BRPI0716211A2

BRPI0716211A2 - Material absorvente e o respectivo processo de preparo

Info

Publication number: BRPI0716211A2
Application number: BRPI0716211-1A
Authority: BR
Inventors: Nicolas Garois; Philippe Sonntag; Natacha Carniol
Original assignee: Hutchinson
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2013-10-15
Also published as: EP2061832B1; JP2010501716A; MX2009002273A; WO2008025898A2; ES2644004T3; WO2008025898A3; US20100021513A1; FR2905376B1; FR2905376A1; EP2061832A2

Abstract

MATERIAL ABSORVENTE E O RESPECTIVO PROCESSO DE PREPARO. A invenção se refere a um material alveolar, ao respectivo processo de preparo e as respectivas ultizações, notadamente como material absorvente, e, em particular, para a fabricação de esponjas e outros produtos de uso doméstico. O material alveolar da invenção compreende uma mistura de fibras de polímero hidrófilo, e de pelo menos um elastômero, e apresenta uma estrutura alveolar formada por alvéolos, cujo tamanho está compreendido entre 0,2 um e 10 mm, pelo menos 1% dos alvéolos, em volume em relação ao volume alveolar total, tendo um tamanho compreendido entre 0,2 um e 10 um. A invenção encontra aplicação em particular, no domínio dos produtos absorventes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MATERIAL ABSORVENTE E O RESPECTIVO PROCESSO DE PREPARO".

A presenet invenção refere-se a um novo material alveolar, a um processo para seu preparo e a suas utilizações, notadamente como material absorvente, e, em particular, para a fabricação de esponjas e outros produ- tos de uso doméstico.

No domínio da manutenção caseira, utilizam-se principalmente esponjas vegetais, à base de celulose regenerada, e esponjas sintéticas que são mais freqüentemente constituídas por espumas de poliuretano com célu- Ias abertas.

Se as esponjas à base de celulose regenerada apresentam, de maneira geral, qualidades muito satisfatórias, tanto em termos de capacida- des de absorção e de retenção de água, de aptidão para secar, de flexibili- dade, de resiliência, de resistência mecânica e de resistência à água, aos detergentes e ao calor, sua fabricação apresenta, ao contrário, problemas maiores.

Com efeito, essas esponjas são fabricadas por processos que consistem em transformar, em uma primeira etapa, a celulose em uma pasta de viscose, transformação que é realizada por sodação da celulose, dissolu- ção da álcali-celulose assim formada por sulfeto de carbono e tratamento do xantato de celulose resultante por lixívia de soda. Depois, após incorporação na pasta de viscose, assim obtida, de fibras de reforço (cânhamo, linho, al- godão,...), de corantes e de cristais de sulfato de soda, e em formação por moldagem ou extrudação, o conjunto é submetido a um aquecimento que permite solidificar a viscose, regenerá-la em celulose por evaporação do sul- feto de carbono e fazer fundir os cristais de sulfato de soda que, eliminando- se, deixam por sua vez uma multidão de alvéolos.

Também, a aplicação desses processos em uma escala indus- trial, considerando-se a natureza da natureza muito corrosiva e tóxica dos produtos que eles utilizam, necessita das instalações muito específicas e muito onerosas, tanto em termos de investimentos quanto de custos de fun- cionamento, é altamente poluente, apesar dos equipamentos de despoluição que essas instalações comportam e medidas que são tomadas para limitar os prejuízos para o meio ambiente e isto, para rendimentos de produção re- lativamente baixos.

As esponjas em espumas de poliuretano são obtidas por pro- cessos de fabricação nitidamente menos constrangedores, que são basea- dos em uma reação de condensação entre um poliol e um poliisocianato em uma fase aquosa, mas apresentam o inconveniente de ter um caráter relati- vamente hidrófobo que se traduz por propriedades de umedecimento, de retenção de água e de secagem muito insuficientes e isto apesar dos nume- rosos tratamentos que foram propostos na técnica anterior para tornar as espumas de poliuretano mais hidrófilas.

Foi, por outro lado, proposto, em US-A-4.559.243, realizar estru- turas esponjosas que se apresentam sob a forma de folhas de alguns mm de espessura, depositando uma espuma constituída por uma mistura de um látex e de fibras hidrófilas do tipo fibras de celulose, de viscose ou ainda de álcool polivinílico sobre um suporte, tal como um tecido, um não tecido ou uma folha plástica, depois submetendo o conjunto a operações de aqueci- mento, de maneira a serem obtidas a coagulação da espuma e sua estabili- zação em uma estrutura com células abertas por secagem e reticulação. Se a fabricação dessa estrutura esponjosa for desprovida, como aquela das esponjas em espumas de poliuretano, inconvenientes dos processos de fa- bricação das esponjas vegetais, mostrar-se-á, todavia, que essas estruturas apresentam um baixo poder absorvente que limita consideravelmente seu interesse.

São conhecidas, pelo documento W099/09877, matérias espon-

josas compreendendo uma mistura de fibras de celulose e de pelo menos um elastômero que apresenta uma estrutura alveolar formada por alvéolos, cujo tamanho está compreendido entre 0,01 e 10 mm, uma densidade com- preendida entre 0,03 e 0,1, uma capacidade de absorção de água pelo me- nos igual a 750%, e uma capacidade de retenção de água após uma seca- gem manual inferior a 100%. Essas matérias esponjosas são preparadas por um processo que consiste em misturar fibras de celulose e um elastômero sob a forma de látex, incorporar na mistura um agente apto a conferir ao produto uma estrutura alveolar (gelo, agente espumante), enformar essa mistura, e aplicar um tratamento apto a assegurar a reticulação do produto. Se a capacidade de absorção de água dessas esponjas é geralmente julga- da satisfatória, ao contrário seu poder de secagem pode ainda ser melhora- do.

Ao contrário, as esponjas obtidas por esse processo, como as outras esponjas da técnica anterior, apresentam ao usuário uma sensação rude ao toque. Essa sensação desagradável é um inconveniente geralmente reconhecido das esponjas à base de celulose. Se for aceito, na falta de solu- ção mais satisfatória, para as esponjas e outros produtos caseiros, ele cons- tituirá um outro obstáculo ao desenvolvimento de novas aplicações para os produtos com estrutura porosa à base de celulose.

Certos produtos comercializados atualmente foram concebidos para resolver esse problema de sensação rude ao toque: são estruturas es- ponjosas que se apresentam sob a forma de folhas em material tecido ou não tecido de alguns mm de espessura, no qual foram impressas microper- furações com o auxílio de uma ponta aplicada perpendicularmente ao plano da folha. Esses produtos são descritos, por exemplo, no pedido de patente US2005/0276956A1. Todavia, esses produtos, se têm um toque agradável, têm uma capacidade de absorção muito limitada e um poder de secagem baixo. Além disso, o produto de microperfuração só se aplica a estrutura de espessura estreita e não permite aceder a uma estrutura alveolar tridimensi- onal.

A requerente se fixou, em conseqüência, por finalidade fornecer

materiais alveolares, à base de fibra de polímero hidrófilo, em particular à base de celulose, que apresentam um toque suave e agradável para o usuá- rio, que podem ser produtos em quaisquer formas e notadamente em artigos de quaisquer espessuras. Ela procurou, além disso, obter produtos que a- presentem todas as qualidades requeridas para um uso caseiro e, notada- mente, uma capacidade para absorver um grande volume de água e reter água assim absorvida durante um longo tempo, que não se procura eliminar de maneira ativa, uma aptidão para liberar, todavia, essa água sob o efeito de uma secagem manual, um poder de secagem elevado, e cuja fabricação seja simples de aplicar, não necessita de investimentos industriais importan- tes, não utiliza nem produtos corrosivos, nem produtos tóxicos, seja despro- vida de ressonância sobre o meio ambiente e se caracteriza por rendimentos de produção economicamente interessantes.

Essa finalidade é atingida, de acordo com a presente invenção, por uma matéria alveolar, compreendendo uma mistura de fibras de políme- ro hidrófilo, em particular de celulose e de pelo menos um elastômero, carac- terizada pelo fato de apresentar uma estrutura alveolar formada por alvéolos, cujo tamanho está compreendido entre 0,2 pm e 10 mm, pelo menos 1% dos alvéolos, em volume em relação ao volume alveolar total, tendo um tamanho compreendido entre 0,2 pm e 10 pm.

Vantajosamente, o material da invenção responde a pelo menos uma, e, de preferência, a várias das seguintes características:

- ele é dotado de uma densidade compreendida entre 0,01 e 0,1, preferencialmente entre 0,02 e 0,06;

- ele tem uma capacidade de absorção de água pelo menos i- gual a 800%;

- ele tem uma capacidade de retenção de água, após uma seca-

gem manual inferior a 100%.

No sentido da presente invenção, entende-se por "capacidade de absorção de água", a relação expressa em percentagem entre a massa de água capaz de ser absorvida pelo material alveolar, quando esta é intei- ramente imersa em um volume de água e a massa seca desse material al- veolar, e por "capacidade de retenção de água, após uma secagem manual", a relação, também expressa em percentagem, entre a massa de água retida no material alveolar, depois que este tenha sido secado manualmente e a massa seca desse material alveolar. As fibras de polímero hidrófilo são, preferencialmente, fibras de

celulose, mais podem ser também escolhidas dentre as fibras de derivados da celulose, como, por exemplo, o acetato de celulose, o hidroxipropil celu- Iose1 a viscose ou outros polímeros naturais ou sintéticos sob a forma de fibras como polissacarídeos, metacrilato de polimetileno. As fibras de celulo- se úteis, de acordo com a invenção, são todas as fibras de celulose natural, tais como as fibras celulósicas da madeira ou fibras de papel (fibras de resi- nosos ou de folhas, embranquecidas ou não), as fibras de algodão, de linho, de cânhamo, de juta, de sisal ou ainda as fibras regeneradas de trapos.

Elas podem, por outro lado, ser fibras longas (isto é, fibras que medem mais de um centímetro de comprimento), fibras curtas (de compri- mento inferior a 3 mm) ou fibras de comprimento intermediário (entre 3 mm e 1 cm de comprimento) ou ainda ser compostas de uma mistura de fibras de diferentes comprimentos. Assim, por exemplo, excelentes resultados foram obtidos, utilizando seja fibras celulósicas longas, preparadas por recortes de folhas de línteres de algodão em fragmentos de alguns cm de lado, sozinhos ou em associação com fibras celulósicas curtas, tais como aquelas comerci- alizadas com um nome comercial ARBOCELL® pela sociedade RETTEN- MAIER & SOHNE e que medem aproximadamente 900 μιτι de comprimento, seja fibras celulósicas de comprimento intermediário, também preparadas por recorte de folhas de línteres de algodão, mas em fragmentos de compri- mento sensivelmente compreendido entre 8 mm e 1 cm.

Por outro lado, independentemente de seu comprimento, as fi- bras de polímeros hidrófilos, em particular as fibras celulósicas utilizáveis na invenção podem vantajosamente ter sido submetidas previamente a um tra- tamento próprio para favorecer seu emaranhado no meio do elastômero e, por conseguinte, sua adesão face a esse elastômero. Esse tratamento pode consistir, por exemplo, em uma fibrilação, isto é, uma mistura mecânica, ten- do por efeito liberar pequenas fibras na superfície das fibras, permitindo-lhes se encaixarem umas nas outras, ou em uma exposição aos ultravioletas que, induzindo a formação de locais reagentes na superfície das fibras, permite um encaixe químico dessas fibras. A título de exemplos de fibras celulósicas que sofreram uma fibrilação disponível comercialmente, podem ser citadas as fibras comercializadas sob o nome comercial de LYOCELL® pela socie- dade COURTAULDS CHEMICALS. Em outros termos, as fibras de polímeros hidrófilos úteis na in- venção podem ser uma mistura de fibras de diferentes naturezas, de diferen- tes comprimentos e todas essas fibras ou somente uma parte dessas fibras pode(m) ter sofrido um tratamento.

De preferência, a mistura será uma mistura de fibras curtas e de

fibrasjongas.

O elastômero útil, de acordo com a invenção, pode ser escolhido dentre numerosíssimos elastômeros contanto que esses elastômeros sejam compatíveis com o polímero hidrófilo, e notadamente a celulose, e não apre- sentam, portanto, um caráter hidrófobo pronunciado.

Assim, o elastômero será vantajosamente selecionado dentre as borrachas polibutadieno, os copolímeros de butadieno-estireno, os copolíme- ros butadieno-acrilonitrila, as borrachas nitrila, as borrachas nitrila-butadieno (NBR), os copolímeros e terpolímeros de etileno e de propileno, os copolí- meros seqüenciados estireno-butadieno ou estireno-isopreno, os copolíme- ros seqüenciados estireno-etileno-butileno-estireno, os elastômeros termo- plásticos derivados das poliolefinas (tais como o SANTOPRENE® da socie- dade AES ou o VEGAPRENE® da sociedade HUTCHINSON), os copolíme- ros de octeno e de etileno (tais como aqueles comercializados pela socieda- de DU PONT DOW sob o nome comercial ENGAGE®), os copolímeros de acrilato de etila e outros acrilatos como os terpolímeros de acrilato, de etile- no e de ácido acrílico (tais como aqueles comercializados pelas sociedades DU PONT DE NEMOURS e EXXON, respectivamente sob as referências VAMAC® e ATX® 325) ou os terpolímeros de acrilato, de acrilonitrila e de estireno (como o SUNIGUM® da sociedade GOODYEAR), os policloropre- nos, os polietilenos clorados, e suas misturas.

Por outro lado, no que se refere aos elastômeros poliolefínicos pré-citados e, notadamente, às borrachas polibutadieno, butadieno-estireno e butadieno acrilonitrila, a utilização dos derivados carboxilados desses elas- tômeros se revelou particularmente vantajosa em razão de sua aptidão para formar, por pontagens iônicas entre as funções carboxila, em presença de metais divalentes ou trivalentes, tais como o zinco, o cálcio ou o alumínio, uma rede que contribui para conferir ao material alveolar da invenção uma coesão satisfatória.

De acordo com a invenção, o material alveolar pode compreen- der, além das fibras de polímero hidrófilo (em particular fibras de celulose), fibras sintéticas próprias para exercerem um papel de reforço no meio do elastômero e permitindo aumentar ainda a coesão desse material alveolar e sua resistência mecânica, quando isto se mostra necessário, seja reduzir a quantidade de elastômero necessária à obtenção de uma coesão apropriada e baixar assim o preço de custo desse material. A título de exemplos de fibras sintéticas capazes de serem con-

venientes, podem ser citadas as fibras de poliamida, as fibras de poliéster, as fibras de polietileno, as fibras de polipropileno, as fibras de poliacrilonitrila e as fibras de álcool polivinílico, naturalmente que, independentemente da natureza química das fibras escolhidas, serão utilizadas, de preferência, fi- bras que apresentam, ao mesmo tempo, suficientemente tenacidade para que possam exercer seu papel de fibras de reforço, e suficientemente flexibi- lidade, para evitar que elas rigidifiquem o material alveolar finalmente obtido. Em qualquer estado de causa, quando essas fibras de reforço estão presen- tes no material alveolar, elas representam vantajosamente no máximo 20% e, de preferência, entre 5 e 15% em massa da massa total das fibras presen- tes nesse material.

O material alveolar, de acordo com a invenção, pode também, de forma vantajosa, compreender um ou vários polímeros próprios para ser- virem de agentes de interface entre as fibras de polímero hidrófilo, notada- mente as fibras celulósicas (e, eventualmente, as fibras sintéticas) e o elas- tômero, e a favorecer assim sua adesão mútua. Para isto, esse(s) políme- ro^) terá(ão), de preferência, uma natureza mais hidrófila do que aquela do elastômero.

A título de exemplos de polímeros capazes de serem utilizados, podem ser citados os álcoois polivinílicos (EL VANOL® da sociedade DU PONT DE NEMOURS, GOHSENOL® da sociedade NIPPON GOSHEI, ...), as resinas melanina-formaldeído (CYREZ 963 E da sociedade CYTEC, RE- SIMENE s 3521 da sociedade MONSANTO, ...), as colas vinílicas ou colas de madeira ou, ainda, os poliuretanos. Quando esses polímeros estão pre- sentes no material alveolar, eles podem representar até 35 partes em massa para 100 partes em massa do elastômero.

O material alveolar pode, além disso, compreender um ou vários

adjuvantes convenientemente escolhidos, em função das propriedades que se deseja lhe dar, dentre os adjuvantes classicamente empregados na in- dústria dos polímeros. Ela pode assim conter cargas claras do tipo sílicas, carbonatos, argilas, cal ou caulim, plastificantes, corantes ou pigmentos, es- tabilizantes, tais como antioxidantes, agentes ultravioletas, antiozonantes, fungicidas, bactericidas, perfumes microencapsulados, agentes de utilização próprios para facilitarem sua fabricação, tais como agentes espessantes, agentes tensoativos, agentes de coagulação do látex ou ainda agentes de reticulação, conforme será explicitado a seguir. De acordo com uma primeira disposição preferida do material

alveolar, conforme a invenção, a relação entre a massa total das fibras (fi- bras hidrófilas, em particular fibras de celulose e, eventualmente, fibras sin- téticas) e a massa de elastômero presentes nesse material está compreen- dida entre 2 e 0,2, e, de preferência, entre 1,5 e 0,3. O material alveolar pode apresentar alvéolos que apresentam

todos o mesmo tamanho ou sensivelmente o mesmo tamanho. Todavia, pre- fere-se que o tamanho desses alvéolos seja heterogêneo e se reparta se- gundo uma ampla distribuição, de maneira a formar uma rede tridimensional de microcavidades e de macrocavidades no meio do material alveolar, apto a favorecer a capacidade de absorção de água desse material, assim como sua capacidade de retenção de água, antes da secagem (de maneira que a água não se esgote sob o efeito da gravidade), e a lhe conferir, além disso, a flexibilidade necessária para tornar sua secagem fácil. Em relação aos mate- riais chatos microperfurados, a existência dessa rede de alvéolos tridimensi- onal permite obter melhores capacidades de secagem e de retenção de á- gua.

De acordo com a presente invenção, o material alveolar apre- senta uma estrutura formada pelos alvéolos, cujo tamanho está compreendi- do entre 0,2 pm e 10 mm, pelo menos 1% dos alvéolos, em volume em rela- ção ao volume alveolar total, tendo um tamanho compreendido entre 0,2 pm e 10 pm.

Preferencialmente, para aumentar ainda sua capacidade de ab-

sorção de água, o material alveolar da invenção é, além disso, dotado de pelo menos 10%, em volume em relação ao volume alveolar total, de alvéo- los que têm um tamanho compreendido entre 10 pm e 50 pm.

Em relação aos materiais alveolares da técnica anterior, o mate- rial da invenção apresenta a particularidade de ser dotado de alvéolos de tamanho muito pequeno que lhe conferem uma capacidade de retenção de água melhorada e um toque mais agradável, notadamente mais suave. Em relação aos materiais achatados microperfurados, que têm um toque agra- dável, os materiais alveolares da invenção apresentam a vantagem de pode- rem ser fabricados segundo formatos e dimensões muito variados.

Assim, é a presença ao mesmo tempo de alvéolos de tamanhos muito pequenos e de alvéolos de tamanhos maiores que conferem suas qua- lidades ao material alveolar da invenção.

Vantajosamente, o material alveolar, de acordo com a invenção, apresenta uma densidade compreendida entre 0,03 e 0,05, e uma capacida- de de absorção de água compreendida entre 1000 e 1600%. De preferência, ele apresenta uma taxa de secagem inferior a 90%. Vantajosamente, ele apresenta uma capacidade de secagem superior ou igual a 65%, vantajosa- mente superior ou igual a 70%. A capacidade de secagem de um material é definida pela quan-

tidade de água que absorveu, após secagem de uma superfície molhada.

Ainda, de acordo com uma outra disposição vantajosa do mate- rial alveolar, de acordo com a invenção, ele apresenta, além disso, uma re- sistência à tração pelo menos igual a 0,1 MPa. Assim, o material alveolar, de acordo com a invenção, apresenta

numerosas vantagens: além de ter um eievado poder absorvente, ele é ca- paz de reter a água absorvida, tanto que não se procura eliminá-la de manei- ra ativa, liberando-a sob o efeito de uma secagem manual. Ele apresenta, por outro lado, um poder de secagem elevado. Ele possui, além disso, uma flexibilidade que torna sua manipulação facilitada, assim como uma resiliên- cia que lhe permite retomar sua forma inicial, após cada secagem. Ele apre- senta, além disso, propriedades mecânicas e, notadamente, resistência ao esforço extremante satisfatórias. Enfim, testes de análise sensorial mostra- ram a superioridade do material alveolar da invenção em matéria de suavi- dade ao toque.

O material alveolar, de acordo com a invenção, é, dessa forma, particularmente bem adaptado para entrar na constituição de esponjas e no- tadamente de esponjas destinadas à toalete e à limpeza de superfícies. Para isso, ela apresenta uma espessura compreendida, de preferência, entre 1 e cm, de maneira particularmente preferida, entre 1,5 e 10 cm, e de manei- ra ainda mais preferida entre 2 e 5 cm para facilitar a pegada dessas espon- jas com a mão.

O material alveolar pode também ser empregado para a fabrica- ção de esponjas achatadas, com uma espessura que vai geralmente de 1 mm a 5 mm. Nesse caso, o processo de fabricação do material alveolar é adaptado para que o tamanho máximo dos alvéolos seja preferencialmente inferior ou igual a 0,5 mm. As esponjas achatadas fabricadas a partir do ma- terial alveolar da invenção têm uma suavidade comparável, ou melhor, em relação àquelas das esponjas em tecido ou em não tecido microperfurado da técnica anterior, ao contrário, suas capacidades de absorção e de secagem são muito superiores. As qualidades ao toque desse material alveolar permitem tam-

bém considerar sua utilização na fabricação de produtos destinados a um contato corporal, como, por exemplo, os produtos de cuidados ou de higiene corporal ou do vestuário. Dentre os produtos destinados à higiene corporal, podem ser citadas as esponjas destinadas ao banho, em substituição às es- ponjas naturais; as esponjas de cuidados ou de retirada de maquiagem, que podem ser comercializadas sob a forma seca ou pré-impregnadas de um produto de cuidados ou de retirada de maquiagem; as camadas para bebês e os artigos de higiene feminina; os curativos; os artigos destinados a absor- verem o suor; notadamente para o uso dos esportivos tais como faixas, qua- drados de toaletes...dentre os produtos de vestuário, podem ser citadas as combinações em espuma destinadas notadamente à prática dos esportes náuticos.

Em função dos aditivos que são incorporados aos materiais al- veolares da invenção, aplicações destes podem ser consideradas em outros domínios técnicos, como, por exemplo, no domínio da impressão ou da construção.

A presente invenção tem, também, por objeto um processo de

preparo de um material alveolar, tal como anteriormente definido, que é ca- racterizado pelo fato de compreender:

a) preparo de uma dispersão aquosa, denominada A1, de fibras de pelo menos um polímero hidrófilo preferencialmente de celulose;

b) preparo de uma composição, denominada B1, de pelo menos

um elastômero sob a forma de um látex;

c) acréscimo de um agente de coagulação do látex na dispersão

Ai;

d) mistura da dispersão Ai obtida na etapa c) da composição B-i;

e) eliminação do excesso de agente de coagulação;

f) opcionalmente, preparo de uma dispersão aquosa, denomina- da A2, de fibras de pelo menos um polímero hidrófilo, a dispersão A2 sendo idêntica ou diferente da dispersão aquosa Ai e incorporação dessa disper- são aquosa A2 na mistura obtida no final da etapa e);

g) preparo de uma composição, denominada B2, de pelo menos

um elastômero sob a forma de um látex, a composição B2 sendo idêntica à ou diferente da composição Bi e incorporação dessa composição B2 à mis- tura obtida na etapa e) ou na etapa f), caso uma etapa f) seja utilizada;

h) aplicação de um tratamento apto a conferir uma estrutura al-

veolar à mistura obtida na etapa g);

i) a em formação da mistura obtida na etapa h);

j) aplicação ao produto obtido na etapa i) de um tratamento apto a assegurar a coagulação e a reticulação desse produto; e

k) secagem do produto obtido na etapa j).

Assim, em um primeiro modo de aplicação preferido do processo da invenção, o processo não comporta a etapa opcional f) e a composição B2 é idêntica à composição Bi.

Em um segundo modo de aplicação preferido do processo da invenção, o processo não comporta a etapa opcional f), mas a composição B2 é diferente da composição B1.

Em um terceiro modo de realização do processo da invenção, o processo comporta a etapa opcional f) e a dispersão A1 é uma dispersão de fibras longas, a dispersão A2 é uma dispersão de fibras curtas e a composi- ção B2 é idêntica à composição B1.

Em um quarto modo de aplicação preferido do processo da in- venção, o processo compreende a etapa opcional f), a dispersão A1 é uma dispersão diferente da dispersão A2 e a composição B2 é diferente da com- posição B1.

Mas, em um quinto modo de aplicação preferido do processo da invenção, o processo comporta a etapa opcional f), e a dispersão A1 é idên- tica à dispersão A2, todas duas compreendem uma mistura de fibras curtas, e de fibras longas e eventualmente de fibras intermediárias e a composição B2 é idêntica à composição B1.

Em um sexto modo de aplicação do processo da invenção, o processo comporta a etapa opcional f), a dispersão A1 idêntica a dispersão A2 e a composição B2 é diferente da composição B1.

A dispersão A1, como a eventual dispersão A2, pode conter uma mistura de fibras de diferentes naturezas, de diferentes comprimentos, o es- sencial sendo que uma parte pelo menos dessas fibras seja tratada por um agente de coagulação de látex e misturada a uma composição de látex para coagulação.

Em todos os casos, a dispersão das fibras de polímero hidrófila, e notadamente de celulose, na fase aquosa pode ser realizada, introduzindo- se essas fibras em um misturador previamente cheio de um volume de água convenientemente escolhido e sob uma agitação mecânica apropriada (que, de maneira geral, será tanto mais vigorosa, quanto mais longas forem as fibras de celulose) e mantendo-se essa agitação até a obtenção de uma pas- ta homogênea. Independentemente, do tipo de misturador (turbo dispersor, misturador planetário, agitador munido de uma pá desfloculadora,...) no qual se faz essa dispersão, é vantajoso que esse misturador seja equipado com um sistema que permita evitar ou pelo menos limitar o aquecimento da dis- persão, como, por exemplo, um sistema de refrigeração das paredes.

Convém observar que, no caso em que se deseja que o material alveolar da invenção contenha, além das fibras de polímero hidrófilo, fibras sintéticas, é inteiramente possível, de acordo com esse primeiro modo de aplicação preferida, acrescentar essas fibras sintéticas às fibras de polímero hidrófilo, por exemplo, dispersando-as conjuntamente com estas na fase a- quosa.

De maneira similar, caso se deseje utilizar um ou vários políme-

ros aptos a servirem de agentes de interface entre as fibras e o elastômero e/ou um ou vários adjuvantes, estes podem ser incorporados seja na disper- são de fibras de polímero hidrófilo, seja no látex, seja ainda em sua mistura, tal como obtida na etapa d) e/ou na etapa f). No modo de aplicação preferido do processo da invenção, o a-

gente de coagulação do látex é um ácido. Nesse caso, a etapa c) de acrés- cimo de um agente de coagulação do látex da dispersão Ai é uma acidifica- ção da dispersão Ai até a obtenção de um pH compreendido entre 1 e 4.

Esse ácido pode ser uma solução aquosa de um ácido fraco, quer seja de natureza orgânica ou mineral. Podem ser citados, por exemplo, ou ácido acético, o ácido fórmico, o ácido oxálico, o ácido succínico, o ácido maléico, o ácido fumárico, o ácido cítrico, o ácido ascórbico. De acordo com uma variante da invenção, a etapa c) pode ser realizada simultaneamente à etapa a), dispersando-se as fibras de polímero hidrófilo, procedendo à acidi- ficação.

Nesse modo de aplicação preferido do processo da invenção, a etapa e) de eliminação do excesso de agentes de coagulação é, então, uma etapa de neutralização da mistura obtida na etapa d).

Mas a coagulação do látex pode ser obtida de maneira conheci- da na técnica por outros métodos, dos quais o método de coagulação por eletrólito.

Nesse método de coagulação por eletrólito, a composição de

látex a coagular é mergulhada em uma solução de eletrólito, geralmente uma solução de cloreto de cálcio ou de nitrato de cálcio, depois retirada e lavada, para eliminar os sais.

Pode-se pensar em uma coagulação térmica do látex sobre as fibras previamente aquecidas.

No modo de aplicação preferido da invenção, no qual a coagula- ção do látex é obtida por acidificação, a etapa de eliminação dos sais por lavagem é evitada e substituída por uma simples neutralização.

O látex de elastômero contém, além do próprio elastômero látex, e de forma conhecida, tensoativos apropriados, catiônicos ou aniônicos, para estabilizar o elastômero, um ou vários agentes plastificantes.

Assim, a incorporação da composição B1 de látex é feita por mis- tura nas mesmas condições que descrito acima para a dispersão das fibras de polímero hidrófilo. Quando a dispersão aquosa de fibras contendo o a- gente de coagulação de látex é misturada com a composição B1 do látex do elastômero, essa mistura provoca a coagulação do látex.

Em seguida, o látex coagulado deve ser reticulado. Ou o látex é auto-reticulante, caso no qual a presença de um agente de reticulação não é necessária, ou o látex não é auto-reticulante e um agente de reticulação é necessário. Os agentes de reticulação do látex são bem conhecidos do téc- nico e compreendem os compostos sulfurados, os peróxidos, etc.

O agente de reticulação, quando necessário, é acrescentado ao látex em proporções compreendidas, de preferência entre 0,05 e 0,5 parte em massa para 100 partes de massa seca do elastômero presente nesse látex.

Em relação aos processos da técnica anterior, o processo da invenção se distingue notadarnente pelo fato de a coagulação de uma parte do látex é provocada, antes da formação da estrutura alveolar, o que permite conseguir uma repartição bimodal ou trimodal do tamanho dos alvéolos, isto é, por um lado, dos alvéolos de tamanho muito pequeno e, por outro lado, dos alvéolos de tamanho mais elevado.

Preferencialmente, a composição B1 representa de 10 a 80% em

peso em relação ao peso total de látex introduzido (composição B1 + compo- sição B2). Por conseguinte, a composição B2 representa de 20 a 90% em peso em relação ao peso total de látex introduzido.

No modo de aplicação preferido do processo da invenção, no qual o agente de coagulação obtido na etapa c) é um ácido, a eliminação do excesso de ácido é feita por tratamento da mistura com o auxílio de uma solução aquosa básica, como, por exemplo, uma solução aquosa de soda, que é acrescentada até a obtenção de um pH neutro.

A incorporação da composição B2 de látex é feita por mistura nas mesmas condições que descrito acima para a dispersão das fibras de polímero hidrófilo.

O tratamento apto a conferir uma estrutura alveolar ao material pode ser constituído pela injeção de um gás que, sendo introduzido na mis- tura de fibras de polímero hidrófilo/látex/látex coagulado, vai gerar no meio dessa mistura uma multidão de bolhas e transformá-la em uma espuma ou por debulha. A espuma é, em seguida, solidificada, o que assegura uma manutenção das bolhas que ela contém. Obtém-se assim uma estrutura al- veolar, interconectada e caracterizando-se vantajosamente por uma distribu- ição do tamanho dos alvéolos, comportando elementos alveolares da ordem do mícron.

De maneira preferida, o gás é o ar e é introduzido na mistura dispersão de fibras de polímero hidrófilo/látex/látex coagulado, submetendo essa mistura durante alguns minutos a uma agitação mecânica vigorosa, vantajosamente compreendida entre 800 e 1200 rpm, e isto, por exemplo, em um turbodispersor que também pode ser munido de um sistema próprio para evitar ou pelo menos limitar o aquecimento da mistura, tal como um sistema de refrigeração das paredes, todavia, é possível utilizar um gás dife- rente do ar, como, por exemplo, um gás inerte, para realizar essa operação de espuma.

À medida que a velocidade à qual é feita a agitação mecânica da mistura dispersão de fibras de celulose/látex/látex coagulado, e a duração dessa agitação regulam a densidade e o tamanho dos alvéolos do material alveolar finalmente obtido - a saber que estes serão tanto menores quanto mais terá sido vigorosa a operação e mais longa, a velocidade e a duração dessa agitação serão, portanto, vantajosamente escolhidas em função das propriedades que se desejam conferir ao material alveolar da invenção.

De acordo com a invenção, o produto com estrutura alveolar ob- tido no final da etapa h) é enformado em função da utilização posterior que é prevista. A em formação pode comportar uma etapa de extrusão, por exem- plo, sob a forma de cinta ou uma etapa de moldagem.

Por exemplo, de acordo com uma variante do processo da in- venção, o elastômero sendo um elastômero reticulável, a em formação da mistura fibras de celulose/elastômero/elastômero coagulado é realizada por extrusão a uma temperatura compreendida entre 60 e 80°C, depois o produ- to extrudado é aquecido a uma temperatura compreendida entre 120 e 180°C, diretamente à saída da extrudadora, por exemplo, por passagem em um túnel de microondas ou em tubo de vapor, para se conseguir sua expan- são e sua reticulação.

De acordo com uma outra variante desse processo, o elastôme- ro sendo um elastômero termoplástico, a em formação da mistura fibras de celulose/elastômero/elastômero coagulado é realizada por extrusão a uma temperatura compreendida entre 140 e 180°C e a expansão do produto ex- trudado é feita espontaneamente à sua saída da fieira.

De acordo ainda com uma outra variante desse processo, o e- lastômero sendo um elastômero reticulável, a em formação da mistura fibras de celulose/elastômero/elastômero coagulado é realizada por uma calandra- gem seguida de uma moldagem por compressão, a qual é feita a uma tem- peratura compreendida entre 120 e 150°C e permite uma reticulação parcial do produto moldado. Após desmoldagem, esse produto é aquecido a uma temperatura compreendida entre 150 e 200°C, por exemplo, por meio de uma estufa ou de um autoclave a ar quente, para se conseguir sua expan- são e concluir sua reticulação.

De acordo ainda com uma outra variante do processo da inven- ção, que se aplica tanto no caso em que o elastômero é um elastômero reti- culável quanto naquele em que é termoplástico, a em formação da mistura fibras de celulose/elastômero é realizada pelo enchimento parcial de um molde por injeção ou por transferência, depois pela expansão dessa mistura e, eventualmente, sua reticulação simultânea no meio do molde para se conseguir o enchimento total deste. Quando o elastômero é um elastômero reticulável, o molde é previamente aquecido, por exemplo, a uma temperatu- ra compreendida entre 150 e 200°C.

A solidificação da espuma, isto é, a coagulação e a reticulação do látex, é obtida por um aumento da temperatura da espuma - isto é, na prática de um aquecimento desta.

Vantajosamente, a coagulação e a reticulação do látex é realiza- da, colocando-se o produto sob a forma de espuma a uma temperatura pelo menos igual a 25°C e, de preferência, superior a 35°C, por exemplo, em um túnel de microondas ou infravermelhos, um tubo de vapor, um auto-clave com vapor vivo ou ar quente, uma estufa a ar ventilado ou a ar quente, um forno de alta freqüência, e mantendo essa espuma a essa temperatura sufi- ciente de tempo para se conseguir sua gelificação, seja na prática durante um período compreendido entre 1 e 5 horas, segundo a espessura da es- puma e a natureza do látex, entre outros, e a reticulação completa do látex. De acordo com a invenção, a coagulação e a reticulação do lá-

tex é seguida de uma operação de aquecimento do produto obtido destinada a secar e a completar, se necessário for, a reticulação do látex. Essa opera- ção de aquecimento é realizada submetendo-se esse produto, de preferên- cia, a uma temperatura compreendida entre 100 e 200°C - utilizando-se também um dispositivo de aquecimento do tipo túnel de microondas ou de infravermelhos, tubo de vapor, autoclave com vapor vivo ou ar quente, estufa de ar ventilado ou de ar quente, forno de alta freqüência, ou sucessivamente vários desses dispositivos e mantendo-se-o a essa temperatura durante um período compreendido entre 1 e 5 horas, conforme os casos.

Na prática, é possível e mesmo vantajoso realizar a coagulação, a reticulação e a secagem do produto em uma só etapa e em um só disposi- tivo de aquecimento, colocando diretamente o produto sob a forma de es- puma nesse dispositivo preaquecido à temperatura escolhida para a seca- gem e a reticulação, a coagulação efetuando-se então no decorrer da eleva- ção em temperatura da espuma.

De acordo com o processo da invenção, este compreende, além disso, a incorporação na dispersão de fibras de celulose, o látex ou sua mis- tura, conforme o caso:

- de um agente tensoativo próprio para favorecer a transforma- ção da mistura dispersão de fibras celulose/látex, em uma espuma; a título de exemplos de agentes tensoativos que se revelaram particularmente bem

convenientes à aplicação do processo, de acordo com a invenção, podem ser citados os sulfossuccinatos, tais como aqueles comercializados pela so- ciedade CYTEC com o nome comercial AEROSOL®; quando esse agente tensoativo é utilizado, é, de preferência, acrescentado ao látex na etapa b), antes que este seja misturado com a dispersão de fibras de polímero hidrófi- Io e isto segundo proporções compreendidas entre 2 e 6 partes em massa para 100 partes de massa seca do elastômero presente nesse látex;

- de um agente próprio para estabilizar a espuma, uma vez esta formada; esse agente pode, notadamente, ser um agente espessante, tal como o éter ou um éster de celulose (hidroxietilcelulose, hidroxi propil metil

celulose, ...); por outro lado, esse agente é vantajosamente incorporado na dispersão de fibras de polímero hidrófilo, em particular de celulose, segundo proporções compreendidas entre 0,5 e 4 partes em massa da massa seca do elastômero presente no látex.

A título de exemplo, excelentes resultados foram obtidos, prepa- rando-se, de acordo com o processo da invenção, materiais alveolares que apresentam uma relação entre a massa seca das fibras de polímero hidrófilo (preferencialmente celulose) e a massa seca do elastômero de aproximada- mente 0,5, misturando-se uma dispersão de fibras de celulose que apresen- ta uma concentração em fibras compreendida entre 8 e 15% com um látex contendo um teor em elastômero seco de aproximadamente 55% em pro- porções, permitindo obter, considerando-se adjuvantes que lhes são acres- centados (sistema de reticulação e, eventualmente, cargas, agentes tensoa- tivos, agentes espessantes, agentes de coagulação, ...) uma relação entre a massa de matéria seca e a massa de água presentes nessa mistura da or- dem de 0,3.

Independentemente do modo de aplicação do processo, confor- me a invenção, esse processo compreende, desde quando ele recorre à uti- lização de um elastômero reticulável, a incorporação de um sistema de reti- culação convenientemente escolhido em função desse elastômero e poden- do compreender, além de um agente de reticulação propriamente dito (enxo- fre, peróxidos), promotores e aceleradores de reticulação, no decorrer do preparo da mistura fibras de polímero hidrófilo/elastômero, notadamente e- tapas a), b), d) ou f).

De maneira similar, esse processo compreende, desde que ele utiliza como agente de interface entre as fibras celulósicas (e, eventualmen- te, as fibras sintéticas) e o elastômero, um polímero cuja reticulação necessi- ta da presença de um sistema de reticulação específico - o que é, por e- xemplo, o caso do álcool polivinílico - a adição desse sistema de reticulação, o qual pode também compreender não somente um agente de reticulação propriamente dito, mas também promotores e aceleradores de reticulação.

Por outro lado, independentemente do modo de aplicação do processo, de acordo com a invenção, este compreende, além disso, o recor- te do material alveolar obtido nas dimensões e nas formas (blocos, placas, folhas, ...) apropriadas aos usos aos quais é destinado.

A invenção tem por objeto qualquer artigo que compreenda um material alveolar, segundo a presente invenção. Em particular, a presente invenção tem por objeto esponjas, ca-

racterizadas pelo fato de compreenderem um material alveolar, tal como an- teriormente definido. Essas esponjas, que podem ser também tanto destinadas à toa- Iete quanto à limpeza das superfícies, apresentam uma espessura compre- endida, de preferência, entre 1 e 15 cm, de maneira particularmente preferi- da, entre 1,5 e 10 cm, e de maneira ainda mais preferida entre 2 e 5 cm para facilitar que seja segura pela mão. Pode também tratar-se de esponjas acha- tadas, de uma espessura que vai geralmente de 1 mm a 5 mm.

A presente invenção tem, além disso, por objeto os artigos do- mésticos, tais como vassouras e raspadeiras para a manutenção das super- fícies (solos, paredes, vidros, vidraças, ...) compreendendo um material al- veolar, de acordo com a invenção.

A presente invenção tem ainda por objeto os artigos de higiene corporal, compreendendo o material alveolar, de acordo com a invenção: as esponjas destinadas ao banho; as esponjas de cuidados ou de retirada de maquiagem; as camadas para bebês e os artigos de higiene feminina; os curativos; os artigos destinados à absorção do suor.

A presente invenção será melhor compreendida com o auxílio do complemento de descrição que se segue e que se refere a exemplos de rea- lização de matérias esponjosas, de acordo com a invenção, e de demonstra- ção de suas propriedades e nas figuras anexadas, e nas quais: - a figura 1 representa o movimento rotativo a efetuar para reali-

zar o teste de medida da capacidade de secagem da esponja obtida no e- xemplo 1;

- a figura 2 representa os movimentos retilíneos a efetuar para realizar o teste de medida da capacidade de secagem da esponja obtida no exemplo!

É evidente, todavia, que esses exemplos são dados unicamente a título de ilustrações do objeto da invenção os quais não constituem de ma- neira nenhuma uma limitação. Exemplo 1: Fabricação de uma esponja, de acordo com a invenção. Prepara-se uma esponja a partir dos seguintes constituintes:

Componente Percentagem de matéria ativa (1) Massas a do- sar (gramas) Mistura látex Látex 55 1047,6 Dissulfeto de tetra- metiltiuram 50 1047,6 Dibenzil ditiocarba- mato de zinco 45 25,6 2- mercaptobenzotiazol de zinco 50 23,0 Ti02 50 345,7 Corante loiro 19 3,0 Corante loiro 11,9 24,2 Mistura látex total 1492,2 Mistura fibra Línteres de algodão 11,5 576,2 Água 4434,0 Propilcelulose metilhidróxi 100 40,3 Celulose hidroxietil 100 17,3 Ácido acético 100 144,0 Total 6704,1 Agente neutralizante Hidróxido de sódio 50 195,9

(1) Em peso em relação ao peso de água na matéria-prima Modo Operacional

Prepara-se a mistura látex, acrescentando-se os ingredientes segundo a ordem da fórmula.

Homogeneiza-se a mistura látex.

Divide-se a quantidade de mistura látex preparada em duas: mistura 1 e mistura 2 e deixa-se, cada uma, sob agitação. Colocam-se os línteres de algodão, a metilhidroxipropilcelulose, a hidroxietilcelulose e a água no misturador (misturador com pás com uma capacidade de 50 litros) para a desagregação das fibras: duração 5 minutos a 1050 rpm. A proporção desses dois agentes reológicos pode variar sensi- velmente, a fim de se obter um diâmetro médio das células mais ou menos importante, conservando o toque suave do produto final.

Derrama-se, em seguida, no misturador o ácido acético, depois homogeneiza-se durante 30 segundos a 600 rpm.

Derrama-se, em seguida, a mistura 1, depois se homogeneiza por uma duração de 30 segundos a 600 rpm.

Acrescenta-se, então, o agente neutralizante e homogeneiza-se durante 30 segundos a 300 rpm.

Derrama-se em seguida a mistura 2, depois se homogeneiza durante 30 segundos a 600 rpm. Coleta-se a matéria obtida e ela é introduzida na tremonha ao

aerador contínuo (bomba: vazão de 5 a 45 litros/hora, cabeçote de mistura: capacidade de 0,3 litros com apêndices quadrados de 150 χ 5 mm) para es- pumar a matéria.

Coloca-se a matéria espumada em moldes. Secam-se os moldes a 140°C, depois são vulcanizados a

1670°C.

Desmoldam-se e recortam-se os pedaços do tamanho de uma

esponja.

Exemplo 2: Medidas das propriedades dos materiais alveolares da invenção: As propriedades dos materiais alveolares, de acordo com a in-

venção, foram apreciadas, determinando:

- sua densidade;

- sua capacidade de absorção de água;

- sua capacidade de retenção de água após uma secagem ma-

nual;

- sua resistência à tração;

- seu poder de secagem; e - o tamanho dos alvéolos. Métodos de Medidas Aplicados:

1) A densidade foi determinada, estabelecendo-se a relação (d) entre a massa volúmica dessas matérias esponjosas e a massa volúmica da

água.

2) A capacidade de absorção de água foi determinada, pesando- se as matérias esponjosas, quando estão perfeitamente secas e após imer- são em um volume de água, depois se estabelecendo a relação (a), segundo a fórmula:

Massa após imersão na água - massa seca

A= __x 100

Massa seca

enquanto que a capacidade de retenção de água após uma secagem manu- al foi determinada, pesando-se esses mesmos materiais alveolares, após uma secagem manual vigorosa e estabelecendo-se a relação (R), segundo a fórmula:

Massa após imersão na água - massa após secagem manual

R= _χ 100

Massa seca

3) A resistência à tração foi determinada, submetendo-se as

amostras, medindo-se entre 5 e 6 cm de comprimento, 2,5 e 3,5 cm de lar- gura e entre 1,5 e 2,5 cm de espessura e preparadas por recorte dos materi- ais alveolares a testar, a uma tração por meio de um dinamômetro eletrônico regulado a 300 mm/min até a obtenção de uma ruptura. 4) O poder de secagem foi apreciado pela existência ou não de

traços de água sobre uma superfície previamente molhada, após secagem dessa superfície por esses materiais alveolares, segundo o método apresen- tado a seguir:

Procedimento do Teste de Secagem: Medida da capacidade de secagem das esponjas:

I. Princípio:

A capacidade de secagem (C) de uma esponja é quantificada pela medida da quantidade de água absorvida pela esponja, após secagem de uma superfície molhada.

II. Material:

- água a 20 ± 2°C;

- uma balança de precisão (ao mg aproximadamente)

- uma esponja de forma paralelepipédica de dimensões 100 mm χ 100 mm χ 20 mm;

- um béquer plástico (volume = 5 litros);

- um espelho de formato 54 cm χ 39 cm; - uma micropipeta de 5 ml;

- água destilada;

- um limpador hidrófobo de forma paralelepipédica de dimensões 100 mm χ 100 mm χ 5 mm;

- uma máquina de lavar roupa; - um cronômetro;

- acetona;

- papel absorvente.

III. Modo Operacional:

- lavar a esponja a testar na máquina de lavar roupa no seguinte

programa:

- lavagem (duração: 30 minutos, temperatura da água: 10°C);

- esvaziamento (sem pausa antes do esvaziamento, duração de esvaziamento: 20 segundos);

- secagem (duração 20 segundos, velocidade final: 200 rpm).

- no final do programa, se, pressionando-se a esponja, a espuma

aparecer, lavar de novo a esponja no mesmo programa. Repetir essa opera- ção até o desaparecimento da espuma.

- mergulhar a esponja em um béquer de água e prensar a es- ponja a fim de escoar a água;

- secar a esponja na máquina de lavar roupa no seguinte pro-

grama:

- duração da secagem: 2 minutos, velocidade final de secagem; 1000 rpm;

- durante o tempo da secagem, desengordurar o espelho com o papel toalha embebido na acetona;

- retirar a esponja da máquina de lavar roupa e colocá-la verti-

calmente sobre uma superfície seca;

- deixar a porta da máquina de lavar roupa aberta;

- regular o limpador;

- derramar ao longo do espelho 3 ml de água destilada com o auxílio da micropipeta (seja 3 g de água);

- repartir essa água de forma uniforme com o auxílio do limpa-

dor;

- balançar o limpador acima do espelho para eliminar as gotas eventualmente retidas;

- pesar o limpador. Seja M' sua massa em g. Essa massa é sub-

traída em 3 gramas de água derramada sobre o espelho para conhecer a

massa de água depositada sobre a superfície. Seja M1 essa massa em g;

- acionar o cronômetro;

- secar o espelho com a esponja previamente regulada. O gesto deve inicialmente ser um movimento rotativo, de maneira a passar apenas

uma única vez por tudo (duração: 10 segundos). Depois um movimento reti- líneo com ida simples (com o mesmo lado da esponja inclinado a 45° apro- ximadamente), de maneira a passar apenas uma única vez por toda a parte (duração: 8 segundos);

- parar o cronômetro (a duração indicada deve ser de 18 segun-

dos ± 1 segundo);

- pesar a esponja. Seja M2 a massa em g (não esperar a estabi- lização da balança para considerar o valor, pois a água se evapora rapida- mente da esponja);

- secar o espelho com o papel absorvente;

- desengordurar o espelho com papel toalha embebido em ace-

tona;

- a capacidade de secagem da esponja é expressa em percen- tagem por: C = 100 χ M2/M1;

- repetir as operações de secagem, secando-se a esponja com a máquina de lavar no programa descrito anteriormente, a fim de serem obti- dos no final 3 valores de C;

- calcule a média dos 3 valores de C;

- a capacidade de secagem da esponja é igual à média calcula- da a ± 5% aproximadamente.

5) O tamanho dos alvéolos foi deduzido de imagens MEB (Mi- croscopia eletrônica de varredura) consideradas em 4 escalas diferentes. Mede-se o diâmetro d dos alvéolos em 4 séries de imagens.

Exemplo 3: Resultados das Medidas das Propriedades da Esponja Obtida no Exemplo 1.

Obtém-se uma densidade em torno de 0,04 (para o produto fi- nal). Essa densidade é obtida após regulagem dos parâmetros do aumenta- dor, tais como a velocidade de bomba, a velocidade de cabeçote e a injeção de ar. Quanto menor for a densidade do produto, mais suave será o toque.

Os esforços maxi na ruptura são da ordem de 0,1 MPa (no sen- tido do comprimento e da largura) para os produtos obtidos.

A absorção de água é de aproximadamente 1300%. A capacidade de secagem é em torno de 75%.

O umedecimento é de 4 segundos.

A taxa de secagem é de 85% aproximadamente.

A repartição de tamanho dos alvéolos é a seguinte:

d > 1000 pm: 77% 1000 pm>d> 100 pm: 17%

100 pm > d > 10 pm: 4%

pm > d > 0,2 pm: 2%

A título de comparação, uma esponja fabricada pelo processo descrito no documento WO 99/09877, testada nas mesmas condições com uma capacidade de secagem da ordem de 65%.

Claims

1. Material alveolar, compreendendo uma mistura de fibras de polímero hidrófilo, e de pelo menos um elastômero, caracterizado pelo fato de compreender uma estrutura alveolar formada por alvéolos, cujo tamanho está compreendido entre 0,2 μηι e 100 mm, pelo menos 1% dos alvéolos, em volume em relação ao volume alveolar total, tendo um tamanho compre- endido entre 0,2 μιτι e 10 μιτι.

2. Material alveolar, de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de o polímero hidrófilo ser a celulose.

3. Material alveolar, de acordo com a reivindicação 1, ou a rei- vindicação 2, caracterizado pelo fato de ter uma densidade compreendida entre 0,01 e 0,1, preferencialmente entre 0,02 e 0,06, ainda mais preferenci- almente compreendida entre 0,03 e 0,05.

4. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de ter uma capacidade de absor- ção de água pelo menos igual a 800%, preferencialmente compreendida en- tre 1000e 1600%.

5. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de ter uma capacidade de reten- ção de água, após uma secagem manual inferior a 100%.

6. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de apresentar uma taxa de seca- gem inferior a 90%.

7. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de apresentar uma capacidade de enxugamento superior ou igual a 65%, vantajosamente superior ou igual a 70%.

8. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de apresentar uma resistência à tração pelo menos igual a 0,1 MPa.

9. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções precedentes, caracterizado pelo fato de as fibras de polímeros hidrófi- los terem sido submetidas a um tratamento próprio para favorecer um enre- damento no meio do elastômero.

10. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de o elastômero ser seleciona- do dentre as borrachas polibutadieno, os copolímeros de butadieno-estireno, os copolímeros butadieno-acrilonitrila, as borrachas nitrila, as borrachas nitri- la-butadieno, os copolímeros e os ter-polímeros de etileno e de propileno, os copolímeros seqüenciados estireno-butadieno ou estireno-isopreno, os copo- límeros seqüenciados estireno-etileno-butileno-estireno, os elastômeros ter- moplásticos derivados das poliolefinas, os copolímeros de octeno e de etile- no, os copolímeros de acrilato de etila, os terpolímeros de acrilato, de etileno e de ácido acrílico, os terpolímeros de acrilato, de acrilonitrila e de estireno, os policloroprenos, os polietilenos clorados, e suas misturas.

11. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender fibras sintéti- cas escolhidas dentre: as fibras de poliamida, as fibras de poliéster, as fibras de polietileno, as fibras de polipropileno, as fibras de poliacrilonitrila e as fi- bras de álcool polivinílico.

12. Material alveolar, de acordo com a reivindicação 11, caracte- rizado pelo fato de as fibras sintéticas representarem no máximo 20% e, de preferência, entre 5 e 15% em massa da massa total das fibras presentes.

13. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender até 35 partes em massa para 100 partes em massa do elastômero de um ou de vários po- límeros próprios para servir de agentes de interface entre as fibras e o elas- tômero e escolhidos dentre os álcoois polivinílicos, as resinas melanina- formaldeído, as colas vinílicas e os poliuretanos.

14. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender um ou vários adjuvantes escolhidos dentre as cargas claras, plastificantes, corantes ou pigmentos, estabilizantes, tais como antioxidantes, agentes ultravioletas, antiozonantes, fungicidas, bactericidas, perfumes microencapsulados, agen- tes espessantes, agentes tensoativos, agentes de coagulação do látex e a- gentes de reticulação.

15. Material alveolar, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de a relação entre a massa total das fibras e a massa de elastômero presentes nesse material estar compre- endida entre 2 e 0,2, e, de preferência, entre 1,5 e 0,3.

16. Artigo, compreendendo um material alveolar, com definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.

17. Artigo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de se tratar de uma esponja.

18. Artigo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de ser selecionado dentre: um artigo do lar, um artigo de higiene corpo- ral, tal como: uma esponja destinada ao banho; uma esponja de retirada de maquiagem; uma esponja para bebês e um artigo de higiene feminina; um curativo; um artigo destinado à absorção do suor.

19. Processo de preparo de um material alveolar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, que é caracterizado pelo fato de compreender: a) preparo de uma dispersão aquosa, denominada A1, de fibras de pelo menos um polímero hidrófilo preferencialmente de celulose; b) preparo de uma composição, denominada B-i, de pelo menos um elastômero sob a forma de um látex; c) acréscimo de um agente de coagulação do látex na dispersão Ai; d) mistura da dispersão Ai obtida na etapa c) da composição B1; e) eliminação do excesso de agente de coagulação introduzido na etapa c); f) opcionalmente, preparo de uma dispersão aquosa, denomina- da A2, de fibras de pelo menos um polímero hidrófilo, a dispersão A2 sendo idêntica ou diferente da dispersão aquosa Ai e incorporação dessa disper- são aquosa A2 na mistura obtida no final da etapa e); g) preparo de uma composição, denominada B2, de pelo menos um elastômero sob a forma de um látex, a composição B2 sendo idêntica ou diferente da composição B1 e incorporação dessa composição B2 na mistura obtida na etapa e) ou na etapa f), caso uma etapa f) seja utilizada; h) aplicação de um tratamento apto a conferir uma estrutura al- veolar à mistura obtida na etapa g); i) a enformação da mistura obtida na etapa h); j) aplicação ao produto obtido na etapa i) de um tratamento apto a assegurar a coagulação e a reticulação desse produto; e k) secagem do produto obtido na etapa j).

20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de na etapa c) o agente de coagulação ser um ácido que é acres- centado na dispersão A1 em uma quantidade que permite obter um pH entre 1 e 4, e pelo fato de a etapa e) ser uma etapa de neutralização da mistura obtida no final da etapa d).

21. Processo, de acordo com a reivindicação 19 ou a reivindica- ção 20, caracterizado pelo fato de a etapa c) ser realizada simultaneamente na etapa a).

22. Processo, de acordo com a reivindicação 20 ou a reivindica- ção 21, caracterizado pelo fato de a mistura da dispersão aquosa de fibras acidificada com a parte B1 do látex de elastômero provocar a coagulação do látex.

23. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações19 a 22, caracterizado pelo fato de B1 representar 10 a 80% em peso em relação ao peso total de B e B2 representar de 20 a 90% em peso em rela- ção ao peso total de B.

24. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações19 a 23, caracterizado pelo fato de o tratamento apto a conferir uma estrutu-ra alveolar ao material alveolar ser constituído pela injeção de um gás.

25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações19 a 24, caracterizado pelo fato de o gás ser o ar e ser introduzido na mistu- ra dispersão de fibras de polímero hidrófilo/látex/látex coagulado submeten- do essa mistura durante alguns minutos a uma agitação mecânica.

26. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 25, caracterizado pelo fato de comportar uma etapa de extrusão ou uma etapa de moldagem.

27. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 26, caracterizado pelo fato de a etapa j) ser realizada, colocando o pro- duto obtido na etapa h) a uma temperatura pelo menos igual a 25 0C em um túnel com microondas ou infravermelhos, um tubo de vapor, um autoclave com vapor vivo ou com ar quente, uma estufa a ar ventilado ou a ar quente, um forno de alta freqüência, e mantendo esse produto por período compre- endido entre 1 e 5 horas.

28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações a 27, caracterizado pelo fato de, na etapa k), o produto ser submetido a uma operação de aquecimento, submetendo esse produto a uma temperatu- ra compreendida entre 100 e 200 0C, utilizando um dispositivo de aqueci- mento do tipo túnel com microondas ou infra-vermelhos, tubo de vapor, au- toclave com vapor vivo ou com ar quente, estufa de ar ventilado ou de ar quente, forno de elevada freqüência, ou sucessivamente vários desses dis- positivos, e mantendo-o a essa temperatura durante um período compreen- dido entre 1 e 5 horas.

29. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 28, caracterizado pelo fato de as etapas j) e k) serem realizadas em uma única etapa e em um único dispositivo de aquecimento.

30. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 29, caracterizado pelo fato de compreender a incorporação na disper- são de fibras de celulose, o látex ou sua mistura: - de um agente tensoativo próprio para favorecer a transforma- ção da mistura dispersão de fibra celulose/látex, em uma espuma; - de um agente próprio para estabilizar a espuma, uma vez esta formada.

31. Processo, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de o ácido tensoativo ser escolhido dentre os sulfo-succinatos e ser utilizado, segundo proporções compreendidas entre 2 e 6 partes em massa para 100 partes de massa seca do elastômero presente no látex.

32. Processo, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de o agente próprio para estabilizar a espuma ser um agente es- pessante, tal como um éter ou um éster de celulose, que é incorporado na dispersão de fibras de polímero hidrófilo, segundo proporções compreendi- das entre 0,5 e 4 partes em massa da massa seca do elastômero presente no látex.

33. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 32, caracterizado pelo fato de: - a relação entre a massa seca das fibras de polímero hidrófilo e a massa seca do elastômero ser de aproximadamente 0,5; - a dispersão de fibras de celulose apresentar uma concentração em fibras compreendida entre 8 e 15%; - o látex ter um teor em elastômero seco de aproximadamente 55%; - a relação entre a massa de matéria seca e a massa de água presentes na mistura ser da ordem de 0,3.

34. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 33, caracterizado pelo fato de compreender a incorporação de um a- gente de reticulação no decorrer do preparo da mistura de fibras de polímero hidrófilo/ elastômero, notadamente etapas a), b), d) f) ou g).

35. Processo, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de o agente de reticulação ser incorporado em proporções compre- endidas entre 0,05 e 0,5 parte para 100 partes do elastômero presente no látex.

36. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 35, caracterizado pelo fato de compreender o recorte do material alveo-lar.