BRPI0611915A2 - estiramento zoneado de uma manta - Google Patents

Abstract

ESTIRAMENTO ZONEADO DE UMA MANTA. Trata-se de um aparelho e de métodos para o estiramento de uma ou mais zonas de uma manta anisotrópica (2) e de mantas anisotrópicas (10) que contêm uma ou mais zonas estiradas. Cada uma das zonas estiradas (18) na manta é estirada na direção transversal da manta (x), isto é, a direção transversal à direção descendente da manta (z) . O estiramento pode ser feito con- tinuamente, à medida que a manta passa através do aparelho na direção descendente. O método para estirar uma manta extensível em sua direção transversal é praticado, genericamente, em uma manta anisotrópica extensível substancialmente continua. O estiramento transversal à manta ocorre em uma zona de orientação (18) estabelecida por uma unidade de orientação (7, 8, 9) . A unidade de orientação leva a manta para fora do plano da manta, onde a manta se encontra sob tensão, porém, sem quaisquer contenções laterais. A manta se movimenta sobre a unidade de orientação, onde o grau de orientação é proporcional ao deslocamento transversal de uma porção da manta pela unidade de orientação. A manta anisotrópica tem uma resistência à tração na direção descendente maior que na direção transversal, de tal modo que a manta seja preferencialmente deslocada na direção transversal dela pela unidade de orientação. Isto pode consistir em uma resistência à tração da direção descendente da manta de ao menos 50 por cento maior que a da direção transversal.

Description

"ESTIRAMENTO ZONEADO DE UMA MANTA"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se ao campo das mantas, amétodos de processamento de mantas e a um aparelho paraprocessamento de mantas. Mais particularmente, a presenteinvenção fornece um aparelho e métodos para o estiramento de umaou mais zonas de uma manta em sua direção transversal e a mantasestiradas dessa forma.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

É conveniente, em muitos casos, que durante oprocessamento uma manta seja estirada na direção transversal.Por exemplo, as mantas que incluem camadas de materiais inélásticos, por exemplo, mantas não-tecidas, laminadas ou, deoutro modo, fixadas a camadas elásticas, embora o elástico nãoesteja estendido, precisam, tipicamente, do estiramento paraadquirirem elasticidade. A manta é estirada para que as camadasou ligações inelásticas da camada ou camadas inelásticas sequebrem ou, de outro modo, se rompam possibilitando que oelástico se estire livremente, o que torna elástico o laminadoda manta estirada. Esse estiramento, que serve para conferirelasticidade a uma manta, é comumente denominado "ativação" damanta (sendo que a elasticidade da manta é "ativada" peloestiramento). A ativação pode ser feita na direção da máquinaou na direção transversal em relação à manta ou em ambas. Oestiramento ou ativação na direção transversal podem ser feitospor uma variedade de métodos conhecidos incluindo, por exemplo,estendimento em armação e franzimento por cilindro de anéis.

O estendimento em armação envolve, tipicamente, aapreensão das bordas de uma manta e o estiramento dessa nadireção transversal, ao mesmo tempo em que a manta é empurradana direção descendente (isto é, na direção do comprimento damanta). Embora o estendimento em armação proporcione a ca-pacidade de se variar o grau de tensão induzida na manta, eletem também uma série de desvantagens. Por exemplo, as bordas damanta precisam, muitas vezes, ser descartadas após o esten-dimento em armação devido a danos ou a tensão inconsistente.

Outra desvantagem potencial é o fato de que pode ser difícil ouimpossível induzir tensão nas porções ou zonas selecionadas deuma. manta utilizando o estendimento em armação. Além disso, oequipamento de estendimento em armação pode ser caro, complexoei pode precisar de muito espaço para operar, já que a manta seexpande na direção transversal durante o processo.

0 franzimento por cilindro de anéis é uma alternativaao estendimento em armação para estirar uma manta na direçãotransversal. Descrevem-se vários aparelhos para franzimento porcilindro de anéis, por exemplo, nas patentes U.S. n° 4.223.059(Schwarz), 4.968.313 (Sabee), 5.143.679 (Weber et al. ) ,5.156.793 (Buell et al.) e 5.167.897 (Weber). De modo geral, ofranzimento por cilindro de anéis, ou estiramento incrementai,refere-se a colocar a manta entre cilindros dotados de dentesengrenados. Os dentes engrenados estiram a manta de acordo como tamanho, o número e o intervalo entre os dentes. Pode-seutilizar franzimento por cilindro de anéis para estirar zonasselecionadas de uma manta e estirar apenas na direção transversal.

No entanto, os dentes do franzimento por cilindro de anéisapreendem a manta e esse contato da manta feito pelo aparelho parafranzimento por cilindro de anéis pode rasgá-la e afetar, de formaindesejável, a aparência da manta. 0 grau de alongamento que podeser induzido em uma manta utilizando franzimento por cilindro deanéis é limitado pelos cilindros de anéis específicos utilizados.0 ajuste ou mudança no grau de estiramento requer a usinagem denovos cilindros de anéis. Naturalmente, isto é caro e inflexível.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona um aparelho e métodospara o estiramento de uma ou mais zonas de uma manta anisotrópicae de mantas anisotrópicas que incluem uma ou mais zonas estiradas.

Estira-se cada uma das zonas estiradas na manta na direçãotransversal dela, isto é, a direção transversal até a direçãodescendente da manta. O estiramento pode ser feito continuamente,à medida que a manta passa através do aparelho na direçãodescendente.

O método para estirar uma manta extensível em suadireção transversal é praticado, genericamente, em uma mantaanisotrópica extensível substancialmente contínua. Desloca-se amanta em uma direção descendente dela a uma primeira velocidadesob tensão no plano da manta. A manta anisotrópica extensível temuma largura e um comprimento substancialmente contínuo na direçãodescendente da manta. O estiramento transversal da manta ocorreem uma zona de orientação estabelecida por uma unidade de o-rientação. A unidade de orientação leva a manta para fora do planoda manta, onde a manta se encontra sob tensão, porém, sem quaisquercontenções laterais. A manta se movimenta sobre a unidade deorientação, onde o grau de orientação é proporcional ao des-locamento da direção transversal de uma porção da manta pelaunidade de orientação. A manta anisotrópica tem uma resistênciaà tração na direção descendente maior que na direção transversal,de tal modo que a manta seja preferencialmente deslocada nadireção transversal dela pela unidade de orientação. Isto podeconsistir em uma resistência à tração da direção descendente damanta de ao menos 50 por cento maior que a da direção transversal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho queserve para realizar o método da invenção de produção das mantasda invenção.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma zona deorientação da presente invenção.

A Figura 3 é uma vista esquemática lateral de umaparelho que serve para realizar o método da invenção de produçãodas mantas da invenção.

A Figura 4 é uma vista posterior de uma roda de desviode orientação usada nas unidades de orientação das Figuras 3 e 5.

A Figura 4a é uma vista lateral de uma roda de desvioalternativa.

A Figura 5 é uma vista posterior de um dispositivo dedesvio de unidade de orientação da invenção.

A Figura 6a é um gráfico mostrando a tensão até aruptura de mantas ativadas e inativadas na direção da máquinae na direção transversal à máquina.

A Figura 6b é um gráfico mostrando as propriedades dehisterese das mantas ativadas e inativadas.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDASConforme mostrado na Figura 1, a manta 2 é desenroladaa partir de uma fonte de suprimento 1 que pode ser um cilindrode material de manta. Mantém-se a tensão da manta 2 entre ocilindro intermediário 3 e cilindros de acionamento 4, queestabelecem a velocidade da manta 2 através do aparelho deorientação 12. 0 aparelho de orientação 12 pode incluir uma oumais unidades de orientação 7, 8 e/ou 9. Os rolos mordentes 11podem ser usados em diversos locais para garantir que a mantamantenha um perfil plano desejado e tensão desejada dentro e forado aparelho de orientação 12 ou entre as unidades de orientaçãoindividuais 7, 8 e/ou 9.

A manta orientada por zona 10 assumeentão a direção dos cilindros intermediários 5, se necessário,e é coletada de forma adequada, como sobre um cilindro 6.Genericamente, no processo acima, a manta é deslocada em umadireção descendente dela (z) a uma primeira velocidade. Oestiramento ocorre em zonas de orientação estabelecidas pelasunidades de orientação.

Conforme mostrado na Figura 2, pode haver uma ou maiszonas de orientação 18 formadas em relação à manta na direçãotransversal (x) . Cada zona de orientação 18 é formada porunidades de orientação 15 junto à manta que está sendo orientada.

Cada uma dessas zonas de orientação 18 na manta 2 podem ser iguaisou diferentes, e podem haver diferentes graus de orientação naszonas 18. As zonas podem ter, também, uma localização distinta,onde os níveis de orientação decaem rapidamente ou a orientaçãopode gradualmente tender a zero. Isto depende da unidade deorientação e das propriedades da manta que está sendo orientada.

As zonas de orientação também podem ser dispostas entre si nadireção descendente da manta em uma relação sobreposta ounão-sobreposta. 0 termo "sobreposição" significa que as duasunidades de orientação separadas de manta retroprogressivaativam até certo nível importante a mesma zona ou região deorientação (direção X) da manta seqüencialmente. As unidadessobrepostas que operam na mesma zona de orientação 18 per-mitiriam que uma orientação adicional fosse conferida às regiõesespecíficas, por exemplo, em níveis de orientação constan-temente crescentes para proporcionar um estiramento incrementaimais suave de uma zona ou região específica na manta.

Conforme mostrado na Figura 2 uma unidade de orientação única 15 se orienta preferencialmente na zona deorientação 18, onde as zonas 19 são áreas onde ocorre, depreferência, (porém não necessariamente) pouca ou nenhumaorientação. Muito embora a transição entre as zonas 18 e 19 sejamostrada como razoavelmente acentuada, deve-se compreender quea mesma pode ser uma transição gradual. As zonasnão-preferencialmente ativadas 19 são, em geral, zonas ondeocorrem menos que 50 por cento de orientação, de preferência,menor que 10 por cento. Para ajudar a isolar a orientação atéas zonas de orientação distintas 18 (com uma largura W), namodalidade mostrada na Figura 2, proporcionam-se as zonasreforçadas 16 e 17. Essas zonas reforçadas são caracterizadaspelo fato de elas terem uma resistência à tração da direçãodescendente da manta maior (direção Z) que o resto da manta 2na zona de orientação 18. Essa resistência à tração maior dadireção descendente da manta nas zonas reforçadas 16 e 17 podeser 100, 200 ou 300 por cento maior que na região entre duas zonasreforçadas adjacentes. As zonas de resistência maiores 16 e 17podem ser proporcionadas calandrando-se, de forma seletiva, amanta nessas zonas (sob calor e ou pressão), laminando-se osmateriais adicionais nessas zonas, dobrando-se a manta nessaszonas, revestindo-se as mantas nessas zonas, ou outros métodossimilares. Essas zonas reforçadas tenderão a isolar a orientaçãoaté a zona de orientação 18 delimitada por essas zonas reforçadas

Com zonas reforçadas de maior resistência esse efeito deisolamento, em geral, aumenta quando acoplado com tensõesmaiores que são aplicadas à manta 2 na direção descendente damanta Z.

Genericamente, a orientação fornecida pelas unidadesde orientação 15 é criada, de preferência, na direçãotransversal da manta pelo comportamento de resistência a-nisotrópica geral da manta que está sendo orientada e semquaisquer contenções laterais longitudinais que mantêm a mantaem cada lado da zona de orientação, enquanto a manta se encontrana unidade de orientação. Essa resistência anisotrópica podeocorrer devido às zonas reforçadas, conforme descrito acima,ou proporcionado à manta, ou a uma ou mais camadas que formama manta, propriedades de resistência anisotrópica, como umaresistência na direção descendente da manta ao menos 50% maiorque a direção transversal da manta ou maior que 100% ou 200%.

A manta 2 que está sendo tratada, em geral, tem uma resistênciageral significativamente maior na direção descendente da mantaZ que na direção transversal da manta X. Isso tende a isolara orientação induzida pelas unidades de orientação 15 naorientação transversal da manta ou na direção X.O comportamento de resistência anisotrópica geral damanta pode ser criado, por exemplo, por uma manta ou camadanão-tecida anisotrópica, onde as fibras são, de preferência,orientadas na direção descendente da manta. Esse comportamentotambém pode ser criado por uma película ou camada de películaque induziu a orientação na direção descendente da manta, quepode ser uma orientação induzida por fusão ou orientação dealongamento subseqüente criada estirando-se a película. Aorientação de alongamento pode ser usada com outros tipos demanta ou camadas de manta. As mantas fribosas anisotrópicas sãodescritas, por exemplo, na patente U.S. n° 5.393.599, onde asfibras são colocadas em uma máquina de cardação para criar umaalta razão de fibras que se estendem na direção da máquinaversus direção transversal. As mantas descritas têm uma razãode resistência à tração de ao menos 4/1 e de até ao menos 6/1ou maior. Esta manta pode então ser unida a uma manta elástica,que pode ser um elástico não-tecido, uma rede elástica ou umapelícula elástica por hidro-entrelaçamento, adesivos, ligaçãoa quente, união por ultra-som, ligação por extrusão ou si-milares. Esse laminado pode então ser unido a outras camadas,como não-tecidos ou películas não-anisotrópicas, ou similarese ainda têm propriedades de resistência preferenciais nadireção da máquina. As mantas de fiação contínua também podemser produzidas com características anisotrópicas, por exemplo,estirando-se a manta na direção da máquina durante ou após aformação da manta, ou estirando-se as fibras na direçãodescendente da manta durante a formação da manta pelo uso dadirecionalidade do dispositivo de fiação, correntes de ardirecionais ou da orientação e velocidade da tela de formação,por exemplo. As mantas anisotrópicas produzidas por extrusãoem blocos com passagem de ar quente em alta velocidade podemser formadas, por exemplo, conforme descrito na patente U.S.n° 5.366.793, de preferência, direcionando-se a corrente dasfibras produzidas por extrusão em blocos com passagem de arquente em alta velocidade a um ângulo em relação à superfíciede formação, ou desviando-se a corrente de fibras em relaçãoà superfície de formação.

Essas fibras não-tecídas aniso-trópicas podem ser diretamente formadas sobre outras mantas oupelículas para formarem diretamente um laminado anisotrópicocom múltiplas camadas. As películas anisotrópicas podem serdiretamente formadas, por exemplo, por fusão conforme descritona patente U.S. n° 6.270.910. Nesta patente, o comportamentoanisotrópico é criado pelo uso de uma fase descontínua de ummaterial com resistência maior em uma fase contínua. A fasedescontínua é alinhada na direção da máquina através de forçasde fusão por cisalhamento no dispositivo de extrusão e/ou peloestiramento de pós-formação. Esta técnica também pode ser usadacom películas coextrudadas ou películas que têm fases oucamadas de resistência maiores contínuas incluídas, como asdescritas, por exemplo, nas patentes U.S. n° 5.501.675;5.462.708; 5.354.597 ou 5.344.691. Nesse caso, se uma camadaou fase elástica for incluída na película, uma resistênciamaior na direção da máquina poderia ser garantida estirando-sea película na direção da máquina. Se a película tiver uma camadaelástica contínua, pode-se usar termotratamento na películaestirada para relaxar o material elástico, porém, retendo aorientação na fase ou camada de material inelástico orientadode forma alongada. Isto resultaria em uma película compropriedades elásticas na direção transversal, porém, pro-priedades de alta resistência na direção da máquina.

A unidade de orientação 15 é dotada de um dispositivode desvio de manta 25 mostrado na Figura 3, que tem um perfil quedireciona a manta 2 para fora de uma trajetória dela, na qual amanta se encontra sob tensão na direção Υ. A trajetória da mantanão precisa ser retilínea, porém, pode assumir qualquer forma epode se enrolar em torno do dispositivo de desvio. O grau de desvioda trajetória geral da manta, em geral, determina o grau deestiramento direcional transversal que pode ocorrer. No entanto,a duração do desvio e sua taxa de alteração de nenhum desvio aodesvio final (H) também pode afetar a eficácia da orientação. Seo grau geral de desvio (H) for muito alto, no entanto, haverámaiores riscos na orientação da direção descendente da manta(direção Z) e um risco maior de que a manta possa se romper ousofrer danos. A unidade de desvio pode apresentar um perfil oucriar uma trajetória de desvio que, em geral, aumenta gradu-almente até um ápice 20 para ajudar a diminuir a taxa de a-longamento e proporcionar uma orientação mais suave. Esse perfildo dispositivo de desvio ou aumento da trajetória de desvio podeter um ângulo de inclinação α dei a 90 graus, porém, as limitaçõesde espaço, genericamente, manteriam este ângulo de inclinação em5 a 80 graus ou em 20 a 50 graus.

O dispositivo de desvio pode ter qualquer formato ouforma e pode ser, por exemplo, uma rampa dotada de um aumentogradual até um ápice. Esta rampa pode ser uma ferramenta sólidaestacionária ou pode ser formada por um ou mais elementosdistintos, rodas, cilindros ou similares. 0 dispositivo dedesvio também pode ser proporcionado como uma ou mais unidadesadjacentes, que podem ser integrais ou unidades mecanicamenteisoladas.

0 dispositivo de desvio do tipo roda 25 nas Figuras2 a 5, pode rodar em uma modalidade preferencial, porém, tambémpode ser estacionário. A roda 25 pode ter um contato conformemostrado nas Figuras 4 e 5, ou podem ter um perfil na direçãoX. A borda 21 da roda em contato coma manta, de preferência, éarredondada para evitar que as bodas afiadas rompam a manta. Como dispositivo de desvio do tipo roda, o material de manta seenrolará em torno da roda por uma certa área.

Este enrolamento (γ) é determinado pela direção da manta que está sendo alimentadasobre a roda, que por sua vez é determinada pela posição doscilindros mordentes 11 ou dos cilindros alimentadores a partirdos quais a manta é alimentada no dispositivo de desvio, bem comoos cilindros de recepção sobre o qual a manta orientada éalimentada. Este enrolamento pode ser de 5 a 300 graus ou de 10a 90 graus. Conforme mostrado na Figura 3, a trajetória da mantaζ é determinada pela posição do dispositivo de desvio, que podese encontrar fora do plano junto aos cilindros mordentes 11 e/ouao cilindro 4. Os cilindros mordentes 11 (ou um cilindro deacionamento), o dispositivo de desvio 25 e o cilindro 4 podem,em geral, ficar alinhados conforme mostrado na Figura 3 paraformarem um ângulo (a) de 1 a 180 graus ou de 30 a 180 graus.Com um ângulo menor (a) haverá um grau maior de enrolamento damanta 2 em torno do dispositivo de desvio do tipo roda 25. Aaltura (H) do ápice 20 do dispositivo de desvio sobre atrajetória da manta pode ser qualquer valor, já que a mesmapermite o desvio da manta, porém, em geral, seria de 1 a 100 cm,ou de 5 a 20 cm, o que determina o grau de desvio.

A Figura 4a mostra uma modalidade alternativa de umdispositivo de desvio do tipo roda 35, onde a roda é não-circularpara criar regiões que têm altos graus de desvio H' e baixos grausde desvio H0 para permitir graus variáveis de orientaçãotransversal da manta na direção descendente dela em uma zona deorientação única. Este efeito também pode ser criado por rodasexcentricamente montadas.

A manta extensível é, em uma modalidade preferencial,ura laminado de uma manta elasticamente extensível 22 e uma oumais mantas relativamente inelásticas 23 conforme mostrado naFigura 5. Nesse caso, o aparelho de orientação e os métodos dapresente invenção podem ser usados para "ativar" as zonas em umamanta, de tal modo que as zonas ativadas exibam uma elasticidadeem direção transversal preferencial após sua ativação. Aativação ocorre mediante o estiramento de uma manta, de tal modoque as camadas inelásticas, ou ligações dentro da camada oucamadas inelásticas, sejam quebradas, ou de outro modo, rompidas,desse modo, deixando a porção estirada da manta elástica devido,por exemplo, aos materiais ou camadas elásticas situados dentrodo laminado, com recuperação após a ativação por estiramento.A camada ou camadas inelásticas que agora se encontram quebradas,ou de outro modo, rompidas não fornecem resistência signi-ficativa às extensões elásticas subseqüentes da manta. Para usona presente invenção, uma zona inelástica em uma manta é"ativada" se a mesma tiver sido estirada, de tal modo que, apóso estiramento, a zona estirada da manta exiba ao menos algumcomportamento elástico. Por comportamento elástico, significaque, após o estiramento de uma zona ativada, essa retorna, aomenos em parte, a sua dimensão relaxada na ausência de quaisquerforças de constrição.

Uma unidade de orientação usada para estirar porçõesde uma manta de acordo com a invenção pode ser usada em linhacom outro equipamento de processamento de manta, ou pode serfacilmente colocada em uma linha multi-funcional existente,como uma linha de fralda. Por exemplo, a unidade de orientaçãopode estar situada a jusante de um aparelho que pode, por exemplo,processar uma manta pré-existente, por exemplo, por aquecimento,resfriamento, calandragem, aplicação de materiais a uma mantaexistente (por exemplo, laminação de um material por calor,ultrassônicos, termofusão ou adesivos sensíveis à pressão), etc.

Em alguns casos, o aparelho pode produzir uma manta (por exemplo,por extrusão, fiação contínua, cardação, fiação via sopro,tecelagem, laminação de um não-tecido ou de outra manta i-nelástica para uma manta elástica, etc.) que pode ser entãodirecionada já que se encontra, ou uma forma laminada, em umaunidade de orientação de acordo com a presente invenção.

A unidade de orientação de acordo com a presenteinvenção pode, também, estar situada a montante de outroaparelho de processamento que age sobre a manta depois que asporções da manta tiverem sido estiradas de acordo com osprincípios da presente invenção. Por exemplo, aparelho paracorte de fendas, perfuração e/ou aberturas na manta em um oumais locais, ou aparelho para laminar materiais à manta (porexemplo, como fixar materiais de fecho, como ganchos) corte emmatriz, etc. Uma unidade de orientação, de acordo coma invençãopode facilmente ser colocada em uma linha de montagem, como umalinha de montagem de fralda, para orientar ou ativar espe-cificamente certas zonas de direção transversal predeter-minadas.

EXEMPLOS

Os exemplos a seguir são proporcionados para garantiro entendimento da presente invenção. Os exemplos não se destinama limitar o escopo da invenção.

MÉTODOS DE TESTE

Resistência à Tração/Histerese:

Avaliaram-se as propriedades de resistência à traçãoe histerese dos laminados elásticos/não-tecidos. Para o teste deresistência à tração no rompimento, uma peça de 50 mm de largurapor 100 mm de comprimento de laminado foi montada em uma máquinapara testes de tração (INSTRON Modelo 55R1122, disponível juntoà Instron Corp. ) com garras superior e inferior separadas em 40 mm.

As garras de contato em linha foram usadas para minimizar odeslizamento e ruptura das garras. As garras foram então a-fastadas a uma taxa de 51 cm/min até que ocorresse a ruptura daamostra. Os resultados foram mostrados na Figura 6a, onde cadacurva representa uma média de duas réplicas. A Figura 6a mostragraficamente a natureza anisotrópica do laminado. Quando testadana direção da máquina, a amostra se rompe a uma alta força detração e pouco alongamento em relação à direção transversal àmáquina. Para o teste de histerese, uma peça de 50 mm de largurapor 100 mm de comprimento de laminado foi montada em uma máquinade teste de tração (INSTRON Modelo 55R1122, disponível junto àInstron Corp.) com garras superior e inferior separadas em 40 mm.As garras de contato em linha foram usadas para minimizar odeslizamento e ruptura das garras. As garras foram então a-fastadas e uma taxa de 51 cm/min até que uma carga de 15 Newtonsfosse registrada. As garras foram então mantidas estacionáriaspor um segundo, após este período elas retornaram ã posição dealongamento zero. As garras foram, mais uma vez, mantidasestacionárias por um segundo e, então, afastadas na mesma taxaaté que uma carga de 16 Newtons fosse registrada. Repetiu-se ociclo mais duas vezes para um total de três ciclos. Testaram-seduas (2) réplicas com os resultados mostrados na Figura 6b. 0laminado não-estirado e o laminado estirado foram testados comoum controle (Exemplo 1) conforme descrito mais adiante. A Figura6b mostra que o processo de estiramento resultou em um laminadocom uma extensão significativamente maior em uma carga dada,conforme evidenciado comparando-se as curvas identificadas 1',2' e 3' com as curvas identificadas 1, 2 e 3. 0 material estiradotambém apresentou uma curva de estresse-alongamento (histerese)significativamente mais achatada (inclinação menor) que omaterial não-estirado, o que é uma característica desejável paraum material elástico em muitas aplicações.

Exemplo 1:

Uma manta laminada elástica/não-tecida foi preparadausando o método apresentado na publicação PCT WO 2004/082918.

Utilizou-se um extrusor de duas hélices com 40 mm dediâmetro equipado com uma bomba de engrenagem para distribuir75 gramas/metro2 de uma mistura de polímero elastoméricofundido que consiste em um copolimero de bloco de estire-no-etilenobutileno-estireno (70%, KRATON G-1657, KratonPolymersInc., Houston, TX, EUA) e um polietileno de ultra baixadensidade (30%, Engage 8452, Exxon Polymers Inc., Houston, TX,EUA) a uma temperatura de fusão de aproximadamente 246°C a umamatriz. A matriz foi posicionada de tal modo que uma películade polímero fundido fosse extrudada verticalmente voltada parabaixo na região de interface de uma lâmina raspadora aquecidae de um cilindro de formação resfriado. A lâmina raspadora foimantida a uma temperatura de 246°C e o cilindro de formação foimantido a uma temperatura de 300C circulando-se água geladaatravés da parte interna do cilindro. A lâmina raspadora foimantida contra o cilindro de formação com uma pressão de788 Newtons/centímetro linear (450 libras por polegada linear).

Aproximadamente 10 cm de largura da superfícieexterna do cilindro de formação foi quimicamente gravada, a fimde ter uma série de colunas elipticamente conformadas dispostasem torno da periferia do cilindro. As colunas tinham 1,6 mm delargura e estavam separadas circunferencialmente em 3,2 mm(direção descendente da manta) em torno do cilindro e axialmenteem 5 mm (direção transversal da manta) ao longo do cilindro. Aaltura das colunas foi de 63 mícrons. Os topos (ou contatos) dascolunas apresentaram a mesma altura das áreas mais externasnão-usinadas do cilindro, de tal modo que quando a lâminaraspadora retirasse o extrudado do cilindro, nenhum extrudadofosse deixado sobre os contatos das colunas resultando em umapelícula polimérica dotada de aberturas com 10 cm de largura.O extrudado foi transferido do cilindro de formação até umsubstrato de polipropileno não-tecido (Product FPN 332D)cardado de alta extensão (CAP) levemente ligado com um peso basede 27 gramas/metro2 e uma largura de 22 cm disponível junto àBBA Nonwovens (Simpsonville, SC, EUA) em uma linha de contatoformada por um cilindro de contato conformável (um núcleo de açocom um revestimento de borracha dotado de um durômetro de 75Shore A). O núcleo do cilindro de contato foi resfriadocirculando-se água a uma temperatura de 5°C. A pressão exercidasobre a linha de contato entre o cilindro de formação e o cilindrode contato foi de 25 Newtons/centímetro linear (14 libras porpolegada linear). Para acentuar a ligação entre o extrudado eo não-tecido, o não-tecido foi aspergido em um padrão deredemoinho com um adesivo termofusível (4 , 5 gramas/metro2, H9388,Bostik, Wauwatosa, WI) por toda a largura (22. cm) do não-tecido.Os 10 cm de extrudado foram centralizados sobre o não-tecido de22 cm de largura, resultando em, aproximadamente, 6 cm de zonasde borda mais externas sem elastômero. Uma segunda camada (22 cmde largura) do mesmo tipo de não-tecido, também aspergida comadesivo, foi, então, laminada à lateral do elastômero dolaminado previamente criado utilizando uma linha de contatoentre o cilindro de borracha e o cilindro de aço, resultando emum laminado com três camadas no meio de 10 cm da manta e umlaminado com duas camadas na parte mais externa de 6 cm da manta.O laminado foi, então, estirado na direção trans-versal utilizando um aparelho similar ao mostrado na Figura 3.Os cilindros 4 e 11 eram cilindros de aço revestidos por borrachade poliuretano (30 durômetro) com 6,3 cm de diâmetro e 25,4 cmde comprimento. O dispositivo de desvio da manta era uma rodade estiramento de aço 25, com um diâmetro d de 7,6 cm e umaespessura t de 6,4 mm montada sobre um eixo de 1,6 cm conformemostrado na Figura 4. A borda mais externa da roda foi usinadaconforme mostrado na Figura 4 com um contato ^q' de aproxi-madamente 3,2 mm. A manta foi posicionada de tal modo que a rodade estiramento 25 fosse centralizada sobre a região contendoelástico do laminado. Os cilindros 4 e 11 eram cilindros deacionamento e a roda 25 rotacionada apenas de acordo com a tensãoda manta. A manta 2 foi estirada estendendo-se a manta sobre aroda 25 utilizando um cilindro 4 com velocidade de 3,7 m/min eum cilindro 11 com velocidade de 3,0 m/min. 0 excesso develocidade de 23% criou uma tensão na direção da máquina sobrea manta, que então transladou em uma força de direção transversalà medida que a manta foi estendida sobre a roda 25. A parte maisinterna de 2,5 cm da manta centralizada sobre a roda de es-tiramento foi estirada em aproximadamente 250%. As regiões dolaminado contendo elástico (aproximadamente 3,8 cm em cada lado)imediatamente adjacentes à região, que foi drapejada sobre aroda de estiramento, não ficaram sujeitas à tensão/força namesma medida e, portanto, não estiraram na mesma medida.

Conforme enunciado acima, a presente invenção pode ser usada para processar qualquer manta extensível adequada,incluindo mantas homogêneas, mantas com camada única, mantascom múltiplas camadas e mantas compósitas. Isto incluiriaartigos montados, que tivessem zonas ou regiões específicas quefossem extensíveis.As modalidades específicas anteriores são ilus-trativas da prática da invenção. Esta invenção pode serconvenientemente praticada na ausência de qualquer elemento ouitem não descritos de forma especifica neste documento.

Claims (29)

1. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:fornecer uma manta anisotrópica com uma dimensão delargura e com uma dimensão de comprimento substancialmentecontinua, sendo que a manta tem uma resistência, na dimensão decomprimento, maior que na dimensão de largura;colocar a manta ao longo de uma trajetória descendentesob uma tensão menor do que aquela necessária para alongar amanta na direção descendente;mover uma seção da manta na dimensão de largura parafora da trajetória da manta, com uma unidade de orientação dotadade um dispositivo de desvio, enquanto mantém a manta sob tensãoao longo da trajetória descendente, de modo que ao menos umaseção da manta seja alongada na dimensão de largura.

2. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a manta não é refreada em nenhumdos lados de uma zona de orientação quando está na unidade deorientação.

3. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a manta ter uma resistência na direçãodescendente ao menos 50 por cento maior que na direçãotransversal.

4. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a manta ter uma resistência na direçãodescendente ao menos 100 por cento maior que na direçãotransversal.

5. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a manta compreender uma manta oucamada de manta não-tecida.

6. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de a manta ser um laminado de uma camadaelástica e de ao menos uma camada não-tecida.

7. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de a camada elástica ser uma camada depelícula.

8. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a manta ter zonas longitudinais comalta resistência que definem uma zona de orientação da manta comresistência· relativamente mais baixa, na qual a manta épreferencialmente orientada.

9. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter um graude desvio de 1 a 100 cm.

10. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter um graude desvio de 5 a 20 cm.

11. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter umatrajetória de desvio com um ângulo de inclinação, a partir doinicio do desvio da trajetória da manta até um ápice dodispositivo de desvio, de 5 a 80 graus.

12. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 11,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter um ângulode inclinação de 20 a 50 graus.

13. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo de desvio ser uma roda.

14. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de existirem múltiplas unidades deorientação situadas na direção descendente da manta.

15. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de as unidades de orientação na direçãodescendente da manta ficarem alinhadas para orientarem, aomenos em parte, a mesma zona seccional transversal da manta.

16. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de as unidades de orientação na direçãodescendente da manta ficarem dispostas para orientarem, aomenos em parte, diferentes zonas transversais da manta.

17. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de existirem múltiplas unidades deorientação situadas na direção transversal da manta.

18. Método para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo de desvio da unidade deorientação ser uma roda dotada de um ápice variável para pro-porcionar graus variáveis de orientação transversal à manta nadireção descendente em uma zona de orientação única.

19. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:uma trajetória da manta com uma dimensão de largurae um dispositivo de tensionamento na direção descendente damanta; euma unidade de orientação sobre uma porção datrajetória da manta com um dispositivo de desvio que serve paradesviar a manta para fora da trajetória, sendo que não existemdispositivos de refreamento para segurar seções opostas damanta em nenhum lado da unidade de orientação.

20. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter um graude desvio de 1 a 100 cm.

21. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter um graude desvio de 5 a 20 cm.

22. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter umatrajetória de desvio com um ângulo de inclinação, a partir doinicio do desvio da trajetória da manta até um ápice dodispositivo de desvio, de 5 a 80 graus.

23. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 22,CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de orientação ter um ângulode inclinação de 20 a 50 graus.

24. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo de desvio ser uma roda.

25. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de existirem, múltiplas unidades deorientação situadas na direção descendente da trajetória damanta.

26. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 25,CARACTERIZADO pelo fato de as unidades de orientação na direçãodescendente da manta estarem alinhadas ao longo da trajetóriada manta.

27. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 25,CARACTERIZADO pelo fato de as unidades de orientação na direçãodescendente da manta estarem deslocadas ao longo da trajetóriada manta.

28. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de existirem múltiplas unidades deorientação situadas na direção transversal da trajetória damanta.

29. Aparelho para orientar uma manta em uma direçãotransversal à máquina, de acordo com a reivindicação 24,CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo de desvio da unidadede orientação ser uma roda dotada de um ápice variável paraproporcionar graus variáveis de orientação transversal à mantana direção descendente da manta.