BRPI1006787B1

BRPI1006787B1 - método para produzir uma lâmina de barbear ou depilar, gume de lâmina de barbear ou depilar e lâmina de barbear ou depilar

Info

Publication number: BRPI1006787B1
Application number: BRPI1006787-6A
Authority: BR
Inventors: Xiandong Wang; Neville Sonnenberg
Original assignee: The Gillette Company
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2020-10-20
Also published as: RU2011125694A; US20100178493A1; WO2010081118A1; US20140090257A1; BRPI1006787A2; JP5461584B2; JP2012514503A; CN102271878A; CN102271878B; KR20110099127A; EP2389277A1; MX2011007468A; RU2507063C2; EP2389277B1; PL2389277T3; US8628821B2; US10315319B2; SG172909A1

Abstract

"MÉTODO PARA PRODUZIR UMA LÂMINA DE BARBEAR OU DEPILAR, GUME DE LÂMINA DE BARBEAR OU DEPILAR E LÂMINA DE BARBEAR OU DEPILAR" A presente invenção apresenta a técnica de prensagem isostática (IP) aplicada a gumes de lâminas de barbear ou depilar revestidos com polimeros (por exemplo, PTFE) para produzir gumes de lâmina delgados, densos e uniformes que, por sua vez, apresentam baixas forças de corte iniciais associadas a barbeamentos ou depilações mais confortáveis. A prensagem isostática utilizada pode ser uma prensagem isostática a quente (HIP) ou uma prensagem isostática a frio (CIP) ou qualquer outro processo de prensagem isostática. As condições de HIP podem incluir um ambiente de temperaturas e pressões elevadas em uma atmosfera inerte. As condições de HIP podem ser aplicadas a revestimentos não-sinterizados ou revestimentos sinterizados antes ou depois da aplicação de um processo Flutec® aos revestimentos. As condições de CIP podem incluir temperatura ambiente e pressão elevada. 0 material polimérico pode ser um fluoropolimero ou um material nâo- fluoropolimero ou qualquer compósito do mesmo. 0 revestimento pode ser depositado inicialmente mediante o uso de qualquer método, incluindo, mas não se limitando a, imersão, revestimento por rotação, bombardeamento iônico, ou deposição quimica de vapor (CVD) por calor.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção refere-se a lâminas de barbear ou depilar, e mais particularmente a revestimentos em gumes cortantes de lâminas de barbear ou depilar e a fabricação das mesmas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] É de conhecimento geral na técnica anterior que um aparelho de barbear ou depilar a úmido montado com lâminas revestidas com fluoropolimeros excede o desempenho de um aparelho de barbear ou depilar que não utiliza tais lâminas. Um dos fluoropolimeros mais comumente utilizados para revestir lâminas de barbear ou depilar é o politetrafluoro etileno ou PTFE (ou uma forma de Teflon®). A adição de revestimento de PTFE (por exemplo, telômero) ao gume cortante da lâmina reduz sensivelmente as forças de corte para pêlos de barba ou outros tipos de fibras capilares. Uma força de corte reduzida é desejável uma vez que melhora significativamente os atributos de barbeamento ou depilação incluindo segurança, proximidade e conforto. Tais lâminas com gumes revestidos com PTFE são descritas na patente US n° 3.071.856.

[003] Existem muitos tipos de processos de revestimento que poderiam ser utilizados para produzir lâminas cujos gumes são revestidos com polímeros (por exemplo, PTFE). Alguns processos envolvem a dispersão aquosa do PTFE e alguns envolvem a dispersão orgânica do PTFE. Os processos de dispersão aquosa podem incluir aspersão, revestimento por rotação (spin coating) e imersão. 0 fluoropolimero PTFE pode também ser depositado sobre os gumes de lâmina usando-se processos à base de vácuo como pulverização catódica ou deposição quimica a partir da fase de vapor (CVD) por calor. Entretanto, quando são consideradas questões como qualidade, custo e meio-ambiente, o processo de aspersão de uma dispersão aquosa de PTFE é tipicamente desejado. A dispersão de PTFE em um solvente orgânico também é um processo conhecido na técnica. Esse tipo de dispersão pode incluir, por exemplo, Vydax 100 da Dupont em isopropanol conforme descrito na patente US n° 5.477.756.

[004] Independentemente de ser utilizada uma dispersão aquosa ou orgânica, se for usado um processo de aspersão juntamente com um processo subsequente de sinterização, uma morfologia de superfície não-uniforme, em uma escala microscópica, será produzida sobre os gumes da lâmina e na área proximal das pontas das lâminas, conforme mostrado na figura 1. Isso pode ser causado pela dispersão do tamanho de partícula das partículas de PTFE e pela dinâmica de umedecimento e espalhamento da dispersão. Tipicamente, a espessura média do revestimento de PTFE produzido por um processo de aspersão é de cerca de 0,2 pm a cerca de 0,5 pm.

[005] Deve-se observar que quanto mais delgado o revestimento de PTFE se tornar nos gumes da lâmina, menor a força de corte (presumindo que o revestimento seja uniforme). Embora isso seja genericamente desejável, conforme mencionado acima, revestimentos de PTFE excessivamente delgados em gumes de lâminas pode resultar em pouca cobertura e baixa resistência ao desgaste devido às propriedades intrínsecas do material PTFE. Alternativamente, um revestimento de PTFE excessivamente espesso pode produzir forças de corte iniciais muito altas, que podem, em geral, resultar em maior tração e arrasto e posteriormente na perda da eficiência de corte e subsequentemente do conforto de barbeamento ou depilação. Dessa forma, há um desafio técnico de equilibrar os atributos do material polimérico com a obtenção do revestimento mais delgado possivel para fornecer atributos aprimorados de barbeamento ou depilação.

[006] Isso reforça o desejo na técnica de formar sobre o gume da lâmina um revestimento de PTFE delgado, denso e uniforme com coeficiente de atrito extremamente baixo.

[007] Esforços anteriores feitos em direção a esse objetivo, como a seleção de dispersões de PTFE diferentes, a modificação do tensoativo usado na dispersão e/ou a otimização das condições de aspersão-sinterização resultaram em eficácia moderada.

[008] Algumas soluções conhecidas para adelgaçamento do PTFE sobre gumes de lâmina incluem (1) abrasão mecânica, polimento, desbaste, ou estiramento por tração; (2) um feixe de alta energia (elétrons, raios gama ou raios X, sincrotron) ou gravação a plasma; e (3) aplicação da tecnologia Flutec® ou de oligômeros de perfluoper-hidrofenantreno (PP11).

[009] A desvantagem da primeira solução, a abrasão mecânica, é que a mesma é de dificil controle, pode produzir adelgaçamento não-uniforme e pode também causar danos aos gumes. A desvantagem da aplicação de feixes de alta energia para adelgaçamento do PTFE é que pode haver alteração da reticulação e do peso molecular do PTFE e com isso aumento do atrito e, portanto, da força de corte.

[0010] Uma abordagem relativamente bem sucedida é a aplicação da tecnologia Flutec® conforme descrito na patente US n° 5.985.459 que é capaz de reduzir a espessura (por exemplo, ou adelgaçar) um revestimento de PTFE relativamente espesso produzido por um processo de aspersão e sinterização. Esse processo da técnica anterior, mostrado na figura 1, descreve um fluxo 10 no qual a lâmina 12, cuja ponta 13 recebeu um revestimento por aspersão de partículas de PTFE 11, é sinterizada, conforme mostrado na etapa 14, com argônio a cerca de 101,3 kPa (1 pressão atmosférica (1 atm)) e a uma temperatura de cerca de 330 graus Celsius (°C) a cerca de 370°C para produzir um revestimento de PTFE 16 sinterizado. Tipicamente, a espessura média do revestimento de PTFE produzido por um processo de aspersão é de cerca de 0,2 pm a cerca de 0,5 pm.

[0011] A tecnologia Flutec® conforme mostrado na etapa 17 é subsequentemente aplicada no revestimento 16 para produzir um revestimento de PTFE 18 mais delgado. Isso inclui, tipicamente, a imersão de lâminas revestidas com PTFE 16 em solventes sob elevadas temperaturas de cerca de 270°C a cerca de 370°C e a uma pressão de cerca de 304,0 kPa (3 atm) a cerca de 608,0 kPa (6 atm). Em geral, os solventes empregados no processo Flutec® incluem solventes como perfluoroalcanos, perfluorocicloalcanos, ou perfluoropoliéteres.

[0012] Com a abordagem Flutec®, pode ser obtido um revestimento de PTFE mais uniforme 18 com cerca de 10 nm a cerca de 20 nm de espessura, resultando, consequentemente, em uma redução de quase 40% da primeira força de corte dos gumes de lâmina sobre fibras de lã-feltro em relação às muitas abordagens utilizadas antes do conhecimento do tratamento Flutec®. Entretanto, uma grande desvantagem do processo Flutec® é que embora a maioria dos solventes utilizados possa ser reciclada, alguns devem ser descartados como residuos poluentes.

[0013] Uma outra desvantagem da tecnologia Flutec® é que o solvente químico usado no processo Flutec® tipicamente remove a maior parte dos materiais PTFE do revestimento sinterizado 18 que, conforme mencionado anteriormente, proporciona atributos aprimorados de barbeamento ou depilação.

[0014] Outra desvantagem da tecnologia Flutec® é que geralmente os revestimentos Flutec® resultantes ainda apresentam porosidade uma vez que as moléculas do revestimento não são densamente agrupadas. Isso dificulta a obtenção de um revestimento com um peso molecular desejavelmente alto.

[0015] Dessa forma, existe uma necessidade por um aparelho e método alternativos para produzir revestimentos delgados, uniformes e densos a serem aplicados em gumes de lâminas de barbear ou depilar.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0016] Esta invenção fornece um método para produzir uma lâmina de barbear ou depilar prensada isostaticamente (IP) aplicado em pelo menos um gume da lâmina revestido com pelo menos um material polimérico.

[0017] 0 material polimérico da presente invenção inclui um fluoropolímero como PTFE. A prensagem isostática pode ser uma prensagem isostática a quente (HIP) ou uma prensagem isostática a frio (CIP). A espessura do revestimento prensado isostaticamente resultante fica na faixa de cerca de 10 nm a cerca de 100 nm, tem uma morfologia de superfície substancialmente uniforme, e tem porosidade substancialmente igual a zero.

[0018] Em certas modalidades, as condições de prensagem isostática incluem uma temperatura na faixa de cerca de 300°C a cerca de 380°C, uma pressão na faixa de cerca de 10 MPa a cerca de 550 MPa, uma atmosfera inerte de argônio ou nitrogênio na qual as condições de prensagem isostática podem ser aplicadas durante um periodo que varia de cerca de 10 minutos a cerca de 10 horas.

[0019] As condições de prensagem isostática podem ser aplicadas a um revestimento polimérico sobre o gume da lâmina depois de o revestimento polimérico ter sido sinterizado ou submetido à aplicação de Flutec®.

[0020] Em um aspecto da presente invenção, o material polimérico é composto de um não-fluoropolimero.

[0021] Em ainda outro aspecto da presente invenção, o substrato da lâmina de barbear ou depilar pode incluir lâminas de aço com ou sem um revestimento de camada superior de cromo (Cr), carbono tipo diamante (Diamond-like Carbon, ou DLC), diamante amorfo, ou cromo/platina (Cr/Pt).

[0022] Em ainda mais um outro aspecto da invenção, o gume da lâmina da presente invenção pode ser inicialmente revestido com o material polimérico por imersão, revestimento por rotação (spin coating) , pulverização catódica, ou deposição quimica a partir da fase de vapor (CVD) por calor.

[0023] A não ser onde definido em contrário, todos os termos técnicos e científicos aqui utilizados têm o mesmo significado normalmente compreendido pelo versado na técnica à qual pertence a presente invenção. Embora métodos e materiais similares ou equivalentes àqueles aqui descritos possam ser usados na prática ou nos testes da presente invenção, os métodos e materiais adequados são descritos a seguir. Todos os itens como publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências mencionados neste documento estão aqui incorporados, a titulo de referência, em sua totalidade. Em caso de conflito, prevalecerá o presente relatório descritivo, incluindo as definições. Além disso, os materiais, métodos e exemplos têm finalidade meramente ilustrativa e não se destinam a representar uma limitação.

[0024] Outras características e vantagens da invenção ficarão evidentes a partir da descrição detalhada apresentada a seguir, bem como a partir das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] Embora o presente relatório descritivo termine com reivindicações que mostram particularmente e reivindicam distintamente o que é considerado como a base da presente invenção, acredita-se que a presente invenção será melhor entendida pela descrição a seguir, feita em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais referências iguais são usadas para designar elementos substancialmente idênticos, onde:

[0026] A figura 1 é um diagrama de fluxo representando um processo de adelgaçamento da técnica anterior que usa a tecnologia Flutec®.

[0027] A figura 2 é uma representação esquemática de uma prensa isostática de acordo com a presente invenção.

[0028] A figura 3 é um diagrama de fluxo de acordo com uma modalidade da presente invenção que usa um processo de prensagem isostática a quente.

[0029] A figura 3a mostra uma fotografia obtida em microscópio ótico das áreas chanfradas da lâmina da figura 3 antes do uso de um processo de prensagem isostática a quente.

[0030] A figura 3b mostra uma fotografia obtida em microscópio ótico das áreas chanfradas da lâmina da figura 3 após o uso de um processo de prensagem isostática a quente.

[0031] A figura 4 é um diagrama de fluxo de acordo com outra modalidade da presente invenção que usa um processo de prensagem isostática a quente.

[0032] A figura 4a mostra fotografias obtidas em microscópio ótico das áreas chanfradas da lâmina da figura 4 antes do uso de um processo de prensagem isostática a quente.

[0033] A figura 4b mostra fotografias obtidas em microscópio ótico das áreas chanfradas da lâmina da figura 4a após um processo de sinterização.

[0034] A figura 4c mostra fotografias obtidas em microscópio ótico das áreas chanfradas da lâmina da figura 4b após o uso de um processo de prensagem isostática a quente.

[0035] As figuras 5a, 5b e 5c são representações esquemáticas de perfis de espessuras diferentes de acordo com a presente invenção.

[0036] A figura 6 é um gráfico das distribuições de espessura das figuras 5a, 5b e 5c.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0037] Esta invenção refere-se a gumes cortantes de lâminas de barbear ou depilar que são formadas de modo que apresentem melhorias dos atributos de barbeamento ou depilação durante os primeiros barbeamentos ou depilações. Um aspecto principal da invenção está voltado para a formação de um revestimento delgado, denso e uniforme sobre o gume da lâmina que tem uma baixa força de corte e baixo atrito. O termo "delgado" refere-se à espessura do revestimento da presente invenção. Em geral, quanto mais delgado o revestimento se torna sobre gumes de lâmina, menor a força de corte e melhor os atributos de barbeamento ou depilação. O termo "denso", para uso na presente invenção, significa a falta ou eliminação substancial da porosidade do revestimento da presente invenção. A densidade é desejável e proporciona atrito e forças de corte mais baixos, barbeamentos ou depilações mais consistentes, além de taxas menores de desgaste (por exemplo, aumento da vida útil da lâmina) . 0 termo "uniforme", para uso na presente invenção, refere-se à morfologia de superficie (por exemplo, lisura) do revestimento da presente invenção. De modo similar, quanto mais uniforme a superficie do revestimento, mais confortável será o barbeamento ou depilação e menor a taxa de desgaste, entre outras coisas. Conforme mencionado anteriormente, um material comumente utilizado para revestimento de gumes de lâminas é um tipo de fluoropolimero, ou PTFE. Como tal, o material PTFE será utilizado como referência ao longo da descrição da presente invenção, porém sem a exclusão de outros materiais (mencionados abaixo) que podem ser usados como substitutos de maneira substancialmente equivalente.

[0038] Gumes de lâminas de barbear ou depilar produzidos de acordo com a presente invenção, tal como será descrito a seguir, apresentam forças de corte iniciais mais baixas que proporcionam maior conforto nos primeiros barbeamentos ou depilações, em relação a lâminas produzidas com tecnologias convencionais de aspersão e sinterização.

[0039] A invenção apresenta uma nova aplicação de um processo ou tecnologia conhecida chamada prensagem isostática que pode incluir prensagem isostática a quente (HIP), prensagem isostática a frio (CIP), outros processos relacionados à CIP ou outros processos isostáticos. Genericamente, as prensas isostáticas são conhecidas como equipamentos para comprimir materiais como cerâmicas, ligas metálicas e outros materiais inorgânicos. Alguns exemplos de uso do processo de HIP incluem lâminas para turbinas cerâmicas, turbinas de superligas à base de niquel, fundição de aluminio e materiais que devem ter baixa porosidade. Embora representem uma tecnologia relativamente madura, os processos de prensagem isostática não são geralmente usados na indústria de polimeros.

[0040] Conforme mostrado na figura 2, o aparelho de processo de HIP 20 tipicamente submete os componentes a uma temperatura elevada em uma câmara de aquecimento 23 e a uma pressão de gás isostática elevada em um vaso de pressão 24. Para a presente invenção, os componentes dispostos no aparelho 20 são lâminas de barbear ou depilar inseridas, por exemplo, sob a forma de conjuntos de lâminas 22. Uma bomba de vácuo 25 bombeia ar para dentro do vaso de pressão 24. Um gás de pressurização mais comumente usado em um processo de HIP via compressor 27 é argônio (Ar) que é um gás inerte. Podem ser usados outros gases como, por exemplo, nitrogênio. O gás inerte é usado para reduzir os danos às lâminas e ao material polimérico. A câmara HIP 20 é aquecida, fazendo com que a pressão no interior do vaso de pressão 24 aumente e o gás, a pressão e a temperatura são controlados por uma unidade de controle 28. Geralmente, os processos isostáticos como HIP podem ser aplicados durante um período na faixa de cerca de 10 minutos a cerca de 10 horas, desejavelmente cerca de 20 a 30 minutos.

[0041] Em todos os tipos de processos isostáticos, a pressão é aplicada ao componente a partir de todas as direções; daí o termo "isostático".

[0042] Embora não mostrado na figura 2, o processo CIP é razoavelmente similar ao processo de HIP, exceto que funciona à temperatura ambiente e pode envolver um meio líquido (geralmente uma mistura de óleo e água) como o mecanismo de pressão, bombeado e pressurizado em todos os lados para produzir um produto uniforme e pode, em muitas instâncias, exigir processamento adicional (por exemplo, como sinterização) para fornecer um produto final adequado. Em geral, o processo CIP envolve a aplicação de alta pressão isostática acima de cerca de 98 MPa (1000 kgf/cm2) a cerca de 550 MPa. O CIP é um processo de compressão de pó muito eficaz. Dois métodos CIP bem conhecidos incluem o processo de "bolsa molhada" no qual a substância em pó encerrada em uma bolsa de borracha é imersa diretamente no meio de alta pressão, e o processo de "bolsa seca" no qual o trabalho de pressão é realizado através de moldes de borracha construídos no interior do vaso de pressão.

[0043] Para os propósitos da presente invenção, deve-se contemplar que qualquer um dos processos de prensagem isostática conhecidos pode ser usado de forma substancialmente intercambiável para gerar os resultados do produto desejado com algumas alterações plausíveis de temperatura, pressão ou processamento adicional. Portanto, embora a modalidade de prensagem isostática a quente da presente invenção seja descrita em mais detalhes abaixo, a noção de que pode ser usado qualquer outro tipo de prensagem isostática (em adição a ou no lugar de) é contemplada na presente invenção.

[0044] Em uma modalidade desejável da presente invenção, a prensagem isostática a quente é usada em gumes de lâmina ou gumes de lâmina revestidos com polímeros (por exemplo, revestidos com PTFE) para produzir gumes de lâmina delgados, densos e uniformes. Uma vantagem importante do uso de um processo de prensagem isostática como o processo de HIP em relação ao processo Flutec® da técnica anterior é que os processos isostáticos (por exemplo, HIP) tipicamente não envolvem o uso de nenhum solvente orgânico, fornecendo, dessa forma, uma solução simples e ambientalmente benigna.

[0045] A prensagem isostática a quente (HIP) quando aplicada ao revestimento de PTFE sobre gumes de lâmina na presente invenção força a sinterização e a fluência (similar a uma fusão) do revestimento de PTFE sobre os gumes de lâmina como será descrito a seguir. A sinterização aquece e forma uma massa coerente de partículas de PTFE. A fluência sob continua aplicação de calor ou pressão deformará de maneira gradual e permanente o revestimento com partículas de PTFE. Dessa forma, devido à sinterização e fluência (similar a uma fusão do material), o processo de HIP é capaz de formar um revestimento de PTFE denso, delgado e uniforme sobre o gume da lâmina.

[0046] Em um aspecto, a nova aplicação do processo de prensagem isostática a quente (HIP) na presente invenção para o tratamento de gumes de lâmina revestidos com PTFE (por exemplo, tradicionalmente por aspersão ou por aspersão-sinterização) pode produzir revestimentos de PTFE extremamente delgados, densos e uniformes. Conforme mencionado anteriormente, é sabido que tanto a espessura do revestimento de PTFE como sua morfologia sobre o gume da lâmina são bastante críticos e importantes em termos de diminuição da força de corte e obtenção de uma melhor experiência de barbeamento ou depilação.

[0047] Dessa forma, o processo de HIP aplicado a gumes de lâmina fornece uma nova aplicação para as condições de HIP que podem manipular eficazmente a espessura de um revestimento polimérico conforme descrito abaixo. Em uma modalidade da presente invenção da figura 3, uma prensa isostática a quente é usada em gumes de lâmina revestidos com PTFE para produzir gumes de lâmina com revestimento delgado, denso e uniforme.

[0048] Com referência agora à figura 3, pelo menos uma lâmina 32 que inclui pelo menos um revestimento polimérico como particulas de PTFE 34 (por exemplo, previamente borrifadas) sobre e ao redor da ponta da lâmina 33 é, na etapa 35, submetida a condições de HIP conforme descrito em conjunto com a figura 2 para fornecer um revestimento delgado e uniforme de PTFE 38 sobre a lâmina 32 de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0049] As condições de HIP na etapa 35 da presente invenção podem incluir uma temperatura na faixa de cerca de 300°C a cerca de 380°C ou uma temperatura próxima da temperatura de fusão do PTFE que é cerca de 327 °C. Uma temperatura desejável para a presente invenção pode ser de cerca de 330°C a cerca de 370°C. Além disso, na presente invenção as condições de HIP da etapa 35 podem incluir uma pressão na faixa de cerca de 100 MPa a cerca de 550 MPa. Geralmente, o processo de HIP é executado a uma pressão de cerca de 100 MPa a cerca de 350 MPa e, desejavelmente, a uma pressão de cerca de 220 MPa. Conforme mencionado anteriormente, as condições de HIP da etapa 35 da presente invenção podem incluir necessariamente uma atmosfera inerte, desejavelmente de argônio ou nitrogênio.

[0050] Usando-se uma temperatura de HIP relativamente alta, o revestimento de PTFE é amaciado conforme mencionado anteriormente, acentuando, dessa forma, a deformidade ou "escorrimento" ou fluxo do material PTFE (por exemplo, similar a uma fusão) sobre a superficie do gume da lâmina. À medida que flui, o material PTFE penetra nos poros 34a da figura 3 no interior da superficie do gume da lâmina. A remoção da maioria dos poros fornece um revestimento denso com porosidade substancialmente igual a zero. Em adição à mecânica dessa fluência durante o processo de HIP, a alta pressão de HIP empurra simultaneamente o espesso revestimento de PTFE existente nas proximidades das pontas da lâmina para longe da ponta de modo que é formado um revestimento muito delgado, denso e sobre o gume da ponta da lâmina 33 conforme mostrado na figura 3 junto ao revestimento 38. A espessura do revestimento de PTFE 38 resultante da figura 3 situa-se na faixa de cerca de 10 nm a cerca de 100 nm e é, desejavelmente, cerca de 20 nm. A espessura 38a do revestimento 38 é substancialmente uniforme em todas as áreas do revestimento com a possibilidade de algumas áreas levemente não-significativas ou levemente mais espessas (por exemplo, na ponta da lâmina). A morfologia de superficie do revestimento 38 é lisa não tendo praticamente nenhuma aglomeração de particulas de PTFE (por exemplo, áreas de não-uniformidade de espessura ou saliência de particulas de PTFE) fornecendo, assim, atrito e força de corte ideais. Em alguns casos, a área superficial 32b coberta pelo revestimento 38 (por exemplo, após o processo de HIP) pode ser maior que a área superficial 31 coberta pelo revestimento 34. A área superficial ou o comprimento 37 é desejavelmente maior que 150 pm uma vez que essa é a área aproximada da lâmina de barbear ou depilar que toca a pele do usuário. Como as condições de HIP geralmente permitem um bom controle de qualidade, a dimensão do revestimento desejável de 150 pm é, em geral, facilmente obtida.

[0051] As características do revestimento 38 da presente invenção são muito aprimoradas em relação ao revestimento 34. Uma maneira de reconhecer esse fato baseia-se em avaliações da cor de interferência do revestimento de PTFE 38. Por exemplo, conforme mostrado nas fotografias da figura 3a e da figura 3b, o uso de um microscópio ótico com luz polarizada é uma maneira de avaliar as características (por exemplo, uniformidade, morfologia de superfície, densidade, etc.) de gumes de lâmina revestidos com PTFE. Na figura 3a, um revestimento de PTFE não-sinterizado (por exemplo, o revestimento 34 da figura 3) é mostrado obtido antes da aplicação do processo de HIP, sendo utilizada uma dispersão de PTFE de 2,50%, em peso, de LW1200 da Dupont com um peso molecular médio de cerca de 45.000 dalton. A figura 3a corresponde a uma fotografia da área de chanfro 32b ou um lado do gume da lâmina da figura 3, sendo que o gume da lâmina 32c tem um comprimento total de cerca de 250 um. A ponta 33 é indicada nas partes inferiores das fotografias nas figuras 3a e 3b.

[0052] Após a aplicação do processo de HIP (por exemplo, na etapa 35 da figura 3) a uma temperatura igual ou cerca de 370°C e a uma pressão igual ou de cerca de 250 MPa, o revestimento resultante 38 produzido conforma-se sobre a superficie do gume da lâmina de modo que praticamente "abraça" os contornos da superficie e faz o polimero fluir para dentro dos poros s 34a da figura 3 no interior da superficie do gume da lâmina. Isso também pode suavizar grupos de aglomerados de particulas 34b de PTFE. Esses pontos 34b indicam áreas de não-uniformidade na morfologia de superficie do gume da lâmina revestido no sentido de que podem adicionar espessura a essas áreas; tal espessura não é desejável (por exemplo, na ponta 33 da lâmina) uma vez que pode afetar o atrito e a força de corte. O revestimento 38 é mostrado na fotografia da figura 3b. Pode-se perceber facilmente a olho nu as diferenças na morfologia de superficie do revestimento entre a fotografia "antes de HIP" (mostrada na figura 3a) e a fotografia "depois de HIP" (mostrada na figura 3b) . A fotografia da figura 3b mostra uma diferença visivel da eliminação substancial de poros 34a e aglomerações de particulas 34b de PTFE.

[0053] Em geral, a cobertura do revestimento de PTFE sobre o substrato do gume da lâmina e as propriedades superficiais (ou biológicas) do revestimento serão aprimoradas após os processos de HIP. Em particular, uma característica aprimorada é que a espessura do revestimento de PTFE ao redor das pontas dos gumes de lâmina pode ser substancialmente delgada e uniforme, um resultado desejável que diminui significativamente a força de corte das lâminas (por exemplo, a força de corte de fibra de lã-feltro ou de fibra capilar é significativamente reduzida). Por exemplo, a Ia força de corte de lã-feltro (ou força de corte) pode ter uma redução da porcentagem da força após o processo de HIP de cerca de 15% a cerca de 65% ou a Ia força de corte de lã- feltro (ou força de corte) pode ser reduzida na faixa de cerca de 4,89 N (1,10 1b) a cerca de 7,56 N (1,70 1b) após o processo de HIP.

[0054] Essa consequência do processo de HIP (por exemplo, diminuição substancial da primeira força de corte do gume da lâmina comparada com processos tradicionais de sinterização) fornece gumes de lâmina com menor força de corte inicial levando a barbeamentos ou depilações mais confortáveis e rentes. Ficou demonstrado que atributos aprimorados de barbeamento ou depilação, como proximidade e conforto, foram conseguidos com gumes revestidos com PTFE e tratados com o processo HIP para um sistema de barbeamento ou depilação a úmido.

[0055] Como a nova tecnologia de HIP aplicada a gumes de lâmina fornece uma técnica não-quimica para adelgaçamento do revestimento de PTFE sobre gumes de lâmina, ela é também vantajosa em relação a processos quimicos conhecidos (por exemplo, tecnologia Flutec®) uma vez que não há perda de material PTFE. Segue-se que, sob condições otimizadas, essa nova técnica conforme descrito na presente invenção pode ser uma abordagem alternativa para processos conhecidos de adelgaçamento (por exemplo, da figura 1 que mostra o processo de aspersão e sinterizaçâo e a tecnologia Flutec®) e, como tal, pode ser inteiramente usada no lugar desses processos.

[0056] As figuras 3, 3a e 3b acima descrevem o processo de HIP aplicado diretamente para tratar lâminas revestidas com polimeros que não foram submetidas a nenhum outro tratamento (por exemplo, sinterizaçâo) para adelgaçar o polimero revestido e obter gumes de lâmina de baixa força de corte, uma simplificação do processo de revestimento polimérico como um todo.

[0057] Agora, com referência à figura 4, em uma outra modalidade da presente invenção o processo de HIP pode ser aplicado após o tratamento por sinterizaçâo dos gumes de lâmina revestidos com PTFE. Conforme ilustrado na figura 4, a lâmina 42 que inclui um revestimento com particulas de PTFE 44 (por exemplo, borrifadas) sobre e ao redor da ponta da lâmina 43 é submetida à sinterização na etapa 45. A etapa de sinterização inclui submeter a lâmina 42 a uma pressão igual ou cerca de 101,3 kPa (1 atm) e de cerca de 330°C a cerca de 370°C. Após a etapa de sinterização, pode haver uma redução significativa nos poros 44a encontradas no interior do revestimento 46. Esse processo fornece um revestimento 46 com alguma densidade aprimorada. Os grupos de particulas de PTFE 44b mostram aglomerações e indicam áreas de não- uniformidade no revestimento 44 e podem também, após a sinterização, ser reduzidos embora possam permanecer no revestimento 46 conforme mostrado na figura 4 nos pontos 46a. Conforme mostrado na figura 4, as particulas de PTFE 46, após a sinterização, são mais macias que as particulas de PTFE 44 originais. A espessura das particulas de PTFE 46 pode ser cerca de 0,2 pm a cerca de 1 pm. A submissão da lâmina 42 com particulas 46 às condições de HIP conforme mostrado na etapa 47 fornece um revestimento de PTFE 48 mais delgado e uniforme sobre a lâmina 42 de acordo com outra modalidade da presente invenção. A espessura das particulas de PTFE 48 é cerca de 10 nm a cerca de 100 nm, ou desejavelmente cerca de 20 nm. As condições de HIP na etapa 47 na figura 4 são similares às condições de HIP descritas anteriormente em conjunto com a figura 3.

[0058] Novamente, usando-se uma temperatura de HIP relativamente alta, o revestimento de PTFE 46 é amaciado acentuando, dessa forma, a deformidade ou "escorrimento" ou fluxo do material PTFE sobre a superficie do gume da lâmina. À medida que flui, o material PTFE penetra ainda mais nos poros ou poros restantes 44a da figura 4 no interior da superficie do gume da lâmina. A remoção dos poros 44a fornece um revestimento denso desejado com porosidade substancialmente igual a zero que proporciona barbeamentos ou depilações consistentes, baixo atrito, e menores taxas de desgaste. Os grupos de particulas de PTFE 44b mostram aglomerações e indicam áreas de não-uniformidade e são também substancialmente suavizados e reduzidos ainda mais durante a etapa 47 do processo de HIP. Os pontos 46a na figura 4 no interior do revestimento 46 também mostram aglomerações restantes de particulas de PTFE. Esses pontos 46a indicam áreas de não-uniformidade na morfologia de superficie do gume da lâmina revestido no sentido de que projetando-se para fora eles podem adicionar espessura a essas áreas e isso, em geral, não é desejável uma vez que pode afetar negativamente o atrito e a força de corte. Esses pontos 46a pode ser substancialmente removidos no revestimento resultante 48. Dessa forma, a porosidade no revestimento resultante 48 é substancialmente não-existente com poucas, se houver, poros 44a e outras aglomerações 44b com uma morfologia de superficie resultante substancialmente uniforme, lisa e com poucas, se houver, particulas de PTFE 46a.

[0059] Em adição à mecânica dessa fluência durante o processo de HIP, a elevada pressão de HIP empurra, simultaneamente, o espesso revestimento de PTFE existente nas proximidades das pontas da lâmina para trás e distante das pontas de modo que é formado um revestimento de PTFE 48 muito delgado, denso e uniforme sobre o gume da ponta da lâmina 43 conforme mostrado na figura 4 . A espessura do revestimento de PTFE 48 resultante da figura 4, conforme mencionado anteriormente com relação à figura 3, situa-se na faixa de cerca de 10 nm a cerca de 100 nm, e é, desejavelmente, cerca de 20 nm.

[0060] Agora com referência às figuras 4a, 4b e 4c, as melhorias das características do revestimento em relação aos três estágios descritos em conjunto com a figura 4 são mostradas pelas fotografias obtidas em microscópio ótico. Essas fotografias, conforme mencionado anteriormente, ajudam a mostrar a cor de interferência do revestimento de PTFE mediante o uso de luz polarizada como uma maneira de avaliar as características (por exemplo, uniformidade, morfologia de superfície, e densidade) de gumes de lâmina revestidos com PTFE. Cada fotografia nas figuras 4a, 4b e 4c corresponde respectivamente a cada área de chanfro 42b da figura 4, onde o gume da lâmina pode ter um comprimento total 42c de cerca de 250 um. A ponta 43 é indicada nas partes inferiores das fotografias nas figuras 4a, 4b e 4c respectivamente. Essas fotografias foram obtidas com uma amostra de gume da lâmina revestido com PTFE de 2,50%, em peso (dispersão Dupont Te- 3667N), em diferentes estágios. O peso molecular médio é cerca de 110.000 dalton. A faixa de peso molecular do revestimento da presente invenção fica na faixa de cerca de 3000 a 1 milhão dalton e fica desejavelmente na faixa de cerca de 40.000 dalton a cerca de 200.000 dalton.

[0061] Na figura 4a, o revestimento 44 da figura 4 é mostrado aplicado à lâmina 42 antes da etapa de sinterização 45 na fotografia A obtida em microscópio ótico. Um revestimento de PTFE sinterizado por processos tradicionais (por exemplo, o revestimento 46 da figura 4) é mostrado na figura 4b obtida a 343°C em uma atmosfera de argônio e a 101,3 kPa (1 atm) antes de o processo de HIP ser aplicado. Depois da aplicação do processo de HIP (por exemplo, na etapa 47 da figura 4) a uma temperatura igual ou cerca de 343°C em uma atmosfera de argônio e a uma pressão de cerca de 206,7 MPa (2.040 atms), o revestimento resultante 48 produzido conforma-se sobre a superficie do gume da lâmina de modo que praticamente "abraça" os contornos da superficie e faz o polimero fluir para dentro dos poros 44a da figura 4 no interior da superficie do gume da lâmina. O revestimento resultante 48 é mostrado na fotografia da figura 4c.

[0062] Pode-se perceber facilmente a olho nu as diferenças na morfologia de superficie do revestimento entre a fotografia "antes da sinterização" (mostrada na figura 4a), a fotografia "após a sinterização" (mostrada na figura 4b) e a fotografia "após HIP" (mostrada na figura 4c) . As fotografias das figuras 4b e 4c mostram uma diferença visivel da eliminação das muitas aglomerações de particulas de PTFE 46a e dos poros (ou poros) 44a. As particulas 46a indicam áreas de não-uniformidade na morfologia de superficie do gume da lâmina revestido no sentido de que projetando-se para fora elas podem adicionar espessura a essas áreas.

[0063] Agora com referência às figuras 5a, 5b e 5c, estas mostram uma ilustração de perfis de espessura não- uniforme e uniforme, todos mostrados na forma do gráfico da figura 6. O revestimento 52 é um revestimento de PTFE não- uniforme sobre um gume da lâmina representada na figura 5a onde o revestimento 52 é visualmente mais espesso nos gumes ou lados da lâmina mostrados no ponto 52a do que na ponta da lâmina mostrada em 52b. O revestimento 54 é um revestimento de PTFE não-uniforme sobre um gume da lâmina representada na figura 5b onde o revestimento 54 é visualmente mais espesso na ponta da lâmina mostrada em 54b do que nos lados 54a da lâmina. De acordo com a presente invenção, o revestimento 56 é mostrado com uma espessura substancialmente uniforme nos lados da lâmina 56a e na ponta da lâmina 56b da lâmina representada na figura 5c. Em alguns casos, a espessura na ponta da lâmina 56b pode ser levemente maior (não mostrada) do que a espessura nos lados da lâmina 56a. A faixa de dimensões para 52a e 52b, e 54a e, 54b são cerca de 0,2 um a cerca de 1 um e são reduzidas em 56b de cerca de 20 nm a cerca de 100 nm.

[0064] As espessuras dos revestimentos 52a, 52b, 54a, 54b, 56a e 56b das lâminas mostradas nas figuras 5a, 5b e 5c, face a face à distância da ponta da lâmina, são também mostradas na forma do gráfico da figura 6 onde o eixo X representa os valores de espessura do revestimento e o eixo Y representa a distância entre os valores das pontas das lâminas. Conforme mostrado na figura 6, a lâmina da figura 5c com revestimento 56 tem uma espessura uniforme (por exemplo, a linha reta 66 no gráfico) independentemente da distância da ponta da lâmina, enquanto a lâmina da figura 5b com as espessuras de revestimento 54a e 54b é mostrada por uma linha curva 64 mostrando que a espessura do revestimento é maior na ponta, mas diminui à medida que se afasta da ponta da lâmina, e enquanto a lâmina da figura 5a com as espessuras de revestimento 52a e 52b é mostrada por uma linha curva 62 mostrando o revestimento como sendo mais espesso a partir da região intermediária para baixo da borda de chanfro da lâmina e relativamente delgado na ponta da lâmina.

[0065] Deve-se observar que a HIP é menos sensivel ao que o revestimento de PTFE pré-formado engloba em termos de espessura, uniformidade, peso molecular, tamanho de partícula, etc., e dai segue que, qualquer método de revestimento de PTFE inicial pode ser usado de acordo com a presente invenção, incluindo, mas não se limitando a, imersão, revestimento por rotação (spin coating) , bombardeamento iônico, e deposição química a partir da fase de vapor (CVD) por calor. Dessa forma, independentemente de quão não-uniforme ou deficiente é um revestimento polimérico formado inicialmente, o processo de HIP através da redistribuição de material PTFE no interior do revestimento pode produzir um revestimento mais liso, mais denso e mais uniforme com maior cobertura. Dessa forma, é contemplado vantajosamente que um simples processo de imersão poderia substituir um processo de aspersão para produzir o revestimento polimérico inicial (por exemplo, PTFE), apesar de o antigo processo apresentar um resultado menos uniforme que o processo mais recente.

[0066] Deve-se contemplar, ainda (não mostrado), que a presente invenção pode incluir a tecnologia Flutec® da técnica anterior mostrada na figura 1 com os processos isostáticos (por exemplo, processo de HIP) aqui descritos aplicados ao revestimento da lâmina antes ou após o processo Flutec®.

[0067] Adicionalmente, diferentes dispersões ou outras formas de matérias primas de vários fornecedores podem ser prontamente usadas para produzir revestimentos delgados e uniformes.

[0068] Dessa forma, os benefícios obtidos a partir de uma abordagem de prensagem isostática para lâminas revestidas com PTFE são conseguidos independentemente do método utilizado para o revestimento de PTFE inicial sobre um gume da lâmina e, como tal, não se limita a um tipo específico de revestimento (por exemplo, um processo de aspersão).

[0069] Isso indica que a tecnologia de prensagem isostática (IP) pode em geral ser mais robusta em termos de qualidade do gume da lâmina e proporcionar reduções de custos potencialmente benéficas.

[0070] As melhorias das características morfológicas produzidas pelo uso de processos de IP (HIP ou CIP) em revestimentos minimizam variações da força de corte do gume da lâmina e fornecem maior proteção à lâmina contra danos. Além disso, os processos de IP aprimoram a qualidade total do produto e proporcionam aos consumidores uma experiência de barbeamento ou depilação mais suave e consistente.

[0071] A presente invenção contempla que os processos isostáticos como HIP ou CIP, ou outros processos isostáticos relacionados podem também ser usados com outros fluoropolímeros além de PTFE, incluindo, mas não se limitando a PFA (resina polimérica de perfluoroalcóxi) , FEP (etileno- propileno fluorado), ETFE (polietilenotetrafluoroetileno), PVF (fluoreto de polivinila), PVDF (fluoreto de polivinilideno), e ECTFE (polietilenoclorotrifluoroetileno).

[0072] A presente invenção contempla que os processos isostáticos como HIP ou CIP, ou outros processos isostáticos relacionados podem também ser usados com compósitos de fluoropolimero (por exemplo, PTFE), incluindo, mas não se limitando a PTFE/nano-diamante, PTFE/silica, PTFE/alumina, PTFE/silicone, PTFE/PEEK (poliéter éter cetona), e PTFE/PFA.

[0073] Além disso, o processo de HIP da presente invenção não está necessariamente constrito à aplicação a materiais incluindo PTFE ou PTFE e pode também ser aplicável a outros materiais de revestimento não-fluoropolimeros (por exemplo, não-PTFE), incluindo, por exemplo, mas não se limitando a, polivinil pirrolidona (PVP), polietileno, polipropileno, polietileno peso molecular ultraleve, metacrilato de polimetila, Parylene e/ou outros.

[0074] Adicionalmente, o substrato da lâmina do aparelho de barbear ou depilar pode ser composto de aço com ou sem revestimentos de camada superior como cromo (Cr) , carbono tipo diamante (Diamond-like Carbon, ou DLC), diamante amorfo, cromo/platina (Cr/Pt) ou outros materiais adequados ou combinação de materiais. Ficou demonstrado que o substrato da lâmina que é composto desses materiais (por exemplo, Cr ou DLC) melhora a adesão do material de revestimento polimérico sobre o gume da lâmina após a aplicação de condições de HIP.

[0075] Outra modalidade da presente invenção contempla que as condições de HIP podem ser usadas em conjunto com um aparelho de barbear ou depilar a seco ou um aparelho para barbear ou depilar a úmido, sendo que as lâminas de corte do aparelho de barbear ou depilar a seco são submetidas de modo similar às condições de HIP conforme descrito anteriormente.

[0076] Em ainda outra modalidade da presente invenção, é adicionalmente contemplado que as condições de HIP descritas acima podem ser usadas em conjunto com as lâminas que são implementadas em instrumentos médicos ou cirúrgicos, como lâminas cirúrgicas, bisturis, facas, fórceps, tesouras, tosquiadoras, ou similares, ou outras lâminas ou instrumentos de corte não-cirúrgicos.

[0077] As dimensões e valores apresentados na presente invenção não devem ser compreendidos como estando estritamente limitados aos exatos valores numéricos mencionados. Em vez disso, exceto de outro modo especificado, cada uma dessas dimensões se destina a significar tanto o valor mencionado como uma faixa de valores funcionalmente equivalentes em torno daquele valor. Por exemplo, uma dimensão apresentada como "40 mm" pretende significar "cerca de 40 mm".

[0078] Todos os documentos citados na Descrição Detalhada da Invenção estão, em sua parte relevante, aqui incorporados a titulo de referência; A citação de qualquer documento não deve ser interpretada como admissão de que este represente técnica anterior com respeito à presente invenção. Se houver conflito entre os significados ou definições dos termos mencionados neste documento e o significado ou definição de termos em um documento incorporado por referência, o significado ou definição atribuida a um termo especifico mencionado neste documento terá precedência.

[0079] Embora modalidades particulares da presente invenção tenham sido ilustradas e descritas, deve ficar evidente aos versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do espirito e escopo da invenção. Portanto, pretende-se cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo da presente invenção.

Claims

1. Método para produzir uma lâmina de barbear ou depilar caracterizado por compreender: prensar isostaticamente (IP) pelo menos um gume da lâmina revestido com pelo menos um material polimérico.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita prensagem isostática compreender uma prensagem isostática a quente (HIP) ou uma prensagem isostática a frio (CIP).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito material polimérico compreender um fluoropolimero.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito revestimento polimérico produzido por prensagem isostática ter uma espessura na faixa de 10 nm a 100 nm.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito revestimento polimérico produzido por prensagem isostática ter uma morfologia de superficie uniforme.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito revestimento polimérico produzido por prensagem isostática ter porosidade igual a zero.

7. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito processo de HIP compreender, ainda, uma temperatura na faixa de 300°C a 380°C.

8. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito processo de HIP compreender, ainda, uma pressão na faixa de 10 MPa a 550 MPa.

9. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito processo HIP compreender, ainda, uma atmosfera inerte de argônio ou nitrogênio.

10. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dito processo de HIP ser aplicado durante um periodo que varia de 10 minutos a 10 horas.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita etapa de prensagem isostática ser aplicada ao dito material polimérico após a sinterização do dito material polimérico.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito material polimérico compreender um não-fluoropolimero.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a dita lâmina de barbear ou depilar ser composta de aço, cromo (Cr), carbono tipo diamante (Diamond-like Carbon, ou DLC), diamante amorfo, ou cromo/platina (Cr/Pt).

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito pelo menos um gume da lâmina ser revestido com o dito polimero por imersão, revestimento por rotação {spin coating) , pulverização catódica, ou deposição quimica a partir da fase de vapor (CVD) por calor.

15. Gume de lâmina de barbear ou depilar caracterizado por ser formado mediante o uso do método conforme definido na reivindicação 1.

16. Lâmina de barbear ou depilar caracterizada por compreender um gume da lâmina revestido com um material polimérico produzido por prensagem isostática.

17. Lâmina de barbear ou depilar, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por o dito material polimérico compreender um fluoropolimero.

18. Lâmina de barbear ou depilar, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por o dito revestimento produzido por prensagem isostática ser formado por uma prensagem isostática a quente (HIP) ou uma prensagem isostática a frio (CIP).

19. Lâmina de barbear ou depilar, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por o dito revestimento produzido por prensagem isostática ter uma espessura que varia de 10 nm a 100 nm, ter uma morfologia de superficie uniforme, e ter porosidade igual a zero.

20. Lâmina de barbear ou depilar, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por o dito processo de HIP compreender, ainda, uma temperatura na faixa de 300°C a 380°C, uma faixa de pressão de 10 MPa a 550 MPa, uma atmosfera inerte de argônio ou nitrogênio, e sendo que o dito processo de HIP é aplicado durante um periodo que varia de 10 minutos a 10 horas.

21. Lâmina de barbear ou depilar, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o dito processo de HIP ser aplicado ao dito revestimento polimérico após a sinterização do dito revestimento polimérico.