pressões de ligação mais baixas. Quando essa subconsolidação é corretamente executada, todas ou quase todas as fibras são capazes de se destacar do ponto subconsolidado, quando o não-tecido é submetido a um esforço mecânico subsequente, sem que ocorra um rompimento significativo das fibras. A subconsolidação aumenta a mobilidade entre fibras e permite uma maior extensibilidade do não-tecido sem rompimento prematuro das fibras. De maneira similar, uma manta hidroentrelaçada pode, de preferência, ser menos entrelaçada para aumentar a mobilidade entre fibras. Para qualquer manta precursora 20, a lubrificação da mesma antes do processamento conforme apresentado na presente invenção pode, também, aumentar a mobilidade entre fibras por meio de redução do coeficiente de atrito. Por exemplo, um lubrificante à base de óleo mineral pode ser aplicado a manta precursora 20, antes que esta chegue ao estrangulamento 116 dos cilindros 102 e 104. Outros lubrificantes ou tratamentos tópicos adequados aplicados à manta precursora 20 para aumentar a mobilidade entre fibras incluem, mas não se limitam a, água, tensoativos, materiais contendo silicone, acabamentos para fibras, fluoropolímeros e combinações dos mesmos. Uma outra maneira de aumentar a mobilidade entre fibras é adicionar um aditivo de material fundido ao polímero. Os aditivos de material fundido adequados incluem, mas não se limitam a,. silicones, estearato de zinco, estearato de magnésio, amidas de ácido graxo, fluoropolímeros, ceras de polietileno, cargas minerais e éteres oleílicos de polietileno glicol, bem como outros aditivos conhecidos por modificarem o coeficiente de atrito.

Novamente com referência à Figura 1, após os tufos 6 terem sido formados, a manta precursora com tufos 21 prossegue sobre o cilindro rotativo 104 para a linha de contato 117 entre o cilindro 104 e um primeiro cilindro de consolidação 156. 0 cilindro de consolidação 156 pode facilitar diversas técnicas de consolidação. Por exemplo, o cilindro de consolidação 156 pode ser um cilindro de aço aquecido destinado a transmitir energia térmica na linha de contato 117, de modo a unir por fusão as fibras adjacentes da manta com tufos 21 nas extremidades distais (pontas) dos ditos tufos 6. O cilindro de consolidação 156 pode, também, facilitar a união térmica somente por meio de pressão, ou mediante o uso de calor e pressão. Em uma modalidade, por exemplo, a linha de contato 117 pode ser ajustada a uma largura suficiente para comprimir as extremidades distais dos tufos 6 o que, a taxas altas de processamento, pode causar transferência de energia térmica às fibras, as quais podem, então, refluir e ligar-se. 0 cilindro de consolidação 156 pode, também, fazer parte de um sistema para a aplicação e/ou cura de um agente de ligação, como um adesivo ou um aglutinante à base de látex, às extremidades distais dos tufos 6. Por exemplo, o cilindro de consolidação 156 pode fazer parte de um sistema de impressão por gravura que imprime esse agente de ligação. Dependendo do tipo de ligação sendo facilitada, o cilindro de consolidação 156 pode ser uma superfície de aço lisa, ou uma superfície flexível relativamente macia. Em uma modalidade preferencial, conforme discutido no contexto de uma manta preferencial, abaixo, o cilindro de consolidação 156 é um cilindro aquecido desenhado para transmitir suficiente energia térmica à manta com tufos 21 de modo a ligar termicamente as fibras adjacentes das extremidades distais dos tufos 6. A união térmica pode se dar mediante união por fusão de fibras adjacentes diretamente, ou mediante a fusão de um agente termoplãstico intermediário, como pó de polietileno que, por sua vez, adere fibras adjacentes. O pó de polietileno pode ser adicionado à manta precursora 20 para esse propósito. O primeiro cilindro de consolidação 156 pode estar suficientemente aquecido para fundir ou parcialmente fundir as fibras 8 ou 18 nas extremidades distais 3 dos tufos 6. A quantidade de calor ou a capacidade de calor necessária no primeiro cilindro de consolidação 156 depende das propriedades de fusão das fibras dos tufos 6 e da velocidade de rotação do cilindro 104. A quantidade de calor necessária no primeiro cilindro de consolidação 156 depende, também, da pressão induzida entre o primeiro cilindro de consolidação 156 e as pontas dos dentes 110 no cilindro 104, bem como do grau de fusão desejado nas extremidades distais 3 dos tufos 6. Em uma modalidade, o cilindro de consolidação 156 pode proporcionar suficiente calor e pressão para não só ligar por fusão as fibras nas extremidades distais 3 dos tufos 6, como também para cortar através da porção consolidada de modo a, com efeito, cortar através da extremidade do tufo 6. Em uma modalidade como essa, o tufo fica dividido em duas porções, mas jã não é laçado. Em uma modalidade, a pressão por si só pode fazer com que a porção laçada do tufo seja cortada, deixando assim os tufos 6 como tufos não-laçados de extremidades livres de fibras. Outros métodos conhecidos na técnica, como o uso de uma roda giratória de escovas de arame, também podem ser utilizados para cortar os laços das fibras laçadas e formar tufos não-laçados.

Em uma modalidade, primeiro cilindro de consolidação 156 é um rolete cilíndrico de aço aquecido para ter uma temperatura superficial suficiente para ligar por fusão as fibras adjacentes dos tufos 6. O primeiro cilindro de consolidação pode ser aquecido por meio de aquecedores internos à base de resistência elétrica, por óleo quente, ou por quaisquer outros meios conhecidos na técnica para a produção de cilindros aquecidos. O primeiro cilindro de consolidação 156 pode ser acionado por motores e ligações adequados, conforme conhecido na técnica. Da mesma forma, o primeiro cilindro de consolidação pode ser montado sobre um suporte ajustãvel de modo que a linha de contato 117 possa ser precisamente ajustada e definida.

Em uma modalidade, a ligação por meio de cilindro de consolidação 156 pode ser combinada com a aplicação de loção, adesivo sensível à pressão, tinta, pinturas ou outros revestimentos, conforme se deseje. Por exemplo, o cilindro de consolidação aquecido 156 pode ser um cilindro de gravura capaz de aplicar tintas em temperaturas suficientemente altas para criar um desenho impresso sobre a manta precursora com tufos 21. Da mesma forma, uma loção adequada para proporcionar um benefício à pele pode ser aplicado pelo cilindro de consolidação 156. Uma importante vantagem desse modo de aplicação de tintas ou outros revestimentos é que o dito revestimento pode ser depositado nas extremidades distais dos tufos 6, conservando assim a quantidade de revestimento necessária para revestir, de maneira eficaz, um lado da manta 1. Em outra modalidade, a aplicação de loções, revestimentos, tintas e similares pode ser adicionada sem ligação, por meio do cilindro de consolidação 155. A Figura 12 mostra uma porção de manta precursora com tufos 21 após ter sido processada através da linha de contato 117 para tornar-se a manta intermediaria 22 que, sem qualquer outro processamento, pode ser uma manta 1 da presente invenção. A manta intermediária 22 é similar â manta precursora com tufos 21, conforme descrito anteriormente, exceto pelo fato de que as extremidades distais 3 dos tufos 6 são consolidadas e, de preferência, termícamente unidas por fusão, de modo que fibras adjacentes estejam ao menos parcialmente ligadas para formar as porções unidas por fusão distalmente dispostas 9. Em uma modalidade, a manta intermediária 22 pode ser produzida a partir de uma manta precursora 20 compreendendo 80 g/m2 de não-tecido de fiação contínua compreendendo 100% de fibras bicomponences de polietileno/polipropileno (bainha/núcleo). Após a formação de tufos 6 por meio do processo acima descrito, as porções distais 3 dos tufos 6 podem ser aquecidas para unir termicamente as porções de polietíleno de fibras bicomponentes distintas, de modo que porções de fibra adjacentes sejam unidas umas à outras para formar tufos 6 com porções unidas por fusão 9.

As porções unidas por fusão distalmente dispostas 9 podem ser produzidas mediante a aplicação de energia térmica e pressão às porções distais dos tufos 6. O tamanho e a massa das porções unidas por fusão distalmente dispostas 9 podem ser modificados mediante a alteração da quantidade de energia térmica transmitida às porções distais dos tufos 6, da velocidade da linha do aparelho 150, e do método de aplicação de calor.

Em outra modalidade, as porções unidas por fusão distalmente dispostas 9 podem ser produzidas mediante a aplicação de calor radiante. Ou seja, em uma modalidade o cilindro de consolidação 156 pode ser substituído ou suplementado por uma fonte de calor radiante, de modo que o calor radiante possa ser direcionado para a manta precursora com tufos 21, a uma distância suficiente e por um tempo correspondente suficiente para fazer com que se amoleçam ou derretam as partes de fibra nas porções distalmente dispostas dos tufos 6. 0 calor radiante pode ser aplicado por meio de quaisquer aquecedores radiantes conhecidos. Em uma modalidade, o calor radiante pode ser fornecido por um fio aquecido por resistência, disposto em relação â manta precursora com tufos 21 de modo a se estender na DT a uma distância suficientemente próxima e uniformemente espaçada para que, conforme a manta é movida em relação ao dito fio, a energia de calor radiante derreta ao menos parcialmente as porções distalmente dispostas dos tufos 6. Em outra modalidade, um ferro plano aquecido, como um ferro de passar roupas para uso manual, pode ser mantido adjacente às extremidades distais 3 dos tufos 6, de modo a obter a fusão. O benefício do processamento da manta intermediária 22 conforme descrito acima é que as extremidades distais 3 dos tufos 6 podem ser fundidas sob uma determinada quantidade de pressão na linha de contato 117, sem que ocorra compressão ou achatamento dos tufos 6. Desse modo, uma manta tridimensional pode ser produzida e ajustada, ou "fixada1' por assim dizer, a um formato, mediante o uso de união térmica após a formação. Portanto, uma manta substancialmente não-consolidada pode ser processada pelo aparelho 150 para ser consolidada e formada de um modo que ajude a assegurar que a mesma mantenha sua tridimensional idade. Essa manta tridimensional fixada pode ter propriedades desejáveis de elasticidade ou estiramento, dependendo do tipo de material de manta usado e do grau de fixação induzida. Além disso, as porções distalmente dispostas consolidadas ou unidas por fusão 9 podem ajudar a manter a estrutura elevada e aerada dos tufos 6, quando a manta 1 é submetida a compactação ou a forças de cisalhamento. Por exemplo, uma manta 1 processada conforme apresentado acima para ter tufos 6 compreendendo fibras integrais à primeira região 2 mas estendendo-se a partir da mesma, e tendo porções unidas por fusão distalmente dispostas 9, podem ter retenção de formato otimizada após a compressão, devido ao enrolamento em um cilindro de suprimento e ao subsequente desenrolamento. Acredita-se que, mediante a consolidação de fibras adjacentes em porções distais dos tufos 6, estes experimentam um menor achatamento aleatório ao sofrerem compressão, ou seja, toda a estrutura dos tufos 6 tende a se mover em conjunto, permitindo assim uma melhor retenção de formato após um evento transtornante, como as forças de compressão e/ou cisalhamento associadas à fricção na superfície da manta. Para uso em aplicações de enxugamento ou fricção, as extremidades distais ligadas dos tufos 6 podem, também, reduzir ou eliminar a formação de felpas ou bolinhas na manta 1.

Em outra modalidade, a manta 1 pode ter porções unidas por fusão que não estão, ou que não estão somente, nas porções distalmente dispostas dos tufos 6. Por exemplo, ao usar um cilindro com cristas e de engate, em vez de um rolete cilíndrico plano, como o cilindro de consolidação 156, são afetadas outras porções do tufo 6, como as posições intermediárias em relação à base 5 e à extremidade distai 3. Da mesma forma, linhas contínuas de material unido por fusão poderíam ser produzidas na primeira superfície 12, entre fileiras de tufos 6.

Em geral, embora sen a ilustrado um primeiro cilindro de consolidação 156, pode haver mais de um cilindro de consolidação nesse estágio do processo, de modo que a ligação tem lugar em uma série de linhas de contato 117, e/ou envolvendo tipos diferentes de cilindros de consolidação 156. Além disso, em vez de se usar apenas um cilindro de consolidação, cilindros similares podem ser usados para transferir diversas substâncias à manta precursora 20 ou à manta com tufos 21, como diversos tratamentos de superfície para conferir benefícios funcionais. Por exemplo, o primeiro lado 12 da manta com tufos 21 ou da manta intermediária 22 pode ser impresso com tinta para dotar a mesma com diferentes desenhos ou áreas de marcação. Cilindros similares ao cilindro de consolidação 156 podem ser, por exemplo, cilindros de impressão por gravura. Adicionalmente, loções para tratamento de pele, tensoativos, substâncias hidrofóbicas e similares podem ser aplicados ao primeiro lado 12 da manta com tufos 21 ou da manta intermediária 22, inclusive as extremidades distais 3 dos tufos 6. Os cilindros adicionais para esses propósitos podem estar posicionados no aparelho 150 antes e/ou depois do cilindro de consolidação 156. Podem ser utilizados quaisquer processos conhecidos na técnica para essa aplicação de tratamentos.

Adicionalmente, substâncias como loções, tinta, tensoativos e similares podem ser aspergidas, revestidas, aplicadas por fenda, extrudadas ou, de outro modo, aplicadas à manta com tufos 21 ou à manta intermediária 22, antes ou depois de sua passagem pelo cilindro de consolidação 156. Podem ser utilizados quaisquer processos conhecidos na técnica para essa aplicação de tratamentos.

Além disso, em uma modalidade pode ser introduzida uma manta adicional (não mostrada na Figura 1) na linha de contato 117, sendo ali unida à manta precursora com tufos 21. Ou seja, uma manta adicional pode ser fornecida a partir do cilindro de estoque, por exemplo, e introduzida na linha de contato 117 para formar uma estrutura laminada, a qual é unida entre as extremidades distais 3 dos tufos 6 e a manta adicional. Desse modo, pode ser produzido um laminado tendo superfícies externas substancialmente planas e lisas, e um substancial volume vazio. Em uma modalidade como essa, os tufos 6 são internos, separando as duas superfícies externas do laminado. Mediante o uso de fibras relativamente rígidas nos tufos 6, esse tipo de laminado pode consistir em uma manta composta em não-tecido macia e resistente a compressão. A manta intermediária 22 pode ser recolhida para um cilindro de suprimento para outros processamentos, como a manta 1 da presente invenção. No entanto, em uma modalidade preferencial da manta 1, a manta intermediária 22 é submetida a outros processamentos, sendo removida do cilindro 104 após a linha de contato 118, conforme representado na Figura 1. A linha de contato 118 é formada entre os cilindros 104 e 102B, sendo o cilindro 102B de preferência idêntico ao cilindro 102A. O propósito da passagem em redor do cilindro 102B é remover a manta intermediária 22 do cilindro 104 sem perturbar os tufos 6 formados sobre a mesma. Como o cilindro 102B se engata ao cilindro 104 da mesma forma que o cilindro 102A o fazia, os tufos 6 podem se encaixar nos sulcos 108 do cilindro 102B enquanto a manta intermediária 22 é enrolada em torno do cilindro 102B. A manta intermediária 22 pode ser processada através da linha de contato 119, entre o cilindro 102B e o segundo cilindro de consolidação 158. O segundo cilindro de consolidação 158 pode ser idêntico, em seu desenho, ao primeiro cilindro de consolidação 156. 0 segundo cilindro de consolidação 158 pode fornecer suficiente calor para fundir ao menos parcialmente uma porção da segunda superfície 14 da manta intermediaria 22, para formar uma pluralidade de regiões unidas por fusão não-intersectantes e substancialmente contínuas 11, correspondentes às pressões na linha de contato, entre as pontas das cristas 106 do cilindro 102B e a superfície genericamente plana e lisa do cilindro 158. O segundo cilindro de consolidação pode ser usado como a única etapa de ligação no processo {isto é, sem primeiro formar a manta intermediária 22 mediante a ligação das extremidades distais dos tufos 6) . Nesse caso, a manta 1 seria uma manta com tufos com porções consolidadas no segundo lado 14 da mesma. No entanto, em geral, a manta 1 é de preferência uma manta duplamente consolidada 1, tendo extremidades distais ligadas nos tufos 6, e uma pluralidade de regiões unidas por fusão não -intersectantes e substancialmente contínuas 11 no segundo lado 14 da mesma.

Em geral, como ocorre com o primeiro cilindro de consolidação 156, o segundo cilindro de consolidação 158 pode facilitar a ligação por meio de consolidação química, como mediante a aplicação de materiais adesivos ou aglutinantes à base de látex, ou consolidação por meio de pressão, por si só ou em combinação com calor, Da mesma forma, como ocorre com o primeiro cilindro de consolidação 156, em uma modalidade preferencial o segundo cilindro de consolidação 158 é um cilindro aquecido até uma temperatura suficiente para unir por fusão as fibras adjacentes da manta intermediária 22, conforme esta passa através da linha de contato 119, para formar uma manta duplamente consolidada 23, a qual pode ser a manta 1 da presente invenção.

Conforme mostrado na Figura 14, as regiões unidas por fusão 11 podem ser faixas ou bandas paralelas genericamente retilíneas de material unido por fusão. Note-se que essa descrição se refere ao cilindro aquecido 158. Para modalidades consolidadas por adesivo, a mesma estrutura de regiões ligadas pode ser obtida, com a óbvia diferença de que as mesmas não seriam "unidas por fusão". Em geral, não é necessário que uma banda ou faixa de material unido por fusão esteja disposta entre cada uma das fileiras de descontinuidades 16 (isto é, entre cada fileira de tufos 6) . 0 segundo cilindro de consolidação 158 pode ser desenhado de modo a só fazer tocar a linha de contato 119 em pontos predeterminados, de modo que o número e o posicionamento das faixas de material unido por fusão 11 possam ser alterados conforme se deseje. Adicionalmente, se as cristas 106 do cilindro 104 forem descontínuas, as porções unidas por fusão podem ser tiras ou bandas descontínuas de material que podem aparecer, por exemplo, como hachuras ou pontos na orientação em DM. Há muitas variações que podem resultar, com base no uso da manta 1. As regiões unidas por fusão 11 podem estar em fileiras, as quais podem formar um tipo de perfuração para ruptura, ou enfraquecer mecanicamente o material. Alternativamente, pode ser desejável ter somente regiões unidas por fusão 11 intermitentes ou desalinhadas em algumas mantas 1. Isso pode ser desejável nos casos em que é importante a resistência do material. As regiões unidas por fusão intermitentes ou desalinhadas 11 podem resultar de um desalinhamento dos dentes 110, ou por meio de outros ajustes mecânicos.

Conforme mostrado na seção transversal da Figura 15, a manta 1 da presente invenção pode ter regiões unidas por fusão nas extremidades distais dos tufos 6, bem como faixas ou bandas de regiões unidas por fusão 11 na segunda superfície 14. As regiões unidas por fusão 11 podem ser substancialmente consolidadas apenas na superfície ou, dependendo da relação entre tempo, pressão e temperatura na linha de contato 119, podem ser substancialmente consolidadas por toda a manta 1 de modo a ligar até mesmo algumas fibras na primeira superfície 12. Como o que ocorre com o primeiro cilindro de consolidação 156, a saída de calor do segundo cilindro de consolidação 158 pode ser ajustada para fornecer a quantidade de transferência térmica de calor necessária â produção da quantidade de união por fusão desejada nas regiões 11.

Em geral, embora um segundo cilindro de consolidação 158 esteja ilustrado na Figura 1, pode haver mais de um cilindro de consolidação nesse estágio do processo, de modo que a ligação ocorre em uma série de linhas de contato 119, e/ou envolve tipos diferentes de cilindros de consolidação 158. Nesse caso, pode ser que a circunferência dos cilindros 102B e 158 seja ajustada de acordo, de modo que múltiplos cilindros 158 possam formar linhas de contato 119 em torno da circunferência do cilindro 102B. Além disso, em vez de se usar apenas um cilindro de consolidação, cilindros similares podem ser usados para transferir diversas substâncias à manta 1, como diversos tratamentos de superfície para conferir benefícios funcionais. Por exemplo, o primeiro lado 12 da manta com tufos 21 ou da manta intermediária 22 pode ser impresso com tinta para dotar a mesma com diferentes desenhos ou áreas de marcação. Cilindros similares ao cilindro de consolidação 156 podem ser, por exemplo, cilindros de impressão por gravura. Adicionalmente, loções para tratamento de pele, tensoativos, substâncias hidrofóbicas e similares podem ser aplicados ao primeiro lado 12 da manta com tufos 21 ou da manta intermediária 22, inclusive as extremidades distais 3 dos tufos 6. Os cilindros adicionais para esses propósitos podem estar posicionados no aparelho 150 antes e/ou depois do cilindro de consolidação 156. Podem ser utilizados quaisquer processos conhecidos na técnica para essa aplicação de tratamentos.

Adícionalmente, substâncias como loções, tinta, tensoativos e similares podem ser aspergidas, revestidas, aplicadas por fenda, extrudadas ou, de outro modo, aplicadas à manta com tufos 21 ou à manta intermediária 22, antes ou depois de sua passagem pelo cilindro de consolidação 156. Podem ser utilizados quaisquer processos conhecidos na técnica para essa aplicação de tratamentos.

Em algumas modalidades, pode ser desejável formar aberturas nas regiões unidas por fusão. As regiões unidas por fusão nas extremidades distais dos tufos 6 e as regiões unidas por fusão 11 na segunda superfície 14 podem ser abertas ou formadas em uma abertura mediante o uso de uma etapa de extensão após a formação das regiões unidas por fusão. A etapa de extensão pode consistir em franzimento por cilindro de anéis ou qualquer outro tipo de estiramento. Caso se deseje aberturas na base de uma laçada, as regiões unidas por fusão 11 na segunda superfície 14 podem ser formadas para que, então, a manta 11 seja submetida a franzimento.

Após a formação da manta 1, esta pode ser recolhida em um cilindro de suprimento 160 para armazenamento e posterior processamento como um componente em outros produtos.

As mantas 1 da presente invenção oferecem muitas oportunidades para a produção de materiais projetados, com características selecionadas. Por exetplc, uma tanta 1 pode ser produzida selecionando-se o comprimento das fibras têxteis em uma manta precursora cardada 20, de modo que se possa predizer estatisticamente a probabilidade de se ter extremidades de fibra expostas em tufos 6. Além disso, uma manta cardada de fibras têxteis pode ser misturada ou laminada com um manta de não-tecido de fiação contínua para produzir um item híbrido, de modo que os tufos 6 compreendam, principalmente, fibras de fiação contínua laçadas, e que as primeiras regiões 2 contenham tanto fibras cardadas como fibras de fiação contínua. O tipo de fibras, o comprimento das fibras têxteis, a formação de camadas de fibras e outras variações da manta precursora 20 podem sofrer variações, conforme se deseje, para produzir as características funcionais desejadas na manta 1.

Uma das vantagens do processo e do aparelho da presente invenção é a produção de mantas de não-tecido consolidadas a partir de uma ou mais mantas precursoras 20, em que hã ligações mínimas de fibra a fibra. Por exemplo, a manta precursora pode ser uma manta de não-tecido com um padrão de ligações de ponto térmico distintas, como é de conhecimento comum na técnica para mantas de não-tecido. Em geral, no entanto, é desejável minimizar o número e maximizar o espaçamento dos pontos de ligação, de modo a permitir um máximo de mobilidade e deslocamento de fibras. Alternativamente, pode ser utilizada uma manta precursora não-consolidada 20, desde que se usem os para introdução da manta não-consolidada na linha de contato 116. Os cuidados e técnicas adequados podem ser obtidos, por exemplo, mediante o uso de uma esteira transportadora a vácuo da área de deposição de fibras à linha de contato 116. Nesse tipo de manta, as fibras podem ter um máximo de mobilidade, e a consolidação da manta pode ocorrer no primeiro cilindro de consolidação 156, para formar uma manta com tufos estabilizada. Em geral, o uso de fibras com diâmetros relativamente grandes, e/ou com alongamento na ruptura relativamente alto, e/ou mobilidade de fibras relativamente alta, resulta em tufos 6 melhores e mais distintamente formados.

Embora a manta 1 seja apresentada nas modalidades preferenciais como uma manta de camada única, produzida a partir de uma manta precursora 20 de camada única, não é necessário que assim seja. Por exemplo, pode ser usada uma manta precursora 2 0 de laminado ou compósito, com duas ou mais camadas ou estratos. Em geral, a descrição acima para a manta 1 se mantém, reconhecendo-se que as fibras alinhadas e laçadas 8, por exemplo, formadas a partir de uma manta precursora laminada, poderíam compreender fibras de uma ou de ambas (ou de todas) as camadas do laminado. Nesse tipo de estrutura de manta, pode ser importante, portanto, que as fibras de todas as camadas tenham suficiente diâmetro, características de alongamento e mobilidade de fibras para que não se rompam antes da extensão e da formação dos tufos, se for desejável que as fibras de todas as camadas do laminado contribuam com os ditos tufos 6.

As mantas muiticamada 1 podem ter vantagens significativas sobre as mantas de camada única 1. Por exemplo, um tufo 6 de uma manta multicamada 1 usando duas mantas precursoras 20A e 20B, pode compreender fibras em uma relação "aninhada11 que "prenda" as duas mantas precursoras uma à outra, formando uma manta laminada sem o use ou a necessidade de adesivos ou de união térmica entre as ditas camadas. Em outras modalidades, as mantas multicamadas podem ser escolhidas de modo que as fibras nas camadas não tenham igual extensibilidade. Essas mantas podem produzir tufos 6 empurrando-se as fibras de uma camada inferior para cima, através de uma camada superior que contribui com uma quantidade pequena ou nula de fibras para o tufo 6. Por exemplo, a camada superior de uma manta laminada podería ser uma película de polímero que é simplesmente "perfurada" durante o processamento pelo aparelho da presente invenção. Nesse tipo de manta, o segundo cilindro de consolidação 158 pode ser utilizado para, por exemplo, unir por fusão a película de polímero a uma camada superior em não-tecido. Em geral, as camadas adicionais de material, inclusive as camadas de manta adicionais, podem ser unidas, como por meio de consolidação, â manta 1, mediante a laminação a um dos lados da manta 1.

Em uma manta multicamada 1, cada manta precursora pode ter diferentes propriedades materiais resultando, assim, em uma manta 1 com propriedades benéficas. Por exemplo, a manta 1 que consiste em duas (ou mais) mantas precursoras, por exemplo, primeira e segunda mantas precursoras 20A e 20B, pode ter propriedades benéficas de manuseio de fluidos para uso como camada superior sobre um artigo absorvente descartável, conforme descrito com mais detalhes, abaixo. Para um manuseio superior de fluidos, por exemplo, a primeira manta precursora 20A pode formar uma camada superior (isto é, uma camada que faz contato com c corpo do usuário quando usada como camada superior em um artigo absorvente descartável) e ser formada por fibras relativamente hidrofóbicas. A segunda manta precursora 20B pode formar uma camada inferior (isto é, disposta entre a camada superior e um núcleo absorvente, quando usada em um artigo absorvente descartável) e ser formada por fibras relativamente hidrofílicas. O fluido depositado sobre a camada superior relativamente hidrofóbica é rapidamente transportado para a camada inferior relativamente hidrofílica. Uma razão para a rapidez observada no transporte de fluidos é a formação de estruturas capilares pelas fibras 8 e 18 genericamente alinhadas dos tufos 6. As fibras 8 e 18 formam capilares direcionalmente alinhados entre fibras adjacentes, e a ação capilar é intensificada pela convergência geral de fibras próximo à porção proximal 5 dos tufos 6.

Acredita-se que o rápido transporte de fluidos aumente ainda mais, devido à capacidade do fluido para penetrar na manta 1 através dos espaços vazios 10, criados pelos tufos 6. Essa capacidade de "entrada lateral" e/ou ação capilar, e/ou o gradiente de capacidade hidrofílica conferido pela estrutura da manta 1 a torna um material ideal para o ótimo manuseio de fluidos para artigos absorventes descartáveis. Em particular, uma manta multicamada 1 pode oferecer um aprimoramento ainda maior nas características de manuseio de fluidos. Quando a manta 1 é usada como elemento para manuseio de fluidos em um produto absorvente descartável, a mesma pode estar orientada de modo que a primeira superfície 12 fique ou voltada para o corpo do usuário, ou para a direção oposta à do corpo do usuário. Portanto, em uma modalidade os tufos estariam se estendendo em direção à pele do usuário, enquanto em outra modalidade os tufos estariam se estendendo para longe do usuário e em direção a outros componentes do artigo absorvente descartável, ou a uma peça de vestuário do usuário.

Em outra modalidade, a primeira manta precursora 20A pode ser formada por fibras relativamente macias (por exemplo, polietileno), enquanto a segunda manta precursora 20B pode ser formada por fibras relativamente rígidas (por exemplo, poliéster). Nesse tipo de manta multicamada 1, os tufos 6 podem reter ou recuperar uma certa altura h, conforme representado na Figura 15, mesmo depois de aplicada uma pressão. 0 benefício de uma estrutura como essa, particularmente quando combinada a um gradiente de capacidade hidrofílica, conforme descrito acima (as fibras podem ser tornadas hidrofóbicas ou hidrofílicas por meios conhecidos na técnica) , é uma manta 1 adequada ao uso como camada superior em artigos para higiene feminina, a qual oferece propriedades superiores de captura de fluidos e remolhagem (isto é, reduzida movimentação de fluido de volta à superfície da camada superior'1 , Acredita - se que a rua~or rigidez oferecida pelas fibras relativamente rígidas da segunda manta precursora 20B proporcione um calibre (espessura) da manta com maior resistência à compressão, enquanto as fibras relativamente macias da primeira manta precursora 20A proporcionem maciez na interface manta/pele. Esse calibre extra, juntamente com a capacidade das porções distais 3 dos tufos 6 para permanecer relativamente macias e relativamente isentas de fluido (devido à falta de capilaridade pelo fato de as fibras adjacentes estarem ligadas umas às outras), resulta em uma camada superior de excelente qualidade, macia, seca {e seca ao toque), para uso em artigos para higiene feminina, bem como em fraldas para bebê, artigos para incontinência em adultos, bandagens e similares.

As Figuras de 16 a 18 mostram diagramas esquemãticos representativos de possíveis estruturas para os tufos 6, dependendo das propriedades materiais das mantas precursoras 20A ou 20B. Pode-se obter outras estruturas, não mostradas, sendo que as únicas limitações a diversas estruturas são as limitações inerentes às propriedades materiais das mantas precursoras.

Portanto, como pode ser visto a partir da descrição acima, dependendo da manta precursora 20 (ou mantas precursoras) usada, e dos parâmetros dimensionais dos cilindros 102 e 104, inclusive os dentes 110 e as propriedades de aquecimento do primeiro e/ou do segundo cilindros de consolidação 156 e 158, a manta 1 da presente invenção pode exibir uma ampla gama de propriedades físicas. A manta 1 pode exibir uma textura subjetivamente experimentada como algo desde maciez até aspereza, uma absorvência desde não-absorvente a muito absorvente, um volume desde relativamente baixo atá relativamente alto, uma resistência à ruptura desde baixa até alta, uma elasticidade desde não-elãstica até ao menos 100% elasticamente extensível, uma resistência química desde relatívamente baixa até alta, dependendo do produto químico considerado, além de muitos outros parâmetros variáveis geralmente descritos como desempenho de proteção, resistência a álcali, opacidade, desempenho de enxugamento, absortividade de água, absortividade de óleo, permeabilidade à umidade, propriedades de isolamento a calor, resistência â exposição aos elementos, alta resistência, alta resistência ao rasgamento, resistência à abrasão, controlabilidade eletrostãtica, caimento, afinidade quanto a corantes, segurança e similares. Em geral, dependendo das propriedades de alongamento das fibras da manta precursora 20, as dimensões do aparelho 150 podem sofrer variações para produzir uma manta 1 que tem uma ampla gama de dimensões associadas a segundas regiões 4, inclusive a altura h (conforme mostrado na Figura 15) e o espaçamento, inclusive a densidade de área dos tufos distintos 6.

Em uma modalidade, uma manta laminada de duas camadas 1 pode ser produzida mediante o uso do método e do aparelho apresentados na presente invenção, tendo uma temperatura de 135 graus Celsius (275 graus Fahrenheit) para o primeiro e o segundo cilindros aquecidos 156 e 158. A profundidade de engate E na linha de contato 116 pode sei de cerca de 1,8 mm (cerca de 0,070 polegadas) a cerca de 2,54 mm (0,100 polegadas), podendo ser de cerca de 3,4 mm (cerca de 0,130 polegadas). A altura do dente TH pode ser de cerca de 1,8 mm (cerca de 0,070 polegadas) a cerca de 3,4 mm (cerca de 0,130 polegadas), enquanto o intervalo P pode ser de cerca de 1,5 mm (cerca de 0,060 polegadas) a cerca de 3,4 mm (cerca de 0,130 polegadas). A manta laminada pode ser passada a uma velocidade da linha de cerca de 15 metros por minuto (cerca de 50 pés por minuto) a cerca de 150 metros por minuto (cerca de 500 pés por minuto).

Em modalidades multícamada, uma camada pode ser uma manta de filamentos cardados de 45 g/m2 consolidada com ponto térmico e com 50%/50% de PET de 6 deníer/bicomponente. As fibras PET podem consistir em fibras PET tratadas com tensoativo, franzidas e cortadas a um comprimento de 5,1 cm (2 polegadas) , tendo um formato circular em seção transversal e disponíveis junto â Wellman, Inc., de Charlotte, NC, EUA, sob a designação Type 204. As fibras bicomponentes podem ser fibras aglutinantes bicomponentes (núcleo de polipropileno com ponto de fusão mais alto/bainha de polietileno com baixo ponto de fusão) relativamente hidrofilicas de polietileno/polipropileno de 6 denier, franzidas e cortadas a um comprimento de 5,1 cm (2 polegadas} obtidas junto à Pibervision LB, Atlanta, GA, EUA, sob a designação Type T425. Todas as porcentagens referem-se a porcentagem em peso.

Uma outra modalidade com duas camadas da manta 1 pode ser feita como aquela descrita acima, porém com uma temperatura de 146 graus Celsius (295 graus Fahrenheit) no primeiro e no segundo cilindros aquecidos 156 e 158, e com uma velocidade da linha de cerca de 152 metros por minuto (500 pés por minuto).

Ambas as modalidades com duas camadas da manta 1 acima descritas usam mantas precursoras em não-tecido tendo diferenças ao menos em sua capacidade hidrofílica relativa, e são adequadas ao uso em produtos para menstruação, particularmente como camada de cobertura (por exemplo, camada superior) para absorventes higiênicos, conforme descrito abaixo com mais detalhes. Em outra modalidade, a primeira manta precursora pode ser um não-tecido, enquanto a segunda manta precursora é uma película de polímero, de modo que quando são formados os tufos 6, a película de polímero forme uma cobertura ou tampa sobre os ditos tufos. Por exemplo, na modalidade mostrada esquematicamente na Figura 16, a manta precursora 2 0A pode ser uma película de polímero, a qual pode ser usada para formar uma cobertura sobre a porção com tufos da manta precursora 20B.

Em outra modalidade, uma das mantas precursoras pode ser uma manta de papel, como uma manta de papel sanitário similar às toalhas de papel BOUNTY®, disponíveis comercialmente junto à The Procter & Gamble Co. Em uma modalidade, uma manta de não-tecido produzida por extrusão em blocos com passagem de ar quente em alta velocidade, ou por fiação contínua, pode ser laminada sobre a manta de papel e processada pelo aparelho 150, para formar um laminado compôsito de papel/não-tecido. A manta de não-tecido pode ser pré-aquecida ou depositada diretamente sobre a manta de papel estando em uma condição aquecida. Em uma modalidade, a camada produzida por fiação contínua ou por extrusão em blocos de fibras poliméricas com peso base na faixa de cerca de 3 a cerca de 20 gramas por metro quadrado pode ser aplicada a partir de um ou mais feixes de uma linha de SMS, diretamente sobre uma manta de papel sanitário em movimento, para formar um laminado de papel sanitário/não-tecido. O laminado de papel sanitãrio/não-tecido pode receber outra laminação com uma outra camada de papel sanitário, para formar um laminado de papel sanitãrio/não-tecido (por exemplo, meltblown}/papel sanitário e, então, processada através da linha de contato 116 do aparelho 150. Mesmo sem um subseqüente aquecimento da manta, conforme apresentado acima, descobriu-se que a manta com tufos resultante apresenta excelente integridade para aplicações enxugamento, por exemplo.

Em outra modalidade, uma manta de papel pode ser utilizada como manta precursora 20, sendo que a manta de papel compreende fibras termoplásticas. Por exemplo, as fibras termoplãsticas podem ser adicionadas na massa de polpa durante o estágio úmido da fabricação de papel, em uma quantidade suficiente para permitir a união térmica das fibras termoplãsticas e conferir maior integridade â manta com tufos 1. Por exemplo, uma quantidade suficiente pode ser de cerca de 10% a cerca de 20% de fibras ccliméricas, em pese das fibras celulósicas em uma massa de papel. A Figura 19 mostra uma vista em planta com recorte parcial de um artigo catamenial, especificamente um absorvente higiênico, que tem, como um de seus componentes, uma manta 1 da presente invenção. Em geral, o absorvente higiênico 200 consiste em uma camada inferior 202, uma camada superior 206 e um núcleo absorvente 204 disposta entre à camada superior 206 e a camada inferior 202, que pode ser unida em redor da periferia 210. O absorvente higiênico 200 pode ter extensões laterais, comumente denominadas "abas" 208, destinadas a envolver os lados da região entre as coxas, nas calcinhas da usuária do absorvente higiênico 200. A camada superior 206 do absorvente higiênico 200 consiste em uma manta 1 com tufos 6 em um lado voltado para o corpo do usuário. Os absorventes higiênicos, inclusive as camadas superiores para uso como superfície voltada para o corpo do usuário dos mesmos, são bem conhecidos na técnica e não exigem uma descrição detalhada dos diversos desenhos alternativos e opcionais. Outros artigos catameniais, como protetores de calcinhas e dispositivos interlabiais, também têm estruturas similares às dos absorventes higiênicos. Note-se que a manta 1 pode ser usada como um ou mais dentre uma camada inferior, um material de núcleo absorvente, uma camada superior, uma camada superior secundária ou um material de aba, ou como um componente desses itens. A Figura 20 mostra uma vista em perspectiva com recorte parcial de um tampão catamenial 300 que tem, como um de seus componentes, uma manta 1 da presente invenção. Em geral, o tampão 300 consiste em um núcleo absorvente compactado 302 e em um envoltório permeável a fluidos 304 que cobre o dito núcleo absorvente 302. O envoltório 304 pode se estender para além de uma extremidade do núcleo absorvente 302, para formar uma porção em saia 306. Um meio de remoção, como um cordão 308 pode ser utilizado para facilitar a remoção do tampão, após o uso. Os tampões, inclusive os envoltórios para uso como superfície de contato com o corpo do usuário dos mesmos, são bem conhecidos na técnica e não exigem uma descrição detalhada dos diversos desenhos alternativos e opcionais. No entanto, note-se que a manta 1 pode ser usada como um ou mais dentre um envoltório, um material de núcleo absorvente ou um material de meio de remoção, ou como um componente desses itens. Em outros artigos absorventes descartáveis, como fraldas para bebê dotadas de fechos mecânicos, a manta 1 pode ser um dos componentes de um fecho de gancho e laço, por exemplo. A manta 1 pode ser ou a zona de contato desse fecho, ou a porção de gancho de uma aba de fita desenhada de modo a se engatar nesse tipo de zona de contato. A manta da presente invenção pode, também, ser utilizada em artigos para enxugamento, como panos texturizados para o corpo, destinados ã limpeza e hidratação do corpo. Em uma modalidade, uma manta 1 pode ser incorporada a um artigo dual texturizado para formação de espuma, destinado a limpeza do corpo durante o banho. 0 lenço 1 pode incluir um componente tensoativo de formação de espuma que é preparado a partir dos ingredientes mostrados na Tabela 1, abaixo.

Tabela 1 -. Ingredientes tensoativos Os ingredientes podem ser preparados mediante misturação do polímero catiônico ao glicol e aos tensoativos, sob aquecimento e com agitação contínua para evitar a formação de grumos. O perfume pode ser adicionado durante o resfriamento. O componente tensoativo de formação de espuma se funde ao ser aquecido a cerca de 60 graus Celsius ou mais, e se solidifica ao ser resfriado, tornando-se um sólido rígido. As porcentagens são porcentagens em peso do ingrediente, incluindo a água que possa estar contida.

Os ingredientes acima podem ser aplicados a uma manta laminada em camadas 1, preparada por meio do processo acima descrito, em relação ao aparelho da Figura 1. A manta 1 pode ser uma manta de não-tecido de 25 g/m2 compreendendo polipropileno, disponível junto à BBA Nonwovens, de Simpsonville, SC, EUA, e comercializada sob o nome Sofspan 200®, processada pelo aparelho da invenção para ter regiões unidas por fusão nas extremidades distais dos tufos 6, bem como faixas ou bandas de regiões unidas por fusão 11 na segunda superfície 14. A manta 1 assim preparada é selada a uma batedura, que consiste em uma blenda em relevo produzida por deposição a ar de fibras cardadas (50% PET, 50% PE/PP, bicomponente de tipo núcleo/bainha) com peso base de 65 g/m2 e uma espessura de 2,7 mm, disponível junto a Libeltex NV, da Bélgica. A manta de não-tecido confere ao artigo um toque texturizado e maior estabilidade durante o uso. O componente tensoativo de formação de espuma pode ser aquecido até tornar-se líquido, e aplicado por fenda em 3 fileiras entre o não-tecido e as camadas produzidas por deposição a ar, a uma taxa de 4 gramas por artigo finalizado. As camadas podem ser seladas mediante o uso de uma seladora ultra-sônica como a Branson Modelo 9000, que sela um padrão de pontos compreendendo uma grade de pontos de 4 mm de diâmetro espaçados de maneira uniforme de um lado a outro do artigo, a intervalos de 3 cm. A manta selada pode ser recortada em retângulos de 11,9 cm x 9,0 cm para criar o artigo finalizado.

Um segundo exemplo de artigo laminado em camadas usando uma manta 1 da presente invenção pode incorporar um sabonete líquido para o corpo disponível comercialmente, o qual tem cerca de 16% de tensoativos ativos. 0 sabonete líquido para o corpo está disponível comereiaImente e é distribuído pela Bath & Body Works, compreendendo água, lauret sulfato de sódio, lauramida DEA, TEA glutamato de cocoíla, cocamído propil betaína, fragrância, sódio PCA, suco de folhas de aloé, extrato de fruta de Carica papaya, propileno glicol, poliquatérnio-10, conservantes, fragrância, PEG-150 diestearato, cloreto de sódio e cores. Uma manta de não-tecido em camadas/produzida por deposição a ar pode ser preparada conforme o exemplo acima e, então, embebida no sabonete líquido para o corpo disponível comercialmente acima descrito, o qual é de preferência adicionado â manta a uma taxa de 1.100 g/m2. As mantas podem ser secas em um forno com circulação forçada de ar, sendo viradas quando parcialmente secas e limpando-se o excesso de sabonete líquido para o corpo de volta para as ditas mantas, conforme estas são viradas. Após a secagem até cerca de 16% de umidade, a manta pode ser recortada em retângulos medindo 11,9 cm x 9,0 cm.

Um terceiro exemplo de um artigo laminado em camadas usando uma manta 1 da presente invenção pode ser um chumaço para remoção de maquiagem. Pode ser preparado o seguinte componente químico, mostrado na Tabela 2, o qual é útil para remoção de maquiagem. A fase A pode ser preparada em água a 75°C, que pode ser o componente tensoativo para este exemplo. A fórmula mostrada não inclui a água adicionada. A Fase B do componente pode ser preparada misturando-se os ingredientes separadamente, e misturando-os à Fase B à temperatura ambiente.

Tabela 2_- Componente químico Um artigo pode ser preparado mediante a aspersao do componente tensoativo sobre uma manta 1 produzida por meio de qualquer dos processos e variações aqui descritos, até uma taxa de adição de cerca de 150%, com base no peso da manta. O artigo pode ser armazenado em um recipiente lacrado.

Como se pode compreender, a partir da descrição acima, das mantas 1 e do aparelho 150 da presente invenção, diversas estruturas de mantas 1 podem ser obtidas, sem se afastar do escopo da presente invenção, conforme reivindicado nas reivindicações em anexo. Por exemplo, as mantas 1 podem ser revestidas ou tratadas com loções, medicamentos, fluidos de limpeza, soluções bactericidas, emulsões, fragrâncias e tensoativos. Da mesma forma, o aparelho 150 pode ser configurado de modo a somente formar tufos 6 em uma porção da manta 1, ou para formar diversos tamanhos de tufos 6, em diversas densidades de área. Adicionalmente, as mantas precursoras constituintes 20 podem ser pré-tratadas ou pré-processadas para ter aberturas, gofrados, revestimentos ou similares, antes do processamento pelo aparelho 150. Por exemplo, uma manta precursora de película 20 pode ser tratada, mediante formação a vácuo ou hidroformação, para ser uma película formada tridimensional dotada de aberturas, conforme descrito em qualquer dentre US 4.609.518, US 4.629.643, US 4.695.422, US 4.839.216, 4.342.314 ou US 4.463.045.

Além disso, conforme pode ser compreendido a partir da descrição acima das mantas 1 e do aparelho 150 da presente invenção, o versado na técnica pode reconhecer que diversos processos adicionais conhecidos na técnica podem ser combinados com o processo descrito, para resultar em várias estruturas adicionais. Por exemplo, antes de entrar na primeira linha de contato 116, as mantas precursoras 20 podem ser sobre-consolidadas com uma pluralidade de pontos enfraquecidos estabilizados por fusão que podem ser estendidos de maneira incrementai na linha de contato 116, para a obtenção de aberturas. Esse processo é descrito em US 5.628.097. Além disso, múltiplas camadas tendo diferentes características de alongamento podem ser processadas de maneira similar, conforme descrito em US 20030028165A1. Em geral, qualquer dos processos conhecidos comumente denominados, na técnica, de "franzimento por cilindro de anéis" ou "seifing" (de SELF, "Structural Blastic-like Film" ou película estrutural semelhante a elástico), pode ser incorporado ao aparelho 150, conforme se deseje, para a produção de uma manta 1 para uma aplicação específica. A manta 1 pode ser usada para uma ampla variedade de aplicações, inclusive diversas folhas para filtro, como filtro de ar, filtro de bolsa, filtro de líquido, filtro de vácuo, filtro de ralo de água e filtro de proteção bacteriana, folhas para diversos eletrodomésticos como papel separador para capacitor e material de embalagem para disquetes, diversas folhas de uso industrial, como base de tecido para fita adesiva pegajosa, materiais absorventes para óleo e feltro de papel, vários tipos de lenços secos ou pré-umedecidos, como aqueles para limpeza de superfícies duras, tratamento de pisos e outros usos de cuidados domésticos, vários tipos de folhas para lenços, como lenços para uso doméstico, para serviços e para tratamento médico, lenços para cilindro de impressão, lenços para limpeza de máquinas copiadoras, lenços para bebês e lenços para sistemas ópticos, diversas folhas para uso médico e sanitário, como em camisolas para cirurgia, camisolas médicas, panos para cobertura de campo, gorros, máscaras, lençóis, toalhas, gaze, pano de base para cataplasmas, fraldas, forros de fralda, coberturas para fraldas, coberturas para absorventes femininos, camadas de captura para absorventes femininos ou fraldas (sob a camada de cobertura), núcleos para fraldas, forros para tampões, pano de base para gesso adesivo, toalhas úmidas, toalhas e lenços de papel, diversas folhas para peças de vestuário, como panos para enchimentos, enchimentos, forro para macacões e roupas íntimas descartáveis, diversas folhas de uso comum, como pano de base para couro artificial e sintético, forros para mesas, papel de parede, persianas, embrulhos e embalagens para agentes secantes, bolsas para compras, coberturas para ternos, e fronhas, diversas folhas de uso agropecuário, como tapetes para solo e dispositivos para controle de erosão, panos para resfriamento e proteção contra o sol, cortinas de forro, folhas para coberturas em geral, folhas para proteção contra a luz, materiais para embalagem de pesticidas, papel para forro de vasos usados no crescimento de sementes, diversas folhas de proteção, como para máscaras de proteção contra vapores e contra poeira, roupão para laboratório e roupas para proteção contra poeira, diversas folhas para construção e engenharia civil, como invólucros para casas, materiais de drenagem, meios de filtragem, material de separação, revestimentos, telhados, pano para base de carpetes e tapetes, material para o interior de paredes, folhas à prova de som ou para redução de vibrações, e folhas para cura, bem como diversas folhas para uso no interior de automóveis, como tapetes para o piso do carro e para a carroceria de caminhões, material moldado para o teto, descanso de cabeça e pano de forração, além de folhas de separação em baterias alcalinas. Outros usos incluem a utilização da manta 1 como um lenço para higiene pessoal, como um lenço para bebê, um lenço ou pano facial, ou um pano para o corpo.

Em uma modalidade, a manta 1 ou um compósito contendo a manta 1 pode ser usado como elemento para armazenamento de matéria fecal. A manta 1 pode ser usada como uma camada superior secundária, ou subcamada, quando é disposta sob uma manta ou película dotada de aberturas, para aceitar e confinar fezes com baixa viscosidade ou dejetos corpóreos viscosos longe da pele do usuário, após a defecaçao. As modalidades da presente invenção tendo maior volume tridimensional total na manta ou entre os tufos geralmente oferecem maior capacidade para armazenamento de fezes com baixa viscosidade. Os artigos absorventes empregando esses elementos, ou subcamadas, para armazenamento de matéria fecal, são descritos nas patentes U.S. N° 5.941.864, 5.957.906, 6.018.093, 6.010.491, 6.186.992 e 6.414.215, entre outras.

Todos os documentos citados na Descrição Detalhada da Invenção estão, em sua parte relevante, aqui incorporados, a título de referência. A citação de qualquer documento não deve ser interpretada como admissão de que este represente técnica anterior com respeito à presente invenção.

Embora modalidades específicas da presente invenção tenham sido ilustradas e descritas, deve ficar óbvio aos versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do caráter e âmbito da invenção. Portanto, pretende-se cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo da presente invenção.

Claims

1. Manta fibrosa (1), dotada de uma primeira superfície (12) e uma segunda superfície (14), a referida manta fibrosa compreendendo uma primeira região (2) e ao menos uma segunda região (4) distinta, sendo que a segunda região (4) é uma descontinuidade (16) na dita segunda superfície (14) e consiste em um tufo (6) compreendendo uma pluralidade de fibras em tufos laçadas (8, 18) que se estendem a partir da dita primeira superfície (12), a referida manta caracterizada pelo fato de que as ditas fibras em tufos laçadas definem uma porção distai (3) e uma porção proximal (5) próxima da primeira superfície (12), as ditas fibras em tufos laçadas (8, 18) geralmente convergindo próximas da dita porção proximal (5) , a dita porção distai (3) compreendendo porções das ditas fibras em tufos laçadas (8, 18) sendo ligadas juntas, em que as ditas porções de tufos ligadas juntas compreendem porções unidas por fusão distalmente dispostas.

2. Manta fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de incluir uma pluralidade de segundas regiões integrantes distintas.

3. Manta fibrosa, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a dita pluralidade de segundas regiões integrantes distintas está distribuída de maneira uniforme sobre a dita manta fibrosa.

4. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que ser dotada de uma primeira superfície (12) e uma segunda superfície (14), apresentando uma primeira região (2) e uma pluralidade de segundas regiões distintas (4) , cada dita segunda região compreendendo uma descontinuidade (16) na dita segunda superfície (14) e um tufo (6) compreendendo uma pluralidade de fibras em tufos (8, 18) integrais à dita primeira superfície (12) mas estendendo-se a partir da mesma, sendo que as ditas fibras em tufos definem uma porção distai (3) , e sendo que a dita segunda superfície (14) tem sobre a mesma uma pluralidade de regiões ligadas segmentadas não-intersectantes.

5. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de ser dotada de uma primeira superfície (12) e uma segunda superfície (14) , a referida manta fibrosa (1) apresentando uma primeira região (2) e uma pluralidade de segundas regiões distintas (4), cada qual compreendendo uma descontinuidade (16) na dita segunda superfície (14) e um tufo (6) compreendendo uma pluralidade de fibras em tufos (8, 18) integrais à dita primeira superfície (12), mas estendendo-se a partir da mesma, sendo que as ditas fibras em tufos definem uma porção distai (3) , sendo que a dita porção distai (3) compreende porções das ditas fibras em tufos (8, 18) ligadas umas às outras, e sendo que a dita segunda superfície (14) compreende uma pluralidade de regiões ligadas substancialmente contínuas não-intersectantes.

6. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o dito tufo (6) possui uma orientação longitudinal distinta e um eixo longitudinal (L).

7. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o tufo (6) compreende uma pluralidade de fibras em tufos laçadas que compreende fibras alinhadas laçadas.

8. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7 caracterizada pelo fato de que o tufo (6) possui uma área vazia aberta (10) interiormente definida do tufo (6).

9. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o tufo (6) possui um diâmetro de fibra médio menor do que um diâmetro de fibra médio de fibras de uma manta precursora (20) bem como fibras da dita primeira região (2).

10. Manta fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o dito tufo (6) compreende porções das fibras em tufos estando unidas apenas na dita porção distai do dito tufo (6).

11. Artigo absorvente descartável, o referido artigo tendo pelo menos um componente que consiste em uma manta fibrosa (1), a referida manta fibrosa (1) tendo uma primeira superfície (12) e uma segunda superfície (14), a referida manta fibrosa (1) compreendendo uma primeira região (2) e uma pluralidade de segundas regiões integrais distintas (4), sendo que as segundas regiões (4) têm ao menos uma porção que é uma região de descontinuidade de fibras (16) , e ao menos outra porção que é um tufo (6) compreendendo uma pluralidade de fibras em tufos laçadas (8, 18) , integral à primeira região (2), mas estendendo-se a partir da mesma, caracerizado pelo fato de que as ditas fibras em tufos laçadas (8, 18) definem uma porção distai (3) e uma porção proximal (5) próxima à primeira superfície (12) , em que a dita manta (1) compreende regiões unidas por fusão em porções distais dos ditos tufos (6), as ditas fibras em tufos lançadas (8, 18) geralmente convergindo próximas da dita porção proximal (5) dos ditos tufos (6).

12. Manta multicamada com tufos (1), compreendendo ao menos uma primeira e segunda mantas precursoras, a dita manta multicamada fibrosa compreendendo uma primeira superfície (12) e uma segunda superfície (14), bem como uma primeira região (2) e uma pluralidade de segundas regiões integrais distintas (4), sendo que as segundas regiões (4) tem ao menos uma porção que é uma região de descontinuidade de fibras (16) e ao menos outra porção que é um tufo (6) compreendendo uma pluralidade de fibras em tufos laçadas (8, 18) , integrais à primeira superfície (12) mas estendendo-se a partir da mesma, sendo que as fibras em tufos laçadas (8, 18) compreendem fibras de ao menos uma das ditas primeira ou segunda mantas precursoras, e sendo a referida manta caracterizada pelo fato de que as ditas fibras em tufos laçadas definem uma porção distai (3) e uma porção proximal (5) próxima à primeira superfície (12), as ditas fibras em tufos laçadas (8, 18) geralmente convergindo próximas da dita porção proximal (5), a dita porção distai (3) compreendendo porções das ditas fibras em tufos laçadas (8, 18) sendo ligadas juntas, em que as ditas porções de tufos ligadas juntas compreendem porções unidas por fusão distalmente dispostas.

13. Manta multicamada com tufos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o dito tufo possui uma orientação longitudinal distinta e um eixo longitudinal (L).

14. Aparelho para formação de uma manta fibrosa de material, o dito aparelho compreendendo: a. um primeiro cilindro (104) tendo uma pluralidade de cristas dentadas espaçadas separadas por sulcos que se estendem circunferencialmente; b. um segundo cilindro (102) compreendendo uma pluralidade de cristas e de sulcos correspondentes estendendo-se continuamente em redor de toda a circunferência do mesmo, e estando disposto em uma relação engrenada para formar uma linha de contato com o dito primeiro cilindro (104) o referido aparelho caracterizado por compreender; c. um primeiro cilindro de consolidação (156), disposto de modo a formar uma linha de contato com o dito primeiro cilindro; e d. um terceiro cilindro (102B) compreendendo uma pluralidade de cristas e de sulcos correspondentes estendendo-se continuamente em redor de toda a circunferência do mesmo, e estando disposto em uma relação engrenada para formar uma linha de contato com o dito primeiro e cilindro.

15. Método para fabricação de uma manta com tufos dotada de porções ligadas nos tufos (6), sendo que o dito método compreende as etapas de: a. proporcionar um primeiro cilindro (104) tendo uma pluralidade de cristas dentadas espaçadas separadas por sulcos que se estendem circunferencialmente; b. proporcionar um segundo cilindro (102) compreendendo uma pluralidade de cristas e de sulcos correspondentes estendendo-se continuamente em redor de toda a circunferência do mesmo, e estando disposto em uma relação engrenada para formar uma linha de contato com o dito primeiro cilindro; o referido método caracterizado pelo fato de compreender ainda c. proporcionar um primeiro cilindro de consolidação (156), disposto de modo a formar uma linha de contato com o dito primeiro cilindro; d. proporcionar um terceiro cilindro (102B) compreendendo uma pluralidade de cristas e de sulcos correspondentes estendendo-se continuamente em redor de toda a circunferência do mesmo, e estando disposto em uma relação engrenada para formar uma linha de contato com o dito primeiro cilindro; e. proporcionar um material de manta compreendendo ao menos uma manta de material fibroso; f. contragirar o dito primeiro cilindro (104) em relação ao dito segundo cilindro (102), ao dito primeiro cilindro de consolidação (156) e ao dito terceiro cilindro; g. passar a dita manta através da dita linha de contato entre os ditos primeiro e segundo cilindros em contragiro; h. sem remover a dita manta do dito primeiro cilindro (104), passar a dita manta através da dita linha de contato entre o dito primeiro cilindro em contragiro (104) e o dito primeiro cilindro de consolidação (156); e i. remover a dita manta do dito primeiro cilindro (104) .