BRPI0712221A2

BRPI0712221A2 - composição para construção de edifìcio, tendo uma ou mais camadas de gaze ("scrim") de reforço

Info

Publication number: BRPI0712221A2
Application number: BRPI0712221-7A
Authority: BR
Inventors: Randolph S Kohlman; W Randolph Hursey; Philbrick Allen; Dimple P Desai
Original assignee: Millken & Company
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2012-01-10
Also published as: IL195402A0; KR20090014407A; AU2007255584A1; EP2032357A1; JP2009538999A; US20070281562A1; MX2008015097A; CN101460304A; AU2007255584A8; WO2007142878A1

Abstract

COMPOSIçãO PARA CONSTRUçãO DE EDIFìCIO, TENDO UMA OU MAIS CAMADAS DE GAZE ("SCRIM") DE REFORçO. A presente invenção refere-se a uma composição útil como um material de construção de edifício, em que um ou mais scrims têxteis são ligados a uma esteira não-tecida. Em uma modalidade, uma camada de scrim de alto alongamento e uma camada de scrim de baixo alongamento são ligadas a uma esteira não-tecida para fornecer suporte com resistência ele- vada ao impacto e suporte estrutural realçado. Em uma segunda modalidade, uma esteira não-tecida é reforçada com uma única camada de scrim tendo tanto fios de alto alongamento quando baixo alongamento para formar uma composição. As camadas de scrim são preferivelmente scrims estendidos adesivamente ligadas, embora outros tipos de scrim ou combinações dos mesmos possam também ser utilizados. Preferivelmente, o material de alto alongamento é feito de poliéster, o material de baixo alongamento é feito de vidro, e a esteira não-tecida é feita de polipropileno. A composição funcional resultante pode ser utilizada como um revestimento da edificação ou reforço de telhado em superfícies externas verticais, horizontais, ou angulares.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI- ÇÃO PARA CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIO, TENDO UMA OU MAIS CAMA- DAS DE GAZE ("SCRIM') DE REFORÇO".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um material de composição útil na construção de edifício, em que a composição tem uma ou mais camadas de scrim de reforço que são ligadas a uma membrana permeável ao vapor (tal como uma esteira não-tecida). Em uma modalidade, a composição tem uma camada de scrim de alongamento elevado e uma camada de scrim de pouco alongamento, que são ligadas a uma esteira não-tecida. Em uma se- gunda modalidade, uma esteira não-tecida é ligada a um scrim de reforço único tendo tanto lãs de alongamento elevado quanto lãs de pouco alonga- mento. Estas composições, que são particularmente úteis como umo reves- timento da edificação ou um material de substrato de telhado, exibem resis- tência ao impacto e realçam o suporte estrutural do edifício em que eles são usados.

ANTECEDENTES

Historicamente, O revestimento da edificação tem sido aplicado ao exterior de nova construção de edifício para realizar duas funções: para prevenir o fluxo de ar através de um parede e interromper a água que pene- trou através da face exterior. O revestimento da edificação serve como uma barreira para as condições metereológicas de função dual, que minimiza o fluxo de ar dentro ou fora de uma edificação e também interrompe a água líquida de entrar na edificação (onde ela pode infiltrar-se na estrutura e cau- sar apodrecimento). A única característica do revestimento da edificação é que ele forma uma membrana permeável ao vapor, deixando o ar úmido es- capar do interior da edificação, ao mesmo tempo impedindo a água líquida (por exemplo, chuva) de entrar na edificação. De acordo com algumas esti- mativas, O revestimento da edificação média produz entre 0,01135 e 0,02271 m3 (três e seis galões) de umidade ao dia de chuva, cozimento, e similares, que são preferivelmente deixadas fluir através do revestimento da edificação para o lado externo em vez de fixar-se nas paredes da edificação. Em muitos climas, O revestimento da edificação provou-se mais eficaz do que o papel de edificação e, como um resultado, tem substituído o papel de edificação em nova construção.

Durante a construção, o revestimento da edificação é ligada à estrutura da edificação com pregos e parafusos. Recomenda-se que partes adjacentes do revestimento da edificação sobrepõem-se uma à outra em 15,14 cm sobre as superfícies da parede em 30,14 cm nos cantos. O reves- timento da edificação deve ser resistente às intempéries (isto é, capaz de resistir à fortes ventos e condições metereológicas tempestuosas) e deve ser perfurada e resistente ao desgaste, de modo que ela não seja comprometida durante a instalação. Dilaceramentos e buracos no revestimento da edifica- ção fornecem aberturas para água escoar-se para dentro da edificação, o que pode induzir a dano em tempo prolongado.

Estruturalmente, envoltórios domésticos típicas são feitas de uma esteira polímera não-tecida que pode ser ligada a uma camada de pelí- cula. Ao mesmo tempo que tais construções têm sido suficientes para seus propósitos pretendidos, fabricantes recentemente expressaram um interesse em ter um revestimento da edificação que é tanto resistente ao impacto quanto que também pode fornecer suporte estrutural à edificação. Em áreas que são propensas às intempéries extremas, tais como tornados e furacões, as edificações podem ser submetidas ao dano de ventos elevados, chuvas pesadas, e escombros voando.

Usualmente, a face exterior de uma edificação suporta o impacto de tais condições severas. Entretanto, para fornece mais proteção contra escombros voando - por exemplo, materiais de edificação ou galhos de ár- vores que são impulsionadas por altos ventos de um sistema de temporal - fabricantes têm expresso um desejo de umo revestimento da edificação com alta resistência ao impacto. Tal revestimento da edificação impede os es- combros de penetrar através de uma parede interior. Neste caso, a capaci- dade de absorver energia é desejável de modo que o revestimento da edifi- cação absorva o impacto dos escombros sem estalar, como pode acontecer se o revestimento da edificação for frágil. Um segundo objetivo de umo revestimento da edificação melho- rada é fornecer suporte estrutural para uma edificação envolvendo e prote- gendo os membros da estrutura em suas posições relativas. Tal configura- ção impede os membros da estrutura de separarem-se na ocorrência de ci- salhamentos por vento, que usualmente afastariam os membros de estrutura dos membros de estrutura menores. Neste caso, a resistência em baixo a- longamento é a característica mais desejada, e flexibilidade afeta negativa- mente a capacidade do revestimento da edificação atender a este objetivo.

A presente descrição trata estes objetivos contraditórios forne- cendo uma composição tendo membrana permeável ao vapor (preferivel- mente, uma esteira não-tecida) que é reforçada por uma ou mais camadas de scrim, onde a(s) camada(s) de scrim fornecem para o composto tanto absorção de energia quanto resistência e baixo alongamento. Em uma pri- meira modalidade, duas camadas de scrim são utilizadas, a primeira camada de scrim exibindo elevado alongamento (absorção de energia) e uma se- gunda camada de scrim exibindo baixo alongamento e alta resistência à tra- ção. Em uma segunda modalidade, fios de lã com alto alongamento e fios de lã com baixo alongamento são utilizados no mesmo material de scrim para atender estas necessidades duais de flexibilidade e resistência.

SUMÁRIO

A presente descrição é direcionada a um composto útil como um material de construção de edifício, em que um ou mais scrims têxteis estão ligados a uma membrana permeável ao vapor (tal como uma esteira não- tecida). Em uma modalidade, uma camada de scrim de alto alongamento e uma camada de scrim de baixo alongamento são ligadas a uma esteira não- tecida para fornecer alta resistência ao impacto e suporte estrutural realça- do. Em uma segunda modalidade, uma esteira não-tecida é reforçada com uma única camada de tendo tanto fio de lã de alto alongamento quanto de baixo alongamento para formar um composto: As camadas de scrim são pre- ferivelmente scrims estendido adesivamente ligados, embora um scrim es- tendido termicamente ligado a um scrim tricotado de urdidura inserida na trama, um scrim tricotado multiaxial, um scrim não-trançado, um scrim de prega transversal, um scrim ligado por ponto, ou combinações dos mesmos podem também ser utilizados. Preferivelmente, o material de alto alonga- mento é feito de poliéster, o material de baixo alongamento é feito de vidro, e a esteira não-tecida é feita de polipropileno. A composição funcional resul- tante pode ser utilizada como umo revestimento da edificação ou reforço de telhado em superfícies exteriores verticais, horizontais, ou angulares.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

FIGURA 1 é uma vista plana de um material de scrim triaxial, preferivelmen- te utilizado na presente composição;

FIGURA 2A é uma vista deflagrada de uma composição de acordo com uma primeira modalidade fornecida aqui, compreendendo uma esteira não-tecida, uma primeira camada de material scrim de baixo alongamento, e uma se- gunda camada de material scrim de alto alongamento;

FIGURA 2B é uma vista deflagrada de uma construção de composição al- ternativa de acordo com a primeira modalidade fornecida aqui, compreen- dendo uma esteira não-tecida, uma primeira camada de material scrim de alto alongamento e uma segunda camada de material scrim de baixo alon- gamento ;

FIGURA 2C é uma vista deflagrada de ainda outra construção de composi- ção alternativa de acordo com a primeira modalidade fornecida aqui, com- preendendo uma esteira não-tecida, duas camadas de material scrim de bai- xo alongamento, e uma terceira camada de material de alto alongamento; FIGURA 3 é uma vista deflagrada de uma composição de acordo com uma segunda modalidade fornecida aqui, compreendendo uma única camada de material scrim tendo fios de lã de diferente alongamento e uma esteira não- tecida; e

FIGURA 4 é uma vista deflagrada de uma composição de acordo com uma terceira modalidade fornecida aqui, compreendendo uma esteira não-tecida que é posicionada entre um material scrim de alto alongamento e um mate- rial scrim de baixo alongamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A presente descrição é direcionada a uma composição de cons- trução de edifício que é permeável ao vapor e que exibe sua resistência ele- vada. Existem diversos produtos do revestimento da edificação comercial- mente disponíveis atualmente no mercado, que geralmente são satisfatórios para os propósitos de proteção contra intempéries, porém que não trata to- talmente a emissão de resistência ao impacto.

A DuPont fabrica um material não-trançado de rápida fiação feito com polietileno de alta densidade, aleatoriamente orientado, que é vendido sob o nome comercial TYVEK® HomeWrap®. Este material, que pesa cerca de 61 g/m2 (51 g/yd2) fornece uma barreira resistente às intempéries respi- rável para a estrutura doméstica subjacente. Reemay, Inc., um membro de BBA Nonwovens, comercializa um diferente material do revestimento da edi- ficação sob o nome comercial TYPAR® HouseWrap. Este material, que pesa cerca 105,11 g/m2 (de 3,1 oz/yd2) e tem uma espessura de 0,3276 mm (12,9 mils), é formado de um polipropileno ligado por rotação que foi revestido com um revestimento permeável à umidade. Existem porém dois exemplos de produtos comercialmente disponíveis.

Ambos os envoltórios domésticos TYVEK® e TYPAR® são tipi- camente instaladas por cilindros de enrolamento do material horizontalmente em torno da estrutura da edificação para proteger a edificação de dano, de- vido à exposição às intempéries. Estes envoltórios domésticos têm uma lar- gura de 0,91 m de largura a 3,04 m de largura e comprimentos de 15,24 m a 60,96 m. Componentes essenciais destes envoltórios domésticos são que eles são permeáveis ao vapor (permitindo o vapor d'água passar através do interior da edificação para fora) e simultaneamente são resistentes à água (impedindo as água de entrar na edificação e sendo absorvidas pela estrutu- ra).

Entretanto, nenhum dos envoltórios existentes foi construído pa- ra resistência ao impacto (isto é, alta resistência em baixo alongamento). A presente composição fornece tal funcionalidade adicional, ao mesmo tempo que mantendo a desejada impermeabilidade à água e características de permeabilidade ao vapor.

Como aqui utilizado, o termo "scrim" deve significar um tecido tendo uma construção aberta utilizada como um tecido de base ou um tecido de reforço, que pode ser fabricado como um scrim trançado adesivamente ou termicamente ligado, um scrim tecido, um scrim tricotado de urdidura in- serido na trama, um scrim tricotado multiaxial, um scrim ligado por ponto, ou uma prega cruzada. Para preparar as presentes estruturas de composição, um ou mais scrims são ligados a uma membrana permeável ao vapor, utili- zando qualquer de diversas técnicas comercialmente conhecidas, muitas das quais serão descritas aqui.

Em uma técnica de fabricação, por exemplo, um scrim pode ser ligado a uma camada portadora, tal como uma película ou uma esteira de tecido, durante a fabricação e em seguida ser ligado a uma membrana per- meável ao vapor (tal como uma esteira não-tecida) para produzir a presente estrutura de composição. Alternativamente, como será também descrito a- qui, um scrim pode ser ligado por ponto diretamente a uma membrana per- meável ao vapor.

A natureza aberta de uma construção de scrim resguarda as propriedades de transmissão de vapor de umidade da composição, que são especialmente importantes em aplicações de envoltório doméstico, ao mes- mo tempo que adicionando intensidade e resistência ao impacto. A estrutura aberta de um tecido de scrim também facilita a tranqüilidade com que o s- crim pode ser incorporado em uma estrutura de composição, onde um ade- sivo é utilizado para ligar múltiplas camadas,-a abertura do scrim permite o fluxo adesivo, que resulta em uma ligação mais forte entre os componentes da composição.

Scrims, como aqui descrito, contêm pelo menos um grupo de fios de urdidura e pelo menos um fio de interseção, ou trama. Falando de modo geral, o grupo de fio de urdidura contém entre 0,5 fios por polegada e cerca de 32 fios por polegada; mais preferivelmente, o grupo de fio de urdi- dura contém entre cerca de 1 fio por polegada e cerca de 16 fios por polega- da; e mais preferivelmente, o grupo de fio de urdidura contém entre cerca de 1 fio por polegada e cerca de 12 fios por polegada. O número de fios por polegada fornecido acima refere-se às urdiduras feitas de fios de baixo alon- gamento (tal como fibra de vidro). Quando fios de alto alongamento (tal co- mo poliéster) são utilizados na direção da urdidura, o número máximo de fios no grupo de fio de urdidura é mais provavelmente de 16 fios por polegada.

A densidade do fio de urdidura pode ser determinada por qual- quer de diversos fatores, incluindo, por exemplo, os requisitos de tensão da composição final. Para as aplicações contempladas aqui (isto é, materiais de construção de edifício), construções de scrim que resultam em alta resistên- cia à tração são preferidas. Deve ser entendido que a densidade de fio dese- jada é obtenível por qualquer de diversos métodos aceitáveis, tal como for- necendo uma única camada de scrim com o número apropriado de fios, for- necendo duas ou mais camadas de scrim cujo número de fios agregados inclui-se na faixa desejada, e fornecendo uma ou mais camadas de scrim com feixes de fios cujo tamanho fornece a densidade desejada. Como uma alternativa para utilização de feixes de fios, fios de um tamanho maior po- dem também ser utilizados.

Preferivelmente, o fio de interseção está presente em um espa- çamento entre cerca de 0,5 fios por polegada e 32 fios por polegada; mais preferivelmente, o fio de interseção está presente entre cerca de 1 fio por polegada e 16 fios por polegada; e mais preferivelmente, o fio de interseção está presente entre cerca de 1 fio por polegada e 12 fios por polegada. Deve ser entendido que o espaçamento do fio de interseção pode ser obtido por posicionamento de-múltiplas-fibras sobre o grupo de fio urdidura ou por posi- cionamento de uma única fibra, de modo que ela curve-se para frente e para trás através da largura do tecido, como será descrito também aqui.

Os fios úteis nas presentes camadas de scrim podem ser sele- cionados de qualquer dos fios comercialmente disponíveis conhecidos na técnica, incluindo fios tecidos, fios de múltiplos filamentos, e fios de fita. E- xemplos de fios de baixo alongamento adequados incluem aqueles feitos de cerâmica, fibra de vidro, basalto, carbono, fibra de aramida, metal, e combi- nações dos mesmos. Exemplos de fios de alto alongamento adequados in- cluem aqueles feitos de poliéster, poliamidas, poliolefina, e combinações dos mesmos. Os fios podem adicionalmente ser torcidos, revestidos, e/ou pre- gueados. Eles opcionalmente podem ser fios de único componente ou bi- componentes, tais como fibras de núcleo de bainha com um material adesivo de baixa fusão na bainha.

Existe uma variedade de tecnologias de formação de tecido que podem fornecer um tecido de scrim para uso na presente composição como um material de construção de edifício. Um método preferido envolve a for- mação de um scrim adesivamente ligado, onde o adesivo aplicado para prender os fios de scrim no lugar também liga o scrim à membrana permeá- vel ao vapor (por exemplo, uma esteira não-tecida). Os fios são estendidos como será descrito abaixo (com referência a um scrim triaxial) e são então adesivamente ligados a seus interstícios para formar um material de scrim estável, ilustrado na FIGURA 1 como o scrim 20.

Mostrado em uma construção preferida na FIGURA 1, o tecido de reforço 20 é um tecido de scrim tridirecional, ou triaxial que é mantido junto por uma composição adesiva ou por ligação térmica. Quando o scrim é adesivamente ligado, o revestimento adesivo de tecido de reforço 20 é se- cado após aplicação para estabilizar o tecido de reforço 20. Alternativamen- te, a ligação térmica pode ser utilizada.

Em uma construção triaxial, existem múltiplos grupos de fios: dois grupos de fios de trama 26, 26', um primeiro grupo 26 tendo um declínio diagonal descendente (esquerda-para-direita) e um segundo grupo 26' tendo um declínio diagonal ascendente (esquerda-para-direita), e um grupo de fios de urdidura longitudinal 28, 28' que são localizados sobre qualquer dos la- dos dos fios da trama 26, 26'.

Na produção de um scrim de baixo alongamento (identificado nas FIGS. 2A - 4 como scrim 40), a faixa preferida da construção de tecido é entre aproximadamente 2x1 χ 1 (2 extremidades por polegada na direção da urdidura, 1 extremidade por polegada no declínio diagnonal ascendente na direção da trama, e 1 entremidade por polegada no declínio diagonal des- cendente na direção da trama) e 32 χ 16 χ 16 (32 extremidades por polega- da na direção da urdidura, 16 extremidades por polegada no declínio diago- nal ascendente na direção da trama, e 16 extremidades por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama), e é mais preferivelmen- te entre 6 χ 3 χ 3 (6 extremidades por polegada na direção da urdidura, 3 extremidades por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 3 extremidades por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama) e 16X8X8 (16 extremidades por polegada na direção da urdidura, 8 extremidades por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 8 extremidades por polegada no declínio diagonal des- cendente na direção da trama).

Além disso, os fios urdidura 28, 28' e fios de trama 26, 26' são preferivelmente fibra de vidro. Filamentos de fio de vidro são caracterizados utilizando diversas diferentes designações, que incluem uma letra que refe- re-se ao diâmetro do filamento e um número que refere-se ao número de centenas de jardas de filamento por libra (por exemplo, um fio G-150 tem um diâmetro entre 8,9 mícrons e 10,15 mícrons e tem 13,71 metros por libra). Preferivelmente, os filamentos de fibra de vidro tendo um diâmetro variando de BC (3,5 mícrons) a K (14 mícrons) são utilizados. Mais preferivelmente, os fios de tamanho GeH são utilizados, tendo um tamanho de G-150 a H- 18; ainda mais preferivelmente, um tamanho na faixa de G-75 a H-18; e mãos preferivelmente, tendo um tamanho de G-37 ou H-18.

Na produção de um scrim de alto alongamento (identificado nas FIGS. 2A - 4 como scrim 30), a faixa preferida da construção de tecido é en- tre-aproximadamente 16 χ 8 χ 8 (16 extremidades por polegada na direção da urdidura, 8 extremidades por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 8 extremidades por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama) e 2 χ 1 χ 1 (2 extremidades por polegada na direção da urdidura, 1 extremidade por polegada sobre o declínio diago- nal ascendente na direção da trama, e 1 extremidade por polegada sobre o declínio diagonal descendente na direção da trama), e é mais preferivelmen- te 8 χ 2 χ 2 (8 extremidades por polegada na direção da urdidura, 2 extremi- dades por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 2 extremidades por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama). O scrim de alto alongamento é preferivelmente feito de fios de poliéster de alta tenacidade, baixo encolhimento tendo um denier na faixa entre 500 denier a 1,500 denier e, mais preferivelmente, um denier de cerca de 1000 denier. O alongamento dos fios é preferivelmente um mínimo de 20% em ruptura.

Ao mesmo tempo que os parágrafos acima descrevem faixas preferidas de tamanhos de fio, deve ser entendido que o denier dos fios de de urdidura determina a resistência do scrim, e os fios podem ser escolhidos para realçar o reforço do material de scrim. Portanto, os fios de qualquer de- nier ou tamanho podem ser utilizados, quando podem atender aos requisitos de resistência do produto (isto é, ou o scrim ou uma composição contendo o scrim). Os fios de scrim de alto alongamento e o scrim de baixo alongamento ambos contribuirão para a resistência da composição final, porém o scrim de alto alongamento contribuirá menos resistência em baixo alongamento, por que o próprio material possui um alto alongamento.

Na produção de um scrim combinado — isto é, um scrim tendo ambos os fios de alto alongamento e fios de baixo alongamento — a faixa preferida da construção de tecido é entre aproximadamente 32 χ 16 χ 16 (32 extremidades por polegada na direção da urdidura, 16 extremidades por po- legada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 16 extremi- dades por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama) e 2 χ 1 χ 1 (2 extremidades por polegada na direção da urdidura, 1 extremi- dade por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 1 extremidade por polegada sobre o declínio diagonal descendente na direção da trama), e é mais preferivelmente entre 16 X 8 X 8 (16 extremidades por polegada na direção da urdidura, 8 extremidades por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 8 extremidades por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama) e 4 χ 2 χ 2 (4 extremi- dades por polegada na direção da urdidura, 2 extremidades por polegada no declínio-diagonal ascendente na direção da trama, e 2 extremidades por po- legada no declínio diagonal descendente na direção da trama). Neste caso, os fios de baixo alongamento (por exemplo, vidro) são preferivelmente colo- cados na direção da urdidura, e os fios de alto alongamento (por exemplo, poliéster) são preferivelmente colocados na direção da trama. Alternativa- mente, os fios de alto alongamento e os fios de baixo alongamento podem ambos ser utilizados na direção da urdidura.

Ao mesmo tempo que uma construção de scrim triaxial foi ilus- trada e é acreditada ser mais preferida para todas as camadas de scrim, de- ve ser entendido que scrims bi-axiais ou multiaxiais podem ser combinados com uma membrana permeável ao vapor (tal como uma esteira não-tecida), de acordo com os ensinamentos inclusos, como os atributos funcionais de- sejados da composição ditam. Em algumas circunstâncias, pode ser desejá- vel utilizar materiais de scrim de diferentes construções em combinação com uma membrana permeável ao vapor.

Em uma primeira modalidade, que é ilustrada nas FIGS. 2A, 2B, e 4, uma primeira camada de scrim 30 tendo fios de alto alongamento (por examplo, poliéster), uma segunda camada de scrim 40 tendo fios de baixo alongamento (por exemplo, fibra de vidro), e uma esteira não-tecida 50 são ligadas uma à outra para formar uma composição. Uma composição tendo uma única camada de scrim de alto alongamento 30 e duas camadas de scrim de baixo alongamento 40 é mostrada na FIGURA 2C. Em uma segun- da modalidade, que é ilustrada na FIGURA 3, fios de baixo alongamento 10 e fios de alto alongamento 12 são combinados no mesmo material de scrim 80, preferivelmente com um material na urdidura e um segundo material na trama, e mais preferivelmente utilizando-fios de alto alongamento 12 que foram estabilizados ao calor.

Como uma alternativa ao scrim triaxial descrito acima, um scrim bi-direcional pode ser produzido, tendo um ou mais fios de interseção (tra- ma) que são posicionados substancialmente perpendicularmente a duas fo- lhas de fios de urdidura, que são posicionadas sobre qualquer lado do(s) fio(s) de trama. Neste caso, os fios na direção da máquina transversal são inseridos entre as duas folhas de fio de urdidura, utilizando um grupo de pa- rafusos giratórios sobre as extremidades opostas das folhas de urdidura e um braço giratório único que passa os fios entre os dois parafusos quando ele ele gira. Quando os parafusos giram, eles inserem os fios que estendem- se entre eles, nas folhas de urdidura em um número fixado por polegada para fornecer a construção desejada. Isto tem o efeito de colocar um único fio, ou múltiplos fios de trama, em que é denominado um "padrão quadrado" nas folhas de urdidura. As alças na área de ourela podem ser removidas ou deixadas intactas.

Porque os fios na direção transversal não são entrelaçados ou colocados em forma de alça em torno da maioria dos outros fios em espa- çamento próximo, os fios na direção transversão são introduzidos no tecido com franzido de fio mínimo. Os fios são mantidos esticados em sua posição para manter a geometria do scrim utilizando os fios de ourela, que usual- mente têm uma alta tensão aplicada neles e em torno dos quais os fios de direção transversal são colocados em forma de alça. O baixo franzido de fio permite os fios exercerem uma força elevada em baixo alongamento.

Se os fios de direção transversal são inseridos em um padrão quadrado ou triaxial, como descrito acima, eles são preferivelmente perma- nentemente presos no local. Isto é preferivelmente realizado com uma com- posição adesiva. Durante a parte inicial de formação de tecido, os fios são mantidos no local apenas por fricção entre os fios em sobreposição. Tipica- mente, a construção é então transportada sobre um transportador de onde os fios são estendidos (a) sobre cilindros diretamente em uma imersão quí- mica que reveste o tecido com um adesivo, (b) por meio de um corte (ou grupo de cilindros pressionamento) para- remover o excesso de adesivo, e (c) sobre o cilindro guia e dentro de um forno ou sobre um grupo de latas aquecidas por vapor ou aquecidas por óleo para secar e curar o adesivo.

Vale notar que as folhas de fio de urdidura podem ser posiciona- das em um ligação alternada (isto é, ligeiramente deslocadas uma da outra) ou em uma ligação alinhada (isto é, posicionadas diretamente sobre o topo uma da outra). No caso onde os fios de urdidura são alinhados um com o outro e em seguida adesivamente ligados, o efeito é similar àquele de um falso padrão leno, e a camada scrim resultante tem estabilidade realçada, o que pode ser desejável para algumas aplicações.

O adesivo, que é utilizado para ligar os fios de urdidura e fios na direção transversal um ao outro e que é utilizado para ligar a(s) camada(s) de scrim à membrana permeável ao vapor, pode ser escolhido de materiais tais como álcool polivinílico (PVOH), álcool polivinílico reticulado, dispersões de poliolefina, acrílico, acetato de polivinila, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilidieno, poliacrilato, látex acrílico, borracha de estireno butadieno (S- BR), EVA, plastisol, ou qualquer outro adesivo adequado. Além disso, estes fios opcionalmente podem ser termicamente ligados para formar o scrim se um material de baixa fusão apropriado estiver presente como parte do sis- tema de fio.

Na produção de scrims adesivamente ligados, diversas varia- ções de aplicação de adesivo podem ser utilizadas. Por exemplo, o mesmo adesivo utilizado para ligar os fios de scrim um com o outro pode ser utiliza- do para ligar o scrim à membrana permeável a vapor, com a membrana permeável a vapor sendo ligada durante o processo de cura de adesivo de scrim. Alternativamente, a(s) camada(s) de scrim podem ser presas por um adesivo e podem ser ligadas em um processo separado à membrana per- meável a vapor com o mesmo adesivo utilizado para ligar os fios da(s) ca- mada(s) de scrim. Finalmente, os fios na(s) camada(s) de scrim podem ser presos utilizando o mesmo adesivo e podem ser ligados à membrana per- meável a vapor utilizando um adesivo diferente. Onde múltiplas camadas de scrim são utilizadas para preparar a composição, materiais de adesivo simi- lares ou diferentes podem ser utilizados para prender cada camada de scrim -respectiva.

Scrims Tricotados de Urdidura Inserida na Trama

Ainda outros métodos para formar um scrim útil na presente composição é construir um tecido utilizando uma máquina tricotada de urdi- dura inserida na trama, como pode ser disponível por, por exemplo, Liba Corporation ou Mayer Corporation. Tais máquinas são equipadas com um sistema de gancho ou clique em cada lado da folha de urdidura, de modo que quando o carro de trama introduz os fios quando ele move-se para trás e para frente, os fios de trama formam alça em volta dos ganchos e, tipica- mente após divisão, podem ser inseridos continuamente. Os fios inseridos na trama são ligados à folha de urdidura utilizando um ponto de tricotar, tal como um ponto de tricô, um ponto horizontal, ou alguma combinação dos mesmos. Com esta construção, um scrim aberto pode ser formado, no qual os fios de trama são inseridos de uma maneira linear para minimizar franzi- mento de fio.

As faixas de construção gerais previamente mencionadas para scrims adesivamente ligados bi-axiais aplicam-se aos scrims inseridos na trama também. Alternativamente, um scrim tricotado de urdidura multiaxial pode também ser fabricado a fim de que os fios de trama possam ser tran- çados em um ângulo similarmente aos scrims tri-axiais. Scrims Ligados por Ponto

Como uma outra modalidade alternativa, um scrim pode ser for- mado de uma maneira similar a um tecido tricotado de urdidura inserida na trama, porém que é ligado por ponto a uma membrana permeável ao vapor, tal como uma esteira não-tecida, ou a outro substrato. A ligação é feita pelas agulhas de tricô que diretamente costuram o scrim ao material de barreira de vapor, quando o scrim está sendo produzido.

Em uma modalidade, uma folha flexível, tal como um tecido não- trançado ou uma película permeável à umidade, pode ser presa ao scrim quando ele é produzido para formar uma composição intermediária. A folha flexível pode ser compreendida de uma variedade de materiais tal como uma película de única ou múltiplas camadas permeável à umidade, não-tecida, uma camada de tecido de tricô ou trançado (construção fechada ou aberta), uma camada de espuma, uma lâmina de metal, uma camada de papel, uma camada de composição, e similares, dependendo das propriedades deseja- das no produto final. Fios de ponto são utilizados para prender o scrim à fo- lha flexível.

Em um método potencialmente preferido de produção de uma composição utilizando um scrim ligado por ponto, o scrim é ligado por ponto a uma membrana permeável ao vapor (que pode ou não pode já ser unida a outro material de scrim), e a construção é em seguida revestida (para resis- tência às intempéries) com um material de revestimento permeável à úmida- de. Outra opção é que o scrím ligado por ponto seja ligado a uma folha flexí- vel, que é em seguida laminada à membrana permeável a vapor.

Alternativamente, uma composição ligada por ponto pode ser formada primeiro produzindo-se um scrím adesivamente ligado de elevado alongamento e em seguida fornecendo-se o scrím de elevado alongamento e uma membrana permeável ao vapor, tal como uma esteira não-tecida, em uma máquina de ligação por ponto (tal como são fabricadas por Karl Mayer Malimo Textilmaschinenfabrik GmbH da Alemanha). Uma vez que as duas camadas de composição são alimentadas na máquina Malimo1 os fios de baixo alongamento são utilizados para criar um scrím in situ tendo uma urdi- dura e uma trama, que são presas uma a outra e às duas camadas de com- posição por meio de fios de costura.

Ainda outra opção é que um primeiro scrím que é produzido in situ, por meio de ligação por ponto, em uma membrana permeável ao vapor, e a estrutura intermediária (scrím ligado por ponto ou membrana) sejam em seguida unidos a um segundo scrím que é produzido por ligação por adesi- vo, tal como foi previamente descrito.

Uma desvantagem potencial com alguns processos de ligação por ponto é que os fios de trama não são uniformemente lineares. Quando a superação desta questão for importante, uma máquina de tricô de urdidura de inserção em trama tendo uma capacidade de costura poderá ser utiliza- da. Este equipamento produz tecidos de scrím com geometria mais regular do que aquela produzida por máquinas de ligação por ponto ordinária.

Scrims Trancados

Outro, porém talvez menos preferido, método de preparar um scrím útil na presente composição de construção de edifício é por trama. Nesta construção, os fios de trama são alimentados sobre e sob os fios de urdidura. Como antes, os fios de urdidura podem ser de um tipo de fibra úni- co ou de uma combinação de tipos de fibra. Para scrims trançados, a faixa geral de construções de scrím mencionadas previamente aplica-se.

Composições

Na formação da composição da presente descrição, os materiais de scrim descritos aqui podem ser ligados a uma membrana permeável ao vapor (por exemplo, uma esteira não-tecida) em várias construções diferen- tes, como será descrito abaixo com referência às FIGS. 2A- 4.

Em um processo representativo para formação de um material de composição, um scrim de baixo alongamento é produzido utilizando um dos métodos descritos acima. Preferivelmente, o scrim de baixo alongamen- to é um scrim adesivamente ligado feito de fios de fibra de vidro. Antes de ser transportado em um forno de aquecimento ou sobre um grupo de latas aquecidas para cura, o scrim de baixo alongamento é associado com uma membrana permeável ao vapor (tal como uma esteira não-tecida). Pode ser preferível estabilizar ao calor a esteira não-tecida antes de prender ao scrim de baixo alongamento, dependendo dos materiais utilizados para formar a esteira não-tecida. Submetendo-se a esteira não-tecida à estabilização ao calor, a esteira não-tecida é ajustada a suas dimensões finais aproximadas antes de contactar o scrim de baixo alongamento, desse modo promovendo adesão adequada entre as duas camadas. Uma composição intermediária, consistindo no tecido não-trançado e o scrim de baixo alongamento, é pro- duzida após a cura.

Separadamente, um scrim de elevado alongamento é produzido, preferivelmente utilizando um processo similar àquele descrito para o scrim de baixo alongamento, porém utilizando fios de poliéster em vez de fios de vidro. Neste exemplo, antes da-composição adesiva no scrim de elevado alongamento ser curada, o scrim de elevado alongamento é associado com a composição intermediária para transportar no forno de aquecimento ou sobre latas aquecidas. Enquanto uma etapa de estabilização ao calor pode ser desejável com respeito à esteira não-tecida descrita previamente, ne- nhuma tal etapa é acreditada ser necessária quando a composição interme- diária é ligada ao scrim de elevado alongamento.

Voltando agora às FIGURAS, FIGURA 2A mostra uma primeira modalidade produzida de acordo com o processo descrito acima. Nesta mo- dalidade, uma camada de scrim de baixo alongamento 40 (por exemplo, vi- dro) é posicionada em contato com uma esteira não-tecida 50, e uma cama- da de scrim de elevado alongamento 30 (por exemplo, poliéster) é também posicionada em contanto com camada de scrim de baixo alongamento 40 para formar a composição 200.

Em uma versão alternativa desta modalidade onde duas cama- das de scrim são aplicadas ao mesmo lado de uma esteira não-tecida, a camada de scrim de elevado alongamento 30 é posicionada em contato com esteira não-tecida 50, e a camada de scrim de baixo alongamento 40 é posi- cionada em contato com a camada de scrim de elevado alongamento 30, como mostrado na FIGURA 2B. Para produzir a composição 210, a camada de scrim de elevado alongamento 30 é ligada à esteira não-tecida 50 na pri- meira etapa descrita acima, e a camada de scrim de baixo alongamento 40 é em seguida ligada à camada de scrim de elevado alongamento 30.

É preferível que a camada de scrim (30 ou 40) que é ligada à esteira não-tecida 50 tenha uma área de superfície maior do que a camada de scrim não adjacente para promover adesão entre os componentes. Deve também ser entendido que as camadas de scrim tendo a mesma construção podem ser posicionadas em alinhamento uma com a outra ou em relação alternada uma a outra.

Preferivelmente, os fios de baixo alongamento (por exemplo, vidro) são posicionados no scrim de modo que, quando a composição for utilizada como um revestimento de edificação, os fios de baixo alongamento estejam em uma posição vertical. Por exemplo, se o revestimento da edifica- ção for enrolado verticalmente a partir dos membros de estrutura inferiores aos membros de estrutura superiores como contemplado aqui, então os fios de baixo alongamento serão utilizados preferivelmente pelo menos na dire- ção da urdidura. Entretanto, se o revestimento da edificação for enrolado horizontalmente em torno da edificação, então os fios de baixo alongamento serão utilizados preferivelmente pelo menos na direção da trama.

Em ainda outra versão da primeira modalidade, que é mostrada na FIGURA 2C, a esteira não-tecida 50 é ligada a camada de scrim de baixo alongamento 40. Uma segunda camada de scrim de baixo alongamento 40 e a camada de scrim de elevado alongamento 30 são também ligadas, for- mando um material de composição de múltiplas camadas 220. A produção da composição 220 é realizada utilizando um processo similar àquele descri- to acima, exceto que o segundo scrim de baixo alongamento 40 seria ligado à composição intermediária antes da etapa final de ligação de um scrim de elevado alongamento 30.

Para a maioria das construções de scrim descritas aqui, uma modalidade alternativa pode ser obtida utilizando-se uma combinação de fios de baixo alongamento 10 e fios de alto alongamento 12, como mostrado na FIGURA 3, para produzir a composição 230. Utilizando este método, um s- crim tendo tanto resistência quanto flexibilidade é produzido. Idealmente, os fios de alto alongamento 12 são estabilizados ao calor antes de serem incor- porados na construção de scrim para minimizar retração diferencial (resul- tando em prega) quando o scrim é preso à esteira não-tecida 50.

Em ainda outra modalidade, a esteira não-tecida 50 é posiciona- da entre a camada de scrim de elevado alongamento 30 e a camada de s- crim de baixo alongamento 40, como mostrado na FIGURA 4, para produzir a composição 240. Para produzir a composição 240, um scrim de baixo a- longamento 40 é ligado a uma esteira não-tecida 50, como descrito previa- mente, para formar uma composição intermediária. Em vez de arregaçar a composição intermediária com a camada de scrim 40 no topo, ela é arrega- çada com a esteira não-tecida 50 no topo. Quando a camada de scrim de elevado alongamento 30 é preparada, a camada de scrim de elevado alon- gamento 30 é ligada à esteira não-tecida 50 e em seguida curada para fixar o adesivo.

Existem outras variações contempladas para incorporar scrims em uma estrutura de composição. Por exemplo, em vez de mergulhar os fios de scrim fios em uma composição adesiva, um adesivo termoplástico pode ser aplicado aos fios e em seguida reativados (utilizando um cilindro de ca- landra de calor, latas aquecidas, ou similares) quando o scrim for ligado à esteira não-tecida. Alternativamente, a camada de scrim pode ser formada e curada separadamente da ligação da esteira não-tecida. Neste exemplo, um segundo revestimento do mesmo ou um adesivo diferente pode ser aplicado à camada de scrim, cuja camada de scrim é em seguida contactada com a esteira não-tecida e curada.

Ao mesmo tempo que modalidades foram descritas utilizando scrims adesivamente ligados, deve ser entendido que outras construções de scrim podem também ser utilizadas, as quais podem ser ligadas de diferen- tes maneiras, incluindo, sem limitação, solda ou selagem ultrassônica, costu- ra, e outros métodos conhecidos na técnica. Por exemplo, um tecido de s- crim pode ser feito utilizando um fio de bicomponente, co-expelido, onde um componente do fio por si só é capaz de fundir e prender o scrim à esteira não-tecida. Isto pode ser particularmente útil onde o componente de fusão e a esteira não-tecida são feitos do mesmo material. Alternativamente, utili- zando outros tipos de scrim (por exemplo, tricotados ou trançados), o(s) componente(s) de scrim e o tecido não-trançado pode ser preso utilizando películas adesivas ou pós para laminar as camadas juntas. Estes adesivos podem ser ativados por calor ou curáveis em temperatura ambiente.

Além disso, deve também ser entendido que ao mesmo tempo que modalidades representativas tendo múltiplas camadas de scrim adesi- vamente ligadas foram descritas, não existe nenhum requisito de que as camadas de scrim sejam formadas a partir do mesmo processo, de que as camadas de scrim tenham a mesma construção, ou de que as camadas de scrim sejam presas com o mesmo adesivo.

Finalmente, embora a presente composição tenha sido descrita na forma de um cilindro continuamente produzido, é contemplado que as camadas de scrim podem ser cortadas em painéis de uma dimensão dese- jada e alinhadas de modo que os fios de urdidura de uma primeira camada de scrim sejam perpendiculares aos fios de urdidura de uma segunda cama- da de scrim. Tais painéis podem facilitar a construção de edifício para algu- mas aplicações.

EXEMPLO

Um scrim triaxial adesivamente ligado foi feito utilizando fios de fibra de vidro G-37. Este scrim triaxial de baixo alongamento tinha uma cons- trução de 7 X 3,5 X 3,5 (7 extremidades por polegada na direção da urdidu- ra, 3,5 extremidades por polegada no declínio diagonal ascendente na dire- ção da trama, e 3,5 extremidades por polegada no declínio diagonal descen- dente na direção da trama). Os fios de fibra de vidro foram estendidos sobre um transportador e transportados através de um banho contendo uma com- posição adesiva de álcool polivinílico reticulada.

O material de scrim de fibra de vidro úmida foi transportado atra- vés de cilindros de corte para remover o excesso de adesivo e foi então as- sociado com uma esteira não-tecida estabilizada ao calor feita de polipropi- leno ligado por rotação ligada a uma película de polipropileno. O peso da esteira não-tecida foi em torno de96,64 g/m2 (2,85 onças/yd2).

Com o adesivo preso sobre o scrim de baixo alongamento sendo de cerca de 10 a 12% de seu peso total, o peso da composição intermediária (scrim de baixo alongamento e esteira não-tecida) foi cerca de (5,85 on- ças/yd2). A composição intermediária foi passada através de uma série de latas aquecidas em uma temperatura entre 65,55°C e 76,66°C (150°F e 170°F) na maioria das latas, e a composição intermediária curada foi apre- endida em um cilindro com o scrim de baixo alongamento no exterior.

Em um segundo passo, outro tecido de scrim adesivamente li- gado foi feito utilizando fios de poliéster de 1000 denier. Este scrim triaxial de elevado alongamento teve uma construção de 8 X 1 X 1 (8 extremidades por polegada na direção de urdidura, 1 extremidade por polegada no declínio diagonal ascendente na direção da trama, e 1 end por polegada no declínio diagonal descendente na direção da trama). Os fios de poliéster foram es- tendidos em um transportador e transportados através de um banho conten- do a mesma composição adesiva de álcool polivinílico reticulada utilizada para formar o scrim de fibra de vidro.

o material de scrimde poliéster úmido foi transportado através de cilindros de corte para remover o excesso de adesivo e foi em seguida associado com a composição intermediária feita de uma esteira de polipropi- leno ligada ao scrim de fibra de vidro. As camadas de scrim foram posicio- nadas em contato uma com a outra, de modo que existisse alinhamento al- ternado entre os fios de urdidura do scrim de fibra de vidro e os fios de urdi- dura do scrim de poliéster.

As camadas de composição foram passadas através de uma série de latas aquecidas em uma temperatura entre 65,55°C e 76,66°C na maioria das latas, e a composição curada foi apreendida em um cilindro. O peso médio da composição acabada foi 248,89g/m2 (7,34 oz/yard2) . Foi ob- servado que as camadas de composição foram presas estavelmente uma a outra.

Utilizando-se Grab Tensile Test ASTM D-5034, a resistência à tensão da composição foi medida na direção da máquina e na direção da máquina transversal. Na direção da máquina, a composição exibiu uma re- sistência à tensão de 95,708 quilogramas por polegada (211 polegadas) e um alongamento em ruptura de 10,9%. Na direção da máquina transversal, a composição exibiu uma resistência à tensão de 72,57 quilogramas por pole- gada (160 polegadas) e um alongamento em ruptura de 10,9%.

Claims

1. Composição compreendendo: uma primeira camada de scrim, a referida primeira camada de s- crim sendo compreendida de fios de alto alongamento; uma segunda camada de scrim, a referida segunda camada de scrim sendo compreendida de fios de baixo alongamento; e uma membrana permeável ao vapor, a referida membrana per- meável ao vapor sendo ligada a pelo menos uma da referida primeira cama- da de scrim e a referida segunda camada de scrim.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida primeira camada de scrim é um scrim adesivamente ligado.

3. Composição de acordo com a reivindicação 2, em que a refe- rida primeira camada de scrim é um scrim triaxial.

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida primeira camada de scrim é um scrim ligado por ponto.

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida primeira camada de scrim é feito de fios selecionados do grupo consis- tindo em fibra de vidro, cerâmica, basalto, carbono, fibra de aramida, metal, e combinações dos mesmos.

6. Composição de acordo com a reivindicação 5, em que a refe- rida primeira camada de scrim é feito de fios de fibra de vidro.

7. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida segunda camada de scrim é um scrim adesivamente ligado.

8. Composição de acordo com a reivindicação 7, em que a refe- rida segunda camada de scrim é um scrim triaxial.

9. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida segunda camada de scrim é um scrim ligado por ponto.

10.Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida segunda camada de scr/mé feito de fios selecionados do grupo consis- tindo em poliéster, poliamida, poliolefina, e combinações dos mesmos.

11 .Composição de acordo com a reivindicação 10, em que a re- ferida segunda camada de scrim é feita de fios de poliéster.

12. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida primeira camada de scrim é adesivamente ligada a uma referida mem- brana permeável ao vapor e a referida segunda camada de scrim é adesi- vamente ligada à referida primeira camada de scrim.

13. Composição de acordo com a reivindicação 12, em que uma terceira camada de scrim é adesivamente ligada entre a referida primeira camada de scrim e a referida segunda camada de scrim, a referida terceira camada de scrim sendo compreendida de fios de baixo alongamento.

14. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida segunda camada de scrim é adesivamente ligada a uma referida mem- brana permeável ao vapor e uma referida primeira camada de scrim é adesi- vamente ligada à referidas segunda camada de scrim.

15. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida primeira camada de scrim é adesivamente ligada a um primeiro lado da referida membrana permeável ao vapor e uma referida segunda camada de scrim é adesivamente ligada a um lado oposto da referida membrana per- meável ao vapor.

16. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida primeira camada é um scrim ligado por ponto e a referida segunda ca- mada é um scrim adesivamente ligado, a referida primeira camada sendo alinhavada a uma referida membrana permeável ao vapor e a referida se- gunda camada sendo adesivamente ligada a uma referida primeira camada.

17. Composição de acordo com a reivindicação 1, em que a refe- rida membrana permeável ao vapor é uma esteira não-tecida.

18. Composição compreendendo: referida trama compreende fios de alto alongamento e o outro dos referidos fios de urdidura e trama compreende fios de baixo alongamen- to; e uma membrana permeável ao vapor; em que a referida camada de scrim é ligada à referida membrana permeável ao vapor.

19. Composição de acordo com a reivindicação 18, em que a referida camada de scrim é um scrim adesivamente ligado.

20. Composição de acordo com a reivindicação 18, em que a referida camada de scrim é um scrim triaxial.

21. Composição de acordo com a reivindicação 18, em que a referida camada de scrim é um scrim ligado por ponto.

22. Composição de acordo com a reivindicação 18, em que os referidos fios de alto alongamento são selecionados do grupo consistindo em poliéster, poliamidas, poliolefinas, e combinações dos mesmos.

23. Composição de acordo com a reivindicação 22, em que os referidos fios de alto alongamento são poliéster.

24. Composição de acordo com a reivindicação 18, em que os referidos fios de baixo alongamento são selecionados do grupo consistindo em fibra de vidro, cerâmica, basalto, carbono, fibra de aramida, metal, e combinações dos mesmos.

25. Composição de acordo com a reivindicação 24, em que os referidos fios de baixo alongamento são fibra de vidro.

26. Composição de acordo com a reivindicação 18, em que a referida membrana permeável ao vapor é uma esteira não-tecida.