BRPI1101377B1

BRPI1101377B1 - produto não-tecido que contém partículas orgânicas e/ou minerais e seu processo de produção

Info

Publication number: BRPI1101377B1
Application number: BRPI1101377A
Authority: BR
Inventors: Rosé Frédéric; Riboulet Georges; Losser Jean-Marc; Migliavacca Massimo; Groten Robert
Original assignee: Freudenberg Politex Sa
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2020-04-07
Also published as: US20110230112A1; EA021286B1; FR2957610A1; CA2734281C; PL2366822T3; JP2011196009A; FR2957610B1; JP5868600B2; UA106728C2; CA2734281A1; KR101801174B1; US8999868B2; EP2366822B1; EP2366822A1; EA201100375A1; ES2486686T3; CN102191629A; DK2366822T3; KR20110104898A; BRPI1101377A2

Abstract

produto não-tecido que contém partículas orgânicas e/ou minerais e seu processo de produção. esta invenção tem como objeto um produto não-tecido que contém partículas orgânicas e/ou minerais e seu processo de produção. produto não-tecido flexível que possui uma densidade de volume que é menor que 1 e que seja formado pelo menos por duas camadas de fibras ou filamentos sintéticos sobrepostos na direção z que é perpendicular ao plano xy de dito produto, tendo sido submetido a pelo menos uma operação de agulhagem mecânica ou hidráulica, onde dito produto não-tecido também integra matérias-primas particuladas na forma de partículas minerais e/ou orgânicas distribuídas de uma forma monomodal ou multimodal neste produto e pelo menos parcialmente revestidas ou encapsuladas por um material ligante que pode, pelo menos, conectar os pontos dos filamentos ou fibras uns aos outros, um produto não-tecido que seja caracterizado por pelo menos uma população ou fração de partículas orgânicas e/ou minerais, chamadas "partículas grandes," tendo um tamanho tal que: 3x (<sym>smf)^ 3^<243> v, preferivelmente 5x (<sym> smf)^ 3^v<243> v, onde smf corresponde ao perfil transversal médio das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido, e v. representa o volume individual médio das partículas orgânicas ou minerais.fig.10.

Description

Relatório Descritivo da patente de invenção “PRODUTO NÃOTECIDO QUE CONTÉM PARTÍCULAS ORGÂNICAS E/OU MINERAIS E SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO”

Esta invenção refere-se ao campo de substratos com base em tecidos não-tecidos feitos de têxteis sintéticos.

Trata-se de um produto não-tecido flexível e dimensionalmente estável sob a forma de uma tela ou substrato que é feito de polímeros termoplásticos e que consiste de filamentos ou fibras quimicamente ligados, bem como o seu processo de produção.

Mais particularmente, o propósito desta invenção é o aperfeiçoamento das propriedades físicas e mecânicas de têxteis não-tecidos que são feitos de fibras ou filamentos contínuos quimicamente ligados através da utilização de matérias primas minerais e/ou orgânicas, por exemplo, integradas no ligante durante a fase de impregnação, revestimento ou dispersão e, então, parcial ou totalmente encapsuladas pela resina após o entrelaçamento.

A matéria-prima mineral e/ou orgânica particulada pode consistir de uma mistura de diferentes populações em tamanho e/ou natureza do grânulo, tornando possível aumentar o número de conexões entre as camadas da manta de fibras que constituem o produto não-tecido e, opcionalmente, o tamanho dos pontos de ligação entre filamentos ou fibras.

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No campo acima mencionado, a tendência atual é a produção de novos produtos não-tecidos tanto pela redução de componentes, quanto através da utilização de produtos que sejam menos nobres, mas são duráveis ou renováveis ou recicláveis, ou então ter conteúdo de baixa energia, por razões econômicas ou ambientais.

Ao mesmo tempo, a tendência para reduzir os custos de produção está forçando os fabricantes a produzir cada vez mais rápido, enquanto que, ao mesmo tempo, cumprir as exigências cada vez maiores.

As propriedades mecânicas e estabilidade ao calor dos produtos nãotecidos que são usados como telas se tornam fatores absolutamente decisivos, tanto para sua adequação para a transformação durante a formação de betumes quanto para tratamentos a quente sob restrições análogas, devido a um efeito de memória térmica, bem como em relação aos requisitos de qualidade e durabilidade na aplicação final.

Atualmente, essas telas frequentemente consistem de um tecido nãotecido de 80 g/m² a 350 g/m², que pode ser vinculado e estabilizado quimicamente no caso de um substrato homopolímero ou termicamente no caso da utilização de superfícies que consistem em dois polímeros pela fusão de um deles.

Em alguns casos, essas superfícies ou produtos não-tecidos podem ser reforçados por fios, redes, tecidos ou vidro ou materiais tecidos de polímeros

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3/44 sintéticos com módulos muito altos, antes, opcionalmente, sendo usado como telas que são projetadas para ser impregnadas e revestidas com betume que são modificadas por polímeros ou outros substratos ou para sofrer transformações sob restrições térmicas.

De um modo geral, essas superfícies, após estarem em camadas seguido dos processos de produção úmido, seco ou fundido, que são conhecidos pelos versados na arte, se submetem a interligação por agulhagem mecânica ou por ligação hidráulica antes de sua consolidação térmica e/ou química, a fim de garantir a coesão, pelo menos parcial da manta fibrosa e, portanto, para dar a ela a maior parte de sua resistência a ruptura.

A ligação química ou térmica que ocorre subsequentemente tem como objetivo tornar a superfície ou produto não-tecido dimensionalmente estável em relação às restrições termomecânicas as quais a superfície ou o produto possa ser submetido.

Um possível reforço adicional destes têxteis, através de fios, redes, vidro ou materiais tecidos de polímeros com modulagem muito alta, incorporada antes da ligação mecânica ou hidráulica ou química ou durante a formação das camadas, tem como objetivo reduzir mais ainda sua deformabilidade sob condições de estresse a quente (no tratamento posterior ou temperatura de transformação) destas estruturas fibrosas estabilizadas desta forma.

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Na prática, estas superfícies ou produtos não tecidos em camadas requerem alta estabilidade dimensional tanto no posicionamento quanto no envelhecimento. Alem disto, durante sua produção ou transformação, submetem-se simultaneamente a restrições mecânicas e térmicas com intensidades que são muito maiores do que as que são submetidas durante seu uso ou aplicação final.

Numerosos tipos de produtos não tecidos, encontrados de maneiras mais ou menos satisfatórias dos requisitos acima mencionados assim como seus processos de produção, já foram propostos e são conhecidos no estado da técnica.

Desta forma, a Patente Francesa 88 16711 descreve um processo para a produção de um substrato baseado em um material não-tecido para um artigo plano de boa estabilidade dimensional que pode ser ligado química ou termicamente, tendo um peso entre 20 e 500 g/m², e reforçado longitudinalmente por fios contínuos com alta modulação, preferivelmente maior do que 50 Gpa. No produto não-tecido resultante, ocorre a quebra dos fios de vidro, sob uma temperatura de 180^oC, e sob uma pressão de pelo menos 80 N por metro de largura, e sob condições a frio o módulo é o mesmo com ou sem fios de reforço. A estabilidade dimensional sob condições a quente e a deformabilidade desta forma são essencialmente aprimoradas em relação aos produtos não-tecidos padrões.

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A composição, bem como o mecanismo de entrelaçamento a aproximadamente 200^oC de ligantes químicos aquosos para produtos nãotecidos utilizados na indústria de telas de vedação são conhecidos através do documento US 6 221 973. Esses ligantes consistem em misturas de um poliácido que contém pelo menos dois grupos carboxílicos, um poliálcool que contém pelo menos dois grupos hidroxílicos e um acelerador.

De modo a atender os novos padrões internacionais, a resina resultante que forma um ligante divulgado por este documento U.S. é substancialmente livre de formaldeído. Esta resina é impregnada sobre um substrato de tecido não tecido feito de fibras de vidro que é projetado para a produção de revestimentos contendo betume. Com as fibras de vidro, elas próprias, sendo insensíveis à faixa da temperatura encontrada durante a aplicação de asfalto, a função essencial do ligante é então garantir a coesão das fibras pela solidez e adesão dos pontos de ligação química, para evitar uma retração mecânica da superfície através do desenvolvimento de uma resistência aceitável, com o que a superfície não é consolidada antecipadamente.

Ao contrário de telas feitas de poliéster e mais geralmente os produtos não-tecidos feitos de polímeros termoplásticos, as fibras ou fios de vidro que compõem a estrutura que é descrita neste documento U.S. não são submetidos a modificações estruturais que estão vinculadas a elevadas tensões e

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6/44 temperaturas que são exercidas, podendo assim apresentar um comportamento de retração residual durante os ciclos térmicos que ocorrem durante a utilização.

Inúmeros outros exemplos de ligantes que tornam possível a consolidação de superfícies não-tecidas são conhecidos no estado da técnica, por exemplo, por meio dos documentos US 4 076 917, EP 0 583 086, e WO 97/31036.

Algumas aplicações recentes ou requisitos de mercado/produto simultaneamente exigem uma excelente estabilidade dimensional, combinada com um aumento da espessura dos produtos não-tecidos.

Com as restrições técnicas e econômicas nem sempre permitindo um aumento do peso de superfície, então se faz necessário dar seguimento a uma redução da densidade do produto, geralmente situado em um intervalo de 0,15 a 0,3, ou aproximadamente 70 a 80% de vácuo com base no material a ser ligado.

É facilmente compreensível que este aumento da espessura com gramatura constante influencie negativamente o número, bem como o tamanho, dos pontos de conexão através do aumento das distâncias entre os filamentos ou fibras das camadas que são sobrepostas ao longo do eixo Z, e consequentemente influencie negativamente a estabilidade e/ou o módulo do produto não-tecido concernente.

Os documentos US 6 299 936 e EP 1 664 418 citam o uso de resinas entrelaçáveis em diluição aquosa de 40% a 95%, opcionalmente

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7/44 complementadas com matérias-primas minerais, como boro, silicatos ou fibras de vidro, com o propósito de produzir produtos muito rígidos e espessos (> 1 cm) que consistem de fibras inorgânicas e que são usados para isolamento.

Estes documentos também mencionam aplicações em relação à possível consolidação de telas de vedação ou subcamadas de pano ou papel. No entanto, ditos substratos consistem apenas de fibras ou filamentos de vidro e, portanto, são insensíveis a temperatura no domínio em questão. Além disso, ditos produtos não-tecidos não estão ligados previamente através de uma interligação do tipo agulhagem hidráulica ou mecânica, enfraquecendo consideravelmente a manta.

Além disso, o documento US 2009/0048371 descreve a produção de uma membrana de vedação que contém betume em duas superfícies, com base em um tecido não-tecido feito de fibras sintéticas ou artificiais, que é consolidado através de uma mistura de pelo menos um ligante químico e hidróxido de alumínio.

A secagem e o entrelaçamento do ligante são preferivelmente implementados a uma temperatura de 190^o C a 210^o C por aproximadamente 0,5 minutos a cerca de 5 minutos e, de preferência de 1,3 a 3,0 minutos. A taxa de peso do ligante seco é de preferência entre 15% e 20% (0,5% a 30%) do peso do produto não tecido a ser ligado. Hidróxido de alumínio é incorporado em uma taxa de 10% a 100% da taxa do ligante químico seco. Os tamanhos das

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8/44 partículas de hidróxido de alumínio variam de 0,5 pm a 50 pm, e de preferência entre 0,9 pm e 5 pm. A camada de tecido não-tecido é então revestida ou impregnada com betume para formar a membrana.

Este documento U.S. reivindica um aumento da carga de ruptura e a estabilidade térmica da superfície que for assim produzida.

No entanto, nos exemplos comparativos citados, uma redução muito significativa da carga de ruptura e um aumento de deformabilidade são notados em particular durante o uso de 10 partes de carbonato de cálcio ou caulim.

O documento BE 858 986 descreve o uso de um ligante que compreende uma mistura de polímero, um ligante que é formado por emulsão e uma matériaprima inerte que foi projetada para aumentar a resistência mecânica do tecido. A superfície a ser ligada consiste de uma mistura de fibras sintéticas, naturais e/ou artificiais em leves gramaturas, com coesão e as propriedades finais do tecido sendo asseguradas apenas usando esse ligante que firma as fibras para impedir a desintegração ou reforçar a resistência destas.

O peso médio de superfície destas superfícies é da ordem de 25 a 35 g/m² e a produção de superfícies mais pesadas é assegurada pela sobreposição e subsequente consolidação das superfícies individuais.

O nível mais favorável de resistência alcançado em termos de tração, até mesmo reforçado pelas matérias-primas minerais que são utilizadas, é muito baixo e é da ordem de 50 N a 80 N/5 cm calculado para 100 g/m². Estes valores

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9/44 devem ser comparados com os de um produto não-tecido que forma uma tela de vedação, que são da ordem de 5 a 10 vezes maior, para atingir 250 a 350 N/5 cm pelo mesmo peso final.

O campo de aplicação dos produtos que são descritos neste documento BE é principalmente no âmbito do processo dos têxteis que são quase descartáveis ou são destinados ao isolamento térmico. Estes produtos nãotecidos são impróprios para utilização no âmbito de telas de vedação ou substratos termicamente estáveis devido à fraqueza da coesão bem como do nível das propriedades mecânicas obtidas. Nota-se também que determinadas matérias-primas, tais como silicato de cálcio, geram uma perda de resistência do produto não-tecido.

O propósito desta invenção, em relação a um produto não-tecido flexível, com uma densidade menor que 1, com base em material(s) sintético(s) e integrando pelo menos um ligante, destina-se a melhorar as propriedades físicas e mecânicas deste produto, nomeadamente aumentando o tamanho e o número de pontos conexão entre as fibras ou filamentos que pertencem às diferentes camadas do produto e, de preferência também entre as fibras ou filamentos da mesma camada.

A invenção vantajosamente deve também tornar possível modular, modificar ou melhorar as propriedades físicas e/ou mecânicas e particularmente o comportamento elástico, a deformabilidade sob condições a quente e a frio

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10/44 para a produção de substratos não-tecidos, nomeadamente consolidados por um ligante químico entrelaçável.

Para este propósito, a invenção tem por objeto um produto não-tecido flexível que tem uma densidade que seja menor que 1 e que seja formado pelo menos por duas camadas de fibras ou filamentos sintéticos sobrepostos na direção Z que é perpendicular ao plano XY do dito produto, tendo sido submetido a pelo menos uma operação de agulhagem mecânica ou hidráulica, onde dito produto não-tecido também integra matérias-primas particuladas na forma de partículas minerais e/ou orgânicas distribuídas de uma forma monomodal ou multimodal neste produto e pelo menos parcialmente revestido ou encapsulado por um material ligante que pode, pelo menos, conectar os pontos dos filamentos ou fibras uns aos outros, um produto não-tecido que seja caracterizado por pelo menos uma população ou fração de partículas orgânicas e/ou minerais, chamadas partículas grandes, possuir um tamanho tal que:

x (VSMf )³ < v, preferivelmente 5 x (VSMf )³ < v, onde SMf corresponde ao perfil transversal médio das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido, e v representa o volume individual médio das partículas orgânicas ou minerais.

Vantajosamente, as partículas grandes constituem a fração majoritária, em termos de massa e/ou volume, das partículas de matéria-prima que estão

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11/44 presentes no produto não-tecido e produzem pontificações ou conexões entre os nós, malhas, fibras e filamentos da mesma camada e entre as camadas sobrepostas que formam o produto não-tecido.

De acordo com uma incorporação preferida variante da invenção, o produto não-tecido tem pelo menos uma das seguintes características:

-As partículas grandes têm pelo menos uma dimensão d tal que d >3 x DMf, preferivelmente d > 5 x DMf, onde DMf corresponde ao diâmetro médio das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido,

-As partículas grandes têm um tamanho médio que corresponde a pelo menos 20% do tamanho médio dos poros visíveis das camadas do produto nãotecido que podem ser vistas na direção Z, perpendicular ao plano XY do produto não-tecido.

Dentro da manta dos produtos não-tecidos, cujas fibras de filamento têm um valor nominal dentro do intervalo habitual, as partículas grandes vantajosamente têm uma granulometria média que é maior do que cerca de 50 pm, preferivelmente maior do que aproximadamente 60 pm.

Embora um tamanho significativo de partículas grandes seja benéfico para o estabelecimento de conexões e pontificações entre fibras e filamentos de camadas separadas, no entanto, é necessário que estas partículas grandes possam ser introduzidas na manta fibrosa do produto não-tecido e que, além disso, não gerem uma espessura excessiva local (por deformação das camadas

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12/44 ou por projeção). Assim, é necessário que seu tamanho também seja adaptado para que possam se aninhar na espessura do produto não-tecido.

Os inventores notaram que esses objetivos foram alcançados quando o volume individual v das partículas grandes também verifica a desigualdade seguinte: v < 50 x (V$Mf )³, preferivelmente v < 30 x (jSMf )³

Preferivelmente, pelo menos um dos dois arranjos seguintes também é verificado:

- As partículas grandes têm um tamanho médio menor do que aproximadamente 120%, de preferência aproximadamente 100%, do tamanho médio dos poros visíveis das camadas do produto não-tecido vistos na direção Z que é perpendicular ao plano XY do dito produto,

- As partículas grandes têm um tamanho médio de grânulo que é menor do que aproximadamente 400 pm, vantajosamente aproximadamente 300 pm, e de preferência aproximadamente 200 pm.

Para melhorar a qualidade e aumentar o número de conexões entre fibras ou filamentos da mesma camada, as matérias-primas minerais e/ou orgânicas particuladas também compreendem uma população ou fração de partículas cujo tamanho do grânulo seja inferior a 30 pm, preferivelmente 20 pm.

Consistente com uma incorporação vantajosa da invenção, as matériasprimas minerais e/ou orgânicas estão presentes em uma taxa de peso entre 1%

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13/44 e 30%, de preferência entre 5 e 25% do peso de fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido.

Nesta descrição, camada é definida como a sobreposição de um conjunto de filamentos ou fibras, que são orientadas em um plano XY e estão superficialmente interligadas no mesmo plano.

No caso de um processo fundido (filamento contínuo), a velocidade de rotação (em geral 30 a 120 m/s) é tal que os filamentos em véu ou feixe durante a disposição em camadas são colapsados entre si, mais ou menos através de feixes, através do espalhamento sobre a plataforma de camadas, formando assim camadas micro-empilhadas (micro-camadas, subcamadas) de vários milímetros quadrados ou menos, almejados por esta invenção.

No caso de um processo seco ou úmido, as fibras previamente individualizadas são depositadas continuamente em feixes na plataforma de camadas, formando camadas de micro-camadas conforme definido acima.

Os sistemas de formação de camadas, opcionalmente, podem dar origem à sobreposição de vários véus ou feixes, terminando assim na produção de camadas destas subcamadas de filamentos ou fibras. Este é o caso de processos multi-véu (filamentos contínuos) ou processos secos, no qual os tecidos são sobrepostos um ao outro.

Naturalmente, as camadas de camadas podem ser produzidas pelo assentamento de diferentes tecidos não-tecidos previamente ligados. As

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14/44 pontificações Z mencionadas neste documento referem-se igualmente a camadas ou subcamadas ou micro-camadas em suas interfaces

A fim de evitar qualquer influência da temperatura nas faixas de temperaturas as quais o produto não-tecido é normalmente exposto durante suas fases de produção, processamento ou aplicação, o material ou materiais que formam as partículas minerais e/ou orgânicas tem (têm) um ponto de fusão que é maior do que o do material formando as fibras ou filamentos das camadas, se necessário, o ponto de fusão de ativação, entrelaçamento ou secagem do ligante.

Como uma variante, e com base nas aplicações que são consideradas e as propriedades que são almejadas para o produto não-tecido, pode ser provido que o ponto de fusão das partículas orgânicas seja menor do que o das fibras ou filamentos e, se apropriado, menor ou maior do que a temperatura de termofixação, secagem, ativação ou entrelaçamento do material que forma o ligante.

De acordo com características vantajosas adicionais da invenção, pode ser provido que:

- As partículas que formam as matérias-primas, que tenham um grânulo de tamanho que seja maior que 100 pm, vantajosamente maior que 60 pm e de preferência maior que 20 pm, têm uma origem ou natureza orgânica,

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- Uma parte das partículas que formam as matérias-primas minerais e/ou orgânicas consiste de partículas que podem expandir-se com a temperatura.

Embora o material sintético que forma as fibras ou filamentos possa ser qualquer material, desde que seja adequado para a produção de tecido nãotecido e adequado para a aplicação desejada, as fibras ou filamentos contínuos que formam as camadas do produto não-tecido são baseados em um material polímero termoplástico que é selecionado a partir do grupo que é formado por polipropilenos, poliésteres, poliamidas, polietilenos, bem como copolímeros destes diferentes polímeros e as possíveis misturas destes diferentes polímeros e copolímeros.

Para aumentar a coesão estrutural do produto não-tecido e melhorar seus níveis de desempenho dentro das faixas e características almejadas, pode ser provido que este integra, opcionalmente em, ou entre duas ou mais camadas constituintes, estruturas de reforço na forma de filamentos, rede(s) e/ou têxteis com características de alta estabilização, partículas minerais e/ou orgânicas que são pelo menos parcialmente revestidas ou encapsuladas pelo ligante que estabelecem conexões rígidas ou que produzem pontificações entre essas estruturas de reforço e os filamentos ou fibras de camadas através de dito ligante.

Consistente com incorporações variantes preferidas da invenção pode ser também provido que:

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-O material que forma as partículas minerais é selecionado a partir do grupo que é formado por carbonatos, silicatos e sulfatos tal como carbonato de cálcio, hidróxido de magnésio ou de alumínio, sulfato de bário, argila, caulim, quartzo, talco e óxidos e hidróxidos tal como óxido de titânio, bauxita, e gibbsita,

- O material que forma as partículas orgânicas é selecionado a partir do grupo que é formado por celulose fibrosa ou particulada, tais como madeira, lignina, grafites, polímeros termofixados micronizados reciclados, tais como epóxi e Baquelite, polímeros termoplásticos micronizados, tais como PET (polietileno tereftalato), PBT (polibutileno tereftalato), PP (polipropileno), PE (polietileno), PA (poliamida), bem como e/ou seus copolímeros,

-O material que forma o ligante é selecionado a partir do grupo que é formado por resinas com ou sem formaldeído, resinas líquidas, em emulsão ou em dispersão com base em acrilato, acrilato de estireno, acetato de vinila, metacrilato, acrilato de vinil, acrilamidas, metilacrilamidas, etil vinil acetato, butadieno estireno, álcool vinílico, acrilato de butadieno, poliuretano, silicone e resinas entrelaçadas, com base em fenol, melamina, uréia, epóxi, alquídicas e poliéster.

Esta invenção também tem por objeto um processo para a produção de um produto não-tecido flexível que tenha uma densidade que seja menor do que 1 e que seja formado por pelo menos duas camadas de fibras ou filamentos que sejam sobrepostas na direção Z perpendicular ao plano XY do dito produto,

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17/44 tendo sido submetido a pelo menos uma operação de agulhagem mecânica ou hidráulica, onde o dito produto não-tecido também integra matérias-primas particuladas na forma de partículas minerais e/ou orgânicas que são distribuídas de uma forma monomodal ou multimodal neste produto e pelo menos parcialmente revestidas ou encapsuladas por um material de ligação que pode pelo menos conectar pontos dos filamentos ou fibras uns aos outros.

De acordo com a invenção, o processo em particular consiste na implementação - com antecedência, simultaneamente ou a seguir - da integração do material de ligação nas e/ou entre as camadas de fibras ou filamentos e uma etapa para a incorporação das matérias-primas particuladas minerais e/ou orgânicas compreendendo pelo menos uma população ou fração de partículas orgânicas e/ou minerais, chamadas partículas grandes, e tendo um volume individual tal que 3 x (VSMf )³ < v, de preferência 5 x (VSMf )³ < v, onde SMf corresponde ao perfil transversal médio das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido, e v representa o volume individual médio das partículas orgânicas ou minerais.

De uma forma preferencial, as partículas grandes que são incorporadas no produto não-tecido correspondem às partículas conforme descrito acima, onde a operação de agulhagem é implementada antes ou após a introdução das matérias-primas particuladas nas, e entre as camadas do produto não-tecido.

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Com o propósito de também multiplicar ou reforçar os pontos de conexão entre as fibras ou filamentos da mesma camada, está vantajosamente previsto que as matérias-primas particuladas minerais e/ou orgânicas incorporadas também compreendem uma população ou fração de partículas cujo tamanho do grânulo seja inferior a 30 pm, preferencialmente a 20 pm.

O processo consiste na incorporação de matérias-primas minerais e/ou orgânicas no produto não-tecido com uma relação de peso entre 1% e 30%, de preferência entre 5% e 25%, do peso das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido.

Consistente com uma primeira variante da incorporação do processo, todas as partículas minerais e/ou orgânicas são incorporadas simultaneamente no produto não-tecido, prévia ou simultaneamente com o ligante químico.

Consistente com uma segunda variante da incorporação do processo, as partículas minerais e as partículas orgânicas são incorporadas de uma forma diferenciada no produto não-tecido, pelo qual as partículas minerais são introduzidas na sequência das partículas orgânicas.

O ponto de fusão do(s) material(s) que forma(m) as partículas minerais e/ou orgânicas pode ser, conforme indicado acima, menor, igual ou maior que o ponto de fusão do(s) material(s) que forma(m) as fibras ou filamentos das camadas, se necessário, o ponto de fusão de ativação, entrelaçamento, ou secagem do ligante.

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Dentro da tela do processo de acordo com a invenção, também pode ser provido que:

- As partículas que possuem um tamanho de grânulo maior do que 100 μm, vantajosamente maior do que 60 μm e de preferência maior do que 20 μm têm uma origem ou natureza orgânica,

- Uma parte das partículas que formam as matérias-primas minerais e/ou orgânicas consiste de partículas que podem expandir-se com a temperatura, e/ou

-As fibras ou filamentos contínuos que formam as camadas do produto não-tecido baseiam-se em um material polímero termoplástico que é selecionado a partir do grupo que é formado por polipropilenos, poliésteres, poliamidas, polietilenos, bem como copolímeros destes diferentes polímeros e as possíveis misturas destes diferentes polímeros e copolímeros.

De modo a evitar a sedimentação ou aglomeração das partículas minerais e/ou orgânicas, o processo pode consistir no uso de um agente tixotrópico ou de dispersão, no caso da introdução de matérias-primas particuladas e do ligante por impregnação, quando a densidade das partículas for maior que cerca de 30%, de preferência cerca de 20%, do que a do ligante.

Finalmente, também pode ser provido integrar no produto não-tecido opcionalmente nas ou entre duas ou mais camadas constituintes - estruturas de reforço na forma de filamentos, rede(s) e/ou têxteis com altas características de

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20/44 estabilização, pelas quais as partículas minerais e/ou orgânicas que são pelo menos parcialmente revestidas ou encapsuladas pelo ligante estabelecem conexões rígidas ou produzem pontificações entre essas estruturas de reforço e os filamentos ou fibras das camadas através de dito ligante.

A invenção será melhor compreendida devido à descrição abaixo, que descreve as incorporações preferidas, providas como meio de exemplos não limitantes.

O processo de produção de um produto não-tecido de acordo com a invenção implementa parcialmente operações que são conhecidas por um versado na arte.

Assim, as camadas de fibras ou filamentos do produto não-tecido são obtidas de uma forma conhecida tanto por um processo seco quanto por um processo fundido ou úmido.

Independentemente do processo acima mencionado que é implementado, a orientação dos filamentos provou que na maior parte estão distribuídos nas camadas nos planos XY. Muito poucas ligações fortes existem ao longo do eixo Z naturalmente.

Processos de interligação, tais como agulhagem mecânica ou ligação hidráulica, tornam possível orientar parcialmente fibras ou filamentos da superfície inicialmente em camadas lisas, na direção da espessura do produto. A calandragem que é suave ou intermitente, assim como, a passagem de ar

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21/44 quente também torna possível definir esta trama termo-mecanicamente pela fusão parcial e específica do polímero. Sem este tipo de ligação, os tecidos nãotecidos não têm praticamente nenhuma sustentação mecânica.

No caso de uma interligação por agulhagem, o número de perfurações que geralmente é feito está na faixa de 20 a 150 perfurações por cm² e comumente em uma faixa de 25 a 70 perfurações por cm². Este índice de perfurações, portanto, permite no máximo uma ligação de filamentos ou nó em Z a cada 1 a 2 mm, desde que, no entanto, as duas agulhas separadas não perfurarem o mesmo local, o que acontece relativamente com frequência.

A coesão por ligação química da manta fibrosa é alcançada nos pontos de cruzamento das fibras ou filamentos, mas ocorre principalmente em locais de acúmulos de multi-filamentos cruzados nos diferentes planos XY das camadas sobrepostas na espessura do produto (sobreposição na direção Z).

Somente as fibras ou filamentos ou os feixes das fibras ou filamentos que são cruzados contribuem para a ligação. Os filamentos paralelos que estão conectados uns aos outros ou as partes livres dos mono-filamentos da manta consomem resina através de um revestimento do tipo núcleo/bainha sem contribuir significativamente para o reforço da manta.

Por sua parte, a ligação em Z é feita por colagem destes estratos ou camadas entre si nos pontos de cruzamento correspondente quando estão em contato.

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Um aumento da espessura do produto não-tecido com a manutenção do peso da superfície necessariamente acarreta uma redução dos pontos de conexão entre as camadas ou estratos e, portanto, uma redução da coesão estrutural e propriedades físicas e mecânicas do dito produto.

O objetivo da invenção é em especial reparar este inconveniente, propondo a introdução de matérias primas minerais e/ou orgânicas que compreendem, nomeadamente, partículas grandes que atendem a um ou mais dos critérios dimensionais acima definidos.

A incorporação de matérias-primas particuladas pode ser implementada de diferentes formas e em diferentes fases de produção do produto não-tecido, em particular com base no tipo e no método de introdução do ligante.

Vantajosamente, a introdução das matérias-primas pode ser implementada ao mesmo tempo que o ligante, por impregnação.

Além disso, as matérias-primas particuladas podem ter diferentes populações ou frações granulométricas com base nas propriedades das partículas adicionais desejadas.

A adição de matérias-primas minerais ou orgânicas na resina de ligação (projetada para impregnar as camadas de tecido não-tecido) na forma de uma mistura de pelo menos duas distâncias granulométricas médias faz com que seja possível aumentar artificialmente o tamanho, mas também e principalmente o número de pontos de ligação.

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O uso de grânulos de tamanhos cujo tamanho é da ordem de 3 a 10 vezes maior do que aquele do diâmetro das fibras ou filamentos, geralmente feitos em tecidos não-tecidos (15 a 30 micrômetros), ou 50 a 150 micrômetros para as matérias-primas minerais ou orgânicas, faz com que seja possível aumentar o número de pontos de ligação potenciais, garantindo pontificações adicionais no eixo Z.

Os grânulos de tamanhos pequenos com um diâmetro equivalente de 0,5 a 20 pm aumentam naturalmente o tamanho ou o peso dos pontos de ligação existentes estatisticamente.

Em especial para os grânulos de tamanhos menores, o uso de um agente dispersante impede a re-aglomeração das partículas e assim atua positivamente no aprimoramento dos módulos em condições a quente das superfícies ou produtos assim constituídos.

Com base na densidade das matérias-primas minerais, é aconselhável usar - quando o tamanho dos grânulos aumenta além de 30 a 50 pm - um agente tixotrópico de espessamento que impede a sedimentação e garante uma dispersão completa dessas cargas no ligante químico e posteriormente na matriz do não-tecido. Este agente que impede a sedimentação geralmente não é necessário quando as matérias-primas são de origem orgânica por causa de sua densidade muito baixa (entre 0,8 e 1,4). Para os grânulos de tamanhos muito

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24/44 grandes (em particular acima de 100 pm), preferencialmente são usadas matérias-primas orgânicas

Da mesma forma, e dentro da manta da pesquisa para um aumento da espessura do produto com um peso de superfície constante, o uso de, por exemplo, microesferas expansíveis termicamente pode ser vantajoso (ver, por exemplo, o documento WO 2006/068 574). No entanto, sua implementação pode ser feita à custa de uma perda da estabilidade dimensional ou um aumento dos alongamentos ou uma redução do módulo em condições a frio, bem como em condições a quente. Na verdade, as distâncias entre os nós de conexão no eixo Z aumentam, reduzindo ainda mais o número de pontos de coesão e de ligação.

A solução de acordo com a invenção com matérias primas minerais ou orgânicas rígidas no eixo Z faz com que seja possível manter ou limitar o nível de deformabilidade em condições a quente por uma compensação da perda dos pontos de conexão e até mesmo melhorá-lo com base na taxa de introdução e a taxa de flexibilidade alvejada.

Em uma forma vantajosa quando um aumento significativo do peso superfície não é necessariamente desejado, a utilização de matérias-primas orgânicas com uma densidade que é de duas a três vezes menor que a das matérias-primas minerais pode ser vantajosa. Estas matérias-primas orgânicas podem ser obtidas facilmente pela micronização de polímeros tais como poliéster, polipropileno ou poliamida ou todos os polímeros termoplásticos ou

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25/44 termo-fixados. A moagem de frascos de polímeros ou a recuperação de refinos obtidos pela lavagem e formação de flocos por reciclagem torna possível nesses processos usar economicamente materiais que são compatíveis e que têm uma densidade que está muito perto do polímero que constitui o tecido não-tecido.

Em comparação com a interligação por agulhagem, que torna possível orientar e criar novos pontos de cruzamento e interligação que são espaçados por 1 a 2 mm no eixo Z para 30 a 70 perfurações por cm², a integração de 5 g/m² de matérias-primas com um tamanho de 40 a 60 pm (ou 2 a 3 vezes o diâmetro dos filamentos) fornece 500 a 6.000 pontos adicionais, com possíveis ligações com base na densidade da matéria-prima, ou 10 a 60 pontos por mm²de produto. Este arranjo torna possível, se necessário, reduzir o número de perfurações por agulhagem (este critério frequentemente correspondente a um gargalo na produtividade por causa dos limites na velocidade com que essa tecnologia pode fazer seu impacto ser sentido).

A figura 1 é uma vista fotográfica tomada com um microscópio eletrônico, ilustrando a interligação por agulhamento de um tecido não-tecido.

A ligação química de têxteis não-tecidos por resinas que podem ser entrelaçadas em geral é feita com uma taxa de ligante seco em uma faixa de 15 a 30% por peso do tecido não-tecido. Uma parte deste ligante não contribui para a coesão e a estabilidade do produto porque também reveste os filamentos ou os feixes de filamentos livres que estão paralelos entre os nós de conexão É

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26/44 possível estimar que 30% a 50% da resina assim introduzida seja ineficaz em relação a certas propriedades mecânicas desejadas, como resistência à ruptura, ou os módulos em condições a frio ou a quente.

A Figura 2 é uma vista fotográfica tomada com um microscópio eletrônico de um corte de um tecido não-tecido que é formado em estratos ilustrando um exemplo de distância do ligante.

A utilização de matérias-primas que são adequadas em tamanho e natureza e, opcionalmente, na forma, densidade e propriedades específicas, torna possível aumentar esse rendimento pela redução da taxa de ligante ou através da melhoria da função de reforço devido a uma melhor sinergia com os substratos que são introduzidos ou um número maior de pontos de ancoragem.

As tabelas abaixo ilustram, em relação às curvas da Figura 3A (carga de dispersão) e Figura 3B (distância média dos inter-filamentos), uma simulação de distância idealizada das matérias-primas minerais com grânulos de tamanhos diferentes para uma taxa de 15 g de matéria-prima por m² e uma densidade de partículas minerais de 2,2 (densidade).

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Tabelas 1A :

Densidade	2,2	g/cm³
Carga/m²	15	g/m²

_________________________________Carga

Tamanho em μm	Volume mm3	Volume cm3	Peso g/partic	N° Partic /m²de Produto	N° Partic /cm²de Produto
1	1,0E-09	1,0E-12	2,2E-12	6,8E + 12	681 818 182
2	8,0E-09	8,0E-12	1,8E-11	8,5E + 11	85 227 273
3	2,7E-08	2,7E-11	5,9E-11	2,5E + 11	25 252 525
5	1,3E-07	1,3E-10	2,8E-10	5,5E + 10	5 454 545
10	1,0E-06	1,0E-09	2,2E-09	6,8E + 09	681 818
20	8,0E-06	8,0E-09	1,8E-08	8,5E + 08	85 227
30	2,7E-05	2,7E-08	5,9E-08	2,5E + 08	25 253
40	6,4E-05	6,4E-08	1,4E-07	1,1 E + 08	10 653
50	1,3E-04	1,3E-07	2,8E-07	5,5E + 07	5 455
60	2,2E-04	2,2E-07	4,8E-07	3,2E + 07	3 157
70	3,4E-04	3,4E-07	7,5E-07	2,0E + 07	1 988
80	5,1E-04	5,1E-07	1,1E-06	1,3E + 07	1 332
90	7,3E-04	7,3E-07	1,6E-06	9,4E + 06	935
100	1,0E-03	1,0E-06	2,2E-06	6,8E + 06	682

Tamanho em μm	N° Part / mm² de Superf Área Produzida	N° Part / mm³ de Produto	N° Médio Por Borda Equiv, 1 mm	Distância Média Inter-Part, μm
1	6818 182	6818 182	179,9	6
2	852 273	852 273	90,6	11
3	252 525	252 525	60,6	16
5	54 545	54 545	36,6	27
10	6 818	6 818	18,4	54
20	852	852	9,3	108
30	253	253	6,2	161
40	107	107	4,7	214
50	55	55	3,7	267
60	32	32	3,1	320
70	20	20	2,7	373
80	13	13	2,3	426
90	9	9	2,1	478
100	7	7	1,9	531

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Tabela 1B:

Gramatura	100	g/m²
Espessura	1	mm
Camadas Z	16	Numer/mm de Espessura

Filamentos “Trama Idealizada”- xx Camadas/mm em Z

Titulo dTex	Comprim. do Fio km/m² de Produto	Comprim. do Fio mm/mm²de Produto	Num. Médio por Borda Equivalente, 1 mm	Distância Média InterPartícula, pm	N° Médio /mm²Plano XY	Distância Média XY, pm

2	500	500	7,8	129	31,3	179
3	333	333	6,8	147	20,8	219
4	250	250	6,2	162	15,6	253
5	200	200	5,7	174	12,5	283
6	167	167	5,4	185	10,4	310
7	143	143	5,1	194	8,9	335
8	125	125	4,9	203	7,8	358
9	111	111	4,7	211	6,9	379
10	100	100	4,6	219	6,3	400

Exemplos de 1 a 4 abaixo ilustram diferentes incorporações variantes de um produto não-tecido, de acordo com o estado da técnica (Exemplo 1) e de acordo com a invenção (Exemplos 2 a 4).

Exemplo 1 (Sem Matérias-primas Particuladas)

Uma superfície de filamentos contínuos de poliéster de 6,0 dtex foi preparada em dois níveis de peso de superfície de 125 e 155 g/m², seguindo um processo chamado spunbond (fiado e ligado). Foi objeto de um reforço por fios 15 de vidro de 68 Tex introduzidos no centro da camada de acordo com os processos descritos no documento FR 88 16711.

Essas superfícies então foram ligadas hidraulicamente a uma velocidade de 20 m/minuto, a uma taxa de uma por face e em quatro níveis diferentes de pressão de 130 a 210 bar usando bicos de 130 pm de diâmetro, onde as

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29/44 aberturas estão separadas por 0,8 mm. Estes testes estão numerados de E1 a E8 no quadro 2 abaixo.

Essas superfícies então foram retomadas e impregnadas em um banho completo, usando um ligante que consiste de 88% de uma resina acrílica e 12% 5 de uma melamina em diluição a 70% a uma velocidade de 12 m/min. O ligante foi seco e então entrelaçado a uma temperatura de 215°C em um primeiro tambor e de 135°C em um segundo tambor em série.

O nível de carregamento foi ajustado de modo que varie teoricamente em uma faixa de 12 a 24% seco em relação ao peso do tecido não-tecido (estes 10 testes estão numerados de E1.1 a E1.1.2 nas tabelas abaixo).

Tabelas 2

Teste N^o.	Velocidade	Peso Superf. Inicial	Pressão Injetor HE	Nível Resina	Peso Superf. Final	Espessura
(m/min)	(g/m²)	(Bar)	%	(g/m²)	(mm)
E1	20	126	150	0,0	126	1,09
E2	20	126	130	0,0	126	0,93
E3	20	123	180	0,0	123	1,02
E4	20	126	210	0,0	126	0,94
E5	20	157	130	0,0	157	1,27
E6	20	158	150	0,0	158	1,16
E7	20	155	180	0,0	155	1,15
E8	20	158	200	0,0	158	1,12
E1.1	12	126	150	14,9	148	1,20
E2.1	12	126	130	14,9	148	1,15
E3.1	12	123	180	14,9	150	0,92
E4.1	12	126	210	14,9	146	0,89
E5.1	12	157	130	17,4	190	1,33
E6.1	12	158	150	16,0	188	1,23
E7.1	12	155	180	12,6	189	1,17
E8.1	12	158	200	15,5	187	1,11

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E1.1.1	12	126	150	18,2	153	1,10
E1.1.2	12	126	150	23,6	165	1,08

Teste N^o	Direção Longitudinal da Ruptura do Fio de Vidro	Direção Longitudinal do Alongamento do Fio de Vidro na Quebra	Direção Longitudinal da Carga de Ruptura	Direção Transversal da Carga de Ruptura
N	(%)	N	N
E1	127	2,1	527	326
E2	128	1,9	525	366
E3	144	2,4	575	358
E4	144	2,2	480	335
E5	133	2,2	645	422
E6	177	2,1	673	440
E7	192	1,8	712	456
E8	155	2,4	740	427
E1.1	350		599	342
E2.1	370		609	328
E3.1	360		600	363
E4.1	340		590	357
E5.1	390		778	444
E6.1	393		778	427
E7.1	408		746	457
E8.1	384		763	462
E1.1.1	311		541	347
E1.1.2	413		613	365

Teste N^o	Isotropia SL/ST	Carga de Ruptura Média (SL + ST)/2	Alongamento na Quebra SL	Alongamento na Quebra ST
/	N	(%)	(%)
E1	1,62	427	52,7	70,6
E2	1,43	446	52,5	66,4
E3	1,61	467	51	63,6
E4	1,43	408	52,3	64,3
E5	1,53	534	55,7	68
E6	1,53	557	51,8	65,1

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E7	1,56	584	50,6	64,8
E8	1,73	584	53,1	64,4
E1.1	1,75	470,5	32,7	37,1
E2.1	1,86	468,5	31,5	34,3
E3.1	1,65	481,5	32,9	37,5
E4.1	1,65	473,5	30,9	37,3
E5.1	1,75	611	34,9	40,7
E6.1	1,82	603	35,5	40,6
E7.1	1,63	602	32,3	42,3
E8.1	1,65	613	34,5	42
E1.1.1	1,56	444	29,5	38,5
E1.1.2	1,68	489	30,2	35,4

Os resultados das diferentes propriedades foram modelados por um método polinomial de grau dois, a fim de serem implementadas. Parece que um nível de resina de ligação além de 14% a 16%, as propriedades mecânicas do tecido não-tecido já praticamente não mudam, demonstrando uma eficácia muito baixa da resina, no entanto, necessária para garantir uma coesão adequada no ponto de junção/cruzamento dos multifilamentos da manta de poliéster. Parece que quase 50% da resina primariamente reveste os filamentos de nós externos/cruzamentos da manta. Assim, a multiplicação dos nós torna 10 possível tanto minimizar o nível de resina quanto melhorar as propriedades mecânicas, ou dissociar as propriedades dos tecidos não-tecidos em relação ao nível de carregamento. Uma contribuição ligeiramente mais importante do nível de resina aparece para pesos de superfície superiores devido à multiplicação destes pontos de cruzamento. A coesão com o reforço de fios de vidro 15 permanece baixa de acordo com a observação ao microscópio eletrônico.

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As figuras 4 e 5 dos desenhos que acompanham ilustram respectivamente a resistência ao alongamento (Fig. 4) e o módulo de estiramento (Fig. 5).

Exemplo 2: (Com Matérias-Primas Particuladas)

Uma superfície de filamentos contínuos de poliéster de 7,0 dtex foi preparada de acordo com um processo spunbond sem reforço por substratos de módulos muito altos.

O polímero que é utilizado é um PET 100% reciclado do tipo flocos de garrafa (flocos de garrafas de plástico recicladas) de qualidade Q5.

Essas superfícies foram conectadas mecanicamente por agulhagem com um índice de:

^- 50 perfurações/cm²

- 12 mm de penetração

- Usando agulhas 15x18x38 do tipo “farpa regular” antes de serem termo-fixadas a 210°C a partir de uma calandra aquecida e, em seguida, impregnadas usando uma mistura variável de carbonato de cálcio e o mesmo ligante de acrílico como no exemplo 1, a uma velocidade de 40 m/min.

O ligante foi seco e então entrelaçado a uma temperatura de 217°C em um tambor de 3,6 m de diâmetro através do qual o ar passa.

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O nível de carregamento foi teoricamente ajustado a um nível variável de 21% a 27% seco em relação ao peso do tecido não-tecido.

Estes testes estão numerados de 1 a 6 nas Tabelas 3 e 4 abaixo.

O carbonato de cálcio está na forma de uma lama líquida (chorume”)

Omyalite 60 de d50% a 1,5 pm.

Tabela 3 :

Teste	PET+Resina	Mat-Prima Mineral	Peso da Superficie
g/m²	g/m2	g/m2	% Mat-Prima	% Resina
1	230	16	246	5,2	15,5
232	16	248	5,3	16,0
2	234	31	265	10,6	15,8
231	31	262	10,2	15,3
3	232	45	277	14,8	14,8
230	45	275	14,5	14,5
4	204	38	242	18,0	18,0
204	38	242	18,0	18,0
5	225	30	255	12,5	18,8
218	29	247	11,7	17,5
6	215	14	229	8,1	24,2
210	14	224	7,7	23,1

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Tabelas 4 :

Teste	Espessura	Densidade	Isotropia da Carga de Ruptura (SL/ST)	Carga de Ruptura Média (SL/ST)	Alongam na Quebra Médio (SL+ST)
mm	/	/	N	%
1	1,45	0,170	1	799	32
1,48	0,168	1,06	779	30
2	1,38	0,192	0,98	814	31
1,43	0,183	1,1	786	28
3	1,48	0,187	1,07	799	29
1,50	0,183	1,07	791	30
4	1,17	0,207	1,07	675	34
1,18	0,205	1,28	676	32
5	1,31	0,195	1,01	715	30
1,28	0,193	1,18	708	29
6	1,12	0,204	1,15	674	32
1,13	0,198	1	665	33

Teste	Retração Livre a 200°C	Deformação 200°C a 80N
% SL	% ST	% SL	% ST
1	-0,7	-0,3	1,7	-2,0
-0,9	-0,2	1,5	-2,3
2	-1,0	-0,5	1,5	-2,0
-0,9	-0,4	1,4	-1,8
3	-1,1	-0,3	1,5	-1,7
-1,1	-0,5	1,6	-1,3
4	-1,0	-0,4	2,7	-2,3
-1,0	-0,2	2,8	-2,3
5	-1,1	-0,5	2,5	-2,4
-1,1	-0,4	2,0	-2,1
6	-1,2	-0,5	2,8	-2,5
-1,2	-0,4	2,4	-2,5

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As propriedades mecânicas foram modeladas por polinômios de segunda ordem, respectivamente com base na massa de g/m2 de tecido não-tecido + unidade de resina e a oferta adicional do preenchedor CaCO3.

A carga de ruptura não parece ser sensível ao reforço de matérias-primas minerais, mas apenas à massa de tecido não-tecido + resina. Em contraste, uma notável melhoria da retração sob estresse é observada no sentido transversal. Este mecanismo é explicado principalmente através do fortalecimento, bem como pelo aumento do tamanho dos pontos de ligação que contribuem para a redução do deformabilidade pela adição em massa das matérias-primas minerais sem assim proporcionar pontos de coesão adicionais devido ao tamanho muito pequeno das partículas que são introduzidas, 10 a 15 vezes menores que o diâmetro dos filamentos. Isso também é verificado para a deformação a frio sob 50 N.

O nível de carregamento de resina pode ser consideravelmente reduzido sem assim afetar essencialmente as propriedades mecânicas e a deformabilidade a quente da superfície assim produzida.

As figuras 6 e 7 ilustram as curvas de alongamento a 50 N (Fig. 6) e a deformação (Fig. 7) dos produtos não-tecidos que são produzidos de acordo com o exemplo 2, e a figura 8 é uma vista fotográfica em corte de um produto não-tecido consistente com o exemplo 2.

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Exemplo 3:

Uma superfície de filamentos contínuos de poliéster de 7,0 dtex foi preparada sob as mesmas condições do exemplo 2, ainda a partir de polímero PET 100% reciclado tipo flocos de garrafa (flocos de garrafa reciclada) de qualidade Q5.

A ligação por agulhagem, bem como a termo-fixação e as condições de impregnação e secagem/entrelaçamento são semelhantes ao exemplo anterior.

O peso de superfície básico de tecido não-tecido é 195 g/m2. O nível de carregamento teoricamente foi ajustado a um nível variável de 21% a 27% em condições secas em relação ao peso do tecido não-tecido. Estes testes estão numerados de 1 a 4 nas tabelas 5 e 6 abaixo.

As matérias-primas inertes que são introduzidas de acordo com os testes consistem de misturas de partículas que são determinadas conforme indicado.

O Carbonato de cálcio é uma lama líquida (chorume) Omyalite 60 de d50% a 1,5 pm e Durcal 130 d50% a 170 pm.

A matéria-prima das partículas de polímero é produzida proveniente da recuperação de bens de refinos de frações peneiradas de flocos de garrafas (partículas de garrafa reciclada) cujo espectro de tamanho de grânulos é entre 2 e 400 pm.

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Para evitar a sedimentação das matérias-primas minerais de grânulo de tamanho grande, foi introduzido um agente tixotrópico para suspensão a um nível seco de 0,5% do nível de resina acrílica.

Os refinos sólidos de poliéster foram lavados e secos antecipadamente na 5 presença de um surfactante que torna possível evitar que sua re-aglomeração no ligante.

Tabelas 5 :

Produto Composição de Mat-Prima	BiMoTiXo001	BiMoTiXo002
20 g/m2 de Chorume	10+10g/m2 de Chorume+Durcall
Bobina N^o.	26	27	28	29
Nível Total	(%)	29	27.0	34.5	34.5
Nível Resina	(%)	19	18	18	18
Massa Resina	(g/m²)	38	36	36	36
Massa Mat-Prima	(g/m²)	19	18	33	33
Massa Resina + Mat-Prima	(g/m2)	57	54	69	69
Massa PET + Resina	(g/m2)	238	236	236	236
Distribuição	(g/m2)	257	254	269	269
Espessura	( mm )	1,48	1,45	1,50	1,51
Densidade	/	0,174	0,175	0,179	0,178
Carga Ruptura SL	( N )	801	843	816	831
Carga Ruptura ST	( N )	721	703	741	740
Isotropia SL/ST	/	1,09	1,20	1,10	1,12
Carga L+T/2	( N )	761	773	779	786

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Carga Pesada a 230 g/m²	( N )	737	754	757	764
Alongamento	SL	( % )	28,5	29,9	28,2	28,2
Alongamento	ST	( % )	29,6	28,9	28,3	29,1

Produto	BiMoTiXo003	BiMoTiXo004
Composição de Mat-Prima		20 g/m2 de Durcal	12+8 g/m2 de Chorume+PET
Bobina N^o.	32	33	34	35
Nível Total	(%)	26,5	29,5	25,5	28,5
Nível Resina	(%)	17	19	17	19
Massa Resina	(g/m2)	35	39	34	38
Massa Mat-Prima	(g/m2)	18	20	17	19
Massa Resina + Mat-Prima	(g/m2)	53	59	51	57
Massa PET + Resina	(g/m2)	235	239	234	238
Distância	(g/m2)	253	259	251	257
Espessura	(mm)	1,52	1,54	1,50	1,52
Densidade	/	0,166	0,168	0,167	0,169
Carga Ruptura SL	(N)	805	814	788	801
Carga Ruptura ST	(N)	717	739	712	730
Isotropia SL/ST	/	1,12	1,10	1,11	1,10
Carga L+T/2	(N)	761	777	750	766
Carga Pesada a 230 g/m2	(N)	745	747	738	741
Alongamento SL	(%)	28,0	27,5	28,0	26,6
Alongamento ST	(%)	28,1	30,3	26,3	27,7

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Produto Composição de Mat-Prima	230 THC
/
Bobina N^o.	16	17
Nível Total		(%)	21,0	23,0
Nível Resina		(%)	21	23
Massa Resina		(g/m2)	42	46
Massa Mat-Prima		(g/m2)	0	0
Massa Resina + Mat-Prima	(g/m2)	42	46
Massa PET + Resina	(g/m2)	242	246
Distância		(g/m2)	242	246
Espessura		(mm)	1,43	1,46
Densidade		/	0,169	0,168
Carga Ruptura	SL	(N)	802	822
Carga Ruptura	ST	(N)	750	756
Isotropia	SL/ST	/	1,07	1,09
Carga	L+T/2	(N)	776	789
Carga Pesada a 230 g/m²	(N)	738	738
Alongamento	SL	(%)	31,2	30,3
Alongamento	ST	(%)	32,6	31,9

Tabelas 6 :

Dinamometria a Quente 200^oC Ponderada a 230 g/m²

Produto Composição Mat-Prima	BiMoTiXo001	BiMoTiXo002
20 g/m2 de Chorume	10+10g/m2 de Chorume+Durcall
Bobina N^o	26	27	28	29
Massa PET + Resina (g/m2)	238	236	236	236
Alongamento 10 N SL (%)	0,72	0,66	0,68	0,63
Alongamento 50 N SL (%)	3,6	3,3	3,4	3,2
Alongamento 80 N SL (%)	6,0	5,5	5,7	5,3
Alongamento 100 N SL (%)	7,8	6,9	7,1	6,5

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Produto Composição Mat-Prima	BiMoTiXo003	BiMoTiXo004
20 g/m2 de Durcal	12+8 g/m2 de Chorume+PET
N^o Bobina	32	33	34	35
Massa PET + Resina (g/m²)	235	239	234	238
Alongamento 10 N SL (%)	0,63	0,64	0,66	0,63
Alongamento 50 N SL (%)	3,2	3,2	3,3	3,2
Alongamento 80 N SL (%)	5,2	5,4	5,5	5,2
Alongamento 100 N SL (%)	6,5	6,6	6,9	6,5

Produto	230 THC
Composição Mat-Prima
N^o Bobina	16	17
Massa PET + Resina		(g/m2)	242	246
Alongamento 10 N	SL	(%)	0,68	0,67
Alongamento 50 N	SL	(%)	3,4	3,3
Alongamento 80 N	SL	(%)	5,7	5,6
Alongamento 100 N	SL	(%)	7,1	6,8

Parece que a introdução de matérias-primas minerais ou de polímeros torna possível reduzir o nível de carregamento de resina e ao mesmo tempo 5 manter ou reforçar as propriedades de estabilidade mecânica ou dimensional.

Uma mistura de grânulos de dois tamanhos prova ser superior na falha de ruptura em relação ao uso de uma única população de grânulo de tamanho pequeno, bem como em comparação ao produto sem rupturas, com níveis de carregamento de resina que são significativamente mais baixos.

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As pontificações das partículas grandes nos planos XY e Z tornam possível dissociar as propriedades de estabilidade muitas vezes desejadas de espessuras maiores.

As figuras 9 e 10 são vistas fotográficas que são tomadas com microscópio eletrônico, com diferentes magnitudes, ilustrando as pontificações que são obtidas com partículas grandes e o tamanho relativo das últimas em relação aos filamentos e os poros do tecido não-tecido.

Exemplo 4:

Superfícies de tecidos não-tecidos compostos por fibras curtas de poliéster de 6,5 dtex com peso de superfície de 110 g/m² e 120 g/m² foram preparados de acordo com um processo seco. Eles foram objeto de um reforço por fios de vidro de 68 Tex que foram introduzidos no centro da camada de acordo com os processos descritos pelo documento FR 88 16711.

A seguir foram retomadas várias amostras dessas superfícies, e impregnadas em um banho completo, usando um ligante que consiste de 70% de uma resina acrílica e 30% de uma melamina com diluição em água a 77,5% a uma velocidade de 2,5 m/min. O ligante foi seco e, em seguida, entrelaçado em um forno a uma temperatura de 215°C por 3 minutos.

O nível de carregamento foi ajustado de forma que está teoricamente em uma faixa de 22 a 24% seco em relação ao peso inicial de tecido não-tecido. A

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42/44 expressão é feita em um bloco de calandra com pressão de aperto de 3,5 bar para todos os testes.

Nos testes de comparação, este mesmo ligante foi objeto de adição seca de 25% da resina de matéria-prima particulada na forma de carbonato de cálcio com um grânulo de tamanho médio de d50% para 130 pm ou polietileno micronizado com um grânulo de tamanho de 100 pm a 300 pm.

O tratamento destes testes de comparação é semelhante ao do controle sem matéria-prima adicional.

O comportamento longitudinal da superfície final foi testado em condições a frio e sob condições a quente a uma temperatura de 180°C.

Os resultados que são obtidos por estes testes aparecem nas Tabelas 7 e abaixo:

Tabela 7:

Testes sob Condições a Frio	Controle	Carb Calc	PE micro
Peso Superfície	g/m2	147	138	140
Espessura	mm	1,67	1,46	1,46
Densidade	/	0,088	0,094	0,096
Carga de Ruptura- Fio de Vidro- SL	N/50mm	387	371	358
Along. na Quebra - Fio de Vidro SL	%	3,5	3,2	3,3
Carga/ 2% Alongamento - SL	N/50mm	216	240	227
Durabilidade Normalizada	daN/50mm /gm2	0,26	0,27	0,26
Carga de Ruptura SL	N/50mm	189	177	190
Alongamento na Quebra SL	%	20,0	21,9	21,1
Energia de Ruptura SL	J/mm3	0,41	0,48	0,49
Módulo de Young E	MPa	151	172	169

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Tabela 8:

Testes sob Condições a Quente 180°C	Controle	Carb Calc	PE micro
Peso da Superfície	g/m2	141	140	133
Carga de Ruptura-Fio de Vidro- SL	N/50mm	95	80	89
Along. na Quebra- Fio de Vidro SL	%	2,2	2	2,2
Deformação @ 50 N	%	1,11	1,05	1,16
Deformação @ 80 N	%	1,69	1,83	1,86
Durabilidade Normalizada	daN/50mm/gm²	0,07	0,06	0,07
Carga de Ruptura SL	N/50mm	67	68	73
Alongamento na Quebra SL	%	95,5	92,6	65,5
Módulo de Young E	MPa	62	63	64

Uma excelente sinergia de matérias-primas minerais ou orgânicas com os filamentos de vidro de reforço, bem como um melhoramento significativo do 5 módulo ambos em condições a frio e sob 180°C em relação ao controle são notados.

Apesar de um menor peso da superfície para os produtos carregados, a energia de deformabilidade parece idêntica, ou mesmo melhor.

Além disso, nas mesmas condições operacionais, as matérias-primas que são introduzidas tornam possível obter uma menor espessura do produto que está vinculado a um menor afrouxamento da manta. As matérias-primas de polietileno tornam possível um ponto de aprisionamento dos numerosos filamentos, modificando assim muito significativamente o comportamento de deformação mecânica a quente da manta fibrosa apesar da sua introdução em um ligante entrelaçável.

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Essas matérias-primas também tornam possível dissociar as propriedades físico-mecânicas da estrutura do tecido não-tecido, no entanto sem perder a estabilidade dimensional nos campos desejados.

Sob forma de curvas, a figura 11 mostra os resultados dos testes da dinamometria a quente (curvas de deformação/carga) que também emergem da tabela 8, e a figura 12 é uma vista fotográfica de microscópio eletrônico de uma amostra de acordo com o exemplo 4, ilustrando os locais das pontificações resultantes da presença de partículas grandes (polietileno + matérias primas de ligante acrílico após entrelaçamento).

Naturalmente, a invenção não é limitada às incorporações que são descritas e mostradas nos desenhos que acompanham. Modificações continuam possíveis, em especial do ponto de vista da composição dos vários elementos ou por substituição de técnicas equivalentes, sem exceder, assim, o escopo de proteção da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1) PRODUTO NÃO-TECIDO FLEXÍVEL QUE CONTÉM PARTÍCULAS ORGÂNICAS E/OU MINERAIS que possui uma densidade que seja menor que 1 e que seja formado pelo menos por duas camadas de fibras ou filamentos sintéticos sobrepostos na direção Z que é perpendicular ao plano XY do dito produto, tendo sido submetido à pelo menos uma operação de agulhagem mecânica ou hidráulica, onde dito produto não-tecido também integra matériasprimas particuladas na forma de partículas minerais e/ou orgânicas distribuídas de uma forma monomodal ou multimodal neste produto e pelo menos parcialmente revestidas por um material ligante que pode, pelo menos, conectar os pontos dos filamentos ou fibras uns aos outros, um produto não-tecido caracterizado por pelo menos uma população ou fração de partículas orgânicas e/ou minerais, chamadas partículas grandes, possuir um tamanho tal que: 3 x Cl^SMf )³ < v, preferivelmente 5 x (4^SMf )³ < v, onde SMf corresponde ao perfil transversal médio das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido, e v representa o volume individual médio das partículas orgânicas ou minerais.
2) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas partículas grandes constituírem a fração majoritária, em termos de massa e/ou volume, das partículas de matéria-prima que estão presentes no produto não-tecido, e produzirem pontificações ou conexões entre

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2/9 os nós, malhas, fibras e filamentos da mesma camada e entre as camadas sobrepostas que formam o produto não-tecido.
3) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelas partículas grandes possuírem pelo menos uma dimensão d tal que d >3 x DMf, preferivelmente d > 5 x DMf, onde DMf corresponde ao diâmetro médio das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido.
4) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelas partículas grandes possuírem um tamanho médio que corresponde a pelo menos 20% do tamanho médio dos poros visíveis das camadas do produto não-tecido que podem ser vistas na direção Z que é perpendicular ao plano XY do produto não-tecido.
5) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelas partículas grandes vantajosamente possuírem uma granulometria média que é maior do que 50 pm, preferivelmente maior do que 60 pm.
6) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo volume individual v das partículas grandes também verificar a desigualdade seguinte: v < 50 x (VSMf )³, preferivelmente v < 30 x (7SMf )³.

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3/9
7) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelas partículas grandes possuírem um tamanho médio menor do que 120%, de preferência 100%, do tamanho médio dos poros visíveis das camadas do produto não-tecido vistos na direção Z que é perpendicular ao plano XY do dito produto.
8) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelas partículas grandes possuírem um tamanho médio de grânulo que é menor do que 400 pm, vantajosamente 300 pm, e de preferência 200 pm.
9) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelas matérias-primas minerais e/ou orgânicas particuladas também compreenderem uma população ou fração de partículas cujo tamanho do grânulo seja inferior a 30 pm, preferivelmente 20 pm.
10) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelas matérias-primas minerais e/ou orgânicas estarem presentes em uma taxa de peso entre 1% e 30%, de preferência entre 5 e 25% do peso de fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido.
11) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo material ou materiais que formam as partículas minerais e/ou orgânicas possuir (possuírem) um ponto de fusão que é maior do que o do material formando as fibras ou filamentos das camadas,

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4/9 se necessário, o ponto de fusão de ativação, entrelaçamento ou secagem do ligante.
12) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo ponto de fusão das partículas orgânicas ser menor do que o das fibras ou filamentos e, se apropriado, menor ou maior do que a temperatura de termofixação, secagem, ativação ou entrelaçamento do material que forma o ligante.
13) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelas partículas que formam as matérias-primas possuírem um grânulo de tamanho que seja maior que 100 pm, vantajosamente maior que 60 pm e de preferência maior que 20 pm e possuírem uma origem ou natureza orgânica.
14) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado por uma parte das partículas que formam as matérias-primas minerais e/ou orgânicas consistirem de partículas que podem expandir-se com a temperatura.
15) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelas fibras ou filamentos contínuos que formam as camadas do produto não-tecido serem baseados em um material polímero termoplástico que é selecionado a partir do grupo que é formado por polipropilenos, poliésteres, poliamidas, polietilenos, bem como copolímeros

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5/9 destes diferentes polímeros e as possíveis misturas destes diferentes polímeros e copolímeros.
16) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado por este integrar - opcionalmente em, ou entre duas ou mais camadas constituintes - estruturas de reforço na forma de filamentos, rede(s) e/ou têxteis com características de alta estabilização, pelo que as partículas minerais e/ou orgânicas que são pelo menos parcialmente revestidas pelo ligante estabelecem conexões rígidas ou produzem pontificações entre essas estruturas de reforço e os filamentos ou fibras das camadas através de dito ligante.
17) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo material que forma as partículas minerais ser selecionado a partir do grupo que é formado por carbonatos, silicatos e sulfatos tal como carbonato de cálcio, hidróxido de magnésio ou hidróxido de alumínio, sulfato de bário, argila, caulim, quartzo, talco e os óxidos e os hidróxidos tal como óxido de titânio, bauxita, e gibbsita.
18) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, caracterizado pelo material que forma as partículas orgânicas ser selecionado a partir do grupo que é formado por celulose fibrosa ou particulada, tais como madeira, lignina, grafites, polímeros termofixados micronizados reciclados, tais como epóxi e Baquelite, polímeros termoplásticos

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6/9 micronizados, tais como polietileno tereftalato, polibutileno tereftalato, polipropileno, polietileno, poliamida, bem como seus co-polímeros.
19) PRODUTO NÃO-TECIDO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 18, caracterizado pelo material que forma o ligante ser selecionado a partir do grupo que é formado por resinas com ou sem formaldeído, resinas líquidas, em emulsão ou em dispersão com base em acrilato, acrilato de estireno, acetato de vinila, metacrilato, acrilato de vinil, acrilamidas, metilacrilamidas, etil vinil acetato, butadieno estireno, álcool vinílico, acrilato de butadieno, poliuretano, silicone e resinas entrelaçadas, com base em fenol, melamina, uréia, epóxi, alquídicas e poliéster.
20) PROCESSO DE PRODUÇÃO DE UM PRODUTO NÃO-TECIDO FLEXÍVEL QUE CONTÉM PARTÍCULAS ORGÂNICAS E/OU MINERAIS como definido na reivindicação 1, o processo caracterizado por consistir na implementação - com antecedência, simultaneamente ou a seguir - da integração do material de ligação nas e/ou entre as camadas de fibras ou filamentos onde uma etapa para a incorporação das matérias-primas particuladas minerais e/ou orgânicas compreende pelo menos uma população ou fração das partículas orgânicas e/ou minerais, chamadas partículas grandes, e tendo um volume individual tal que 3 x (VSM^f )³ < v, de preferência 5 x (VSMf )³ < v, onde SMf corresponde ao perfil transversal médio das fibras ou

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7/9 filamentos que formam as camadas do produto não-tecido, e v representa o volume individual médio das partículas orgânicas ou minerais.
21) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelas partículas grandes que são incorporadas no produto nãotecido corresponderem às partículas de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 8, onde a operação de agulhagem é realizada antes ou após a introdução das matérias-primas particuladas nas, e entre as camadas do produto nãotecido.
22) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 e 21, caracterizado pelas matérias-primas particuladas minerais e/ou orgânicas que são incorporadas também compreenderem uma população ou fração de partículas cujo tamanho do grânulo seja inferior a 30 pm, preferencialmente a 20 pm.
23) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado por consistir na incorporação de matérias-primas minerais e/ou orgânicas no produto não-tecido com uma relação de peso que seja entre 1% e 30%, de preferência entre 5% e 25%, do peso das fibras ou filamentos que formam as camadas do produto não-tecido.
24) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo conjunto de partículas minerais e/ou orgânicas ser incorporado simultaneamente no produto não-tecido, prévia ou simultaneamente com o ligante químico.

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8/9
25) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelas partículas minerais e as partículas orgânicas serem incorporadas de uma forma diferenciada no produto não-tecido, pelo qual as partículas minerais são introduzidas na sequência das partículas orgânicas.
26) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 25, caracterizado pelo material(s) que forma(m) as partículas minerais e/ou orgânicas ter(terem) um ponto de fusão que é maior que o ponto de fusão do(s) material(s) que forma(m) as fibras ou filamentos das camadas, se necessário, o ponto de fusão de ativação, entrelaçamento, ou secagem do ligante.
27) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 25, caracterizado pelo ponto de fusão das partículas orgânicas ser menor do que o das fibras ou filamentos e, se apropriado, menor ou maior do que a temperatura de termo-fixação, a temperatura de secagem, a temperatura de ativação ou a temperatura de entrelaçamento do material que forma o ligante.
28) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 27, caracterizado pelas partículas que possuem um tamanho de grânulo que seja maior do que 100 μm, vantajosamente maior do que 60 μm e de preferência maior do que 20 μm possuírem uma origem ou natureza orgânica, e que uma parte das partículas que formam as matérias

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9/9 primas minerais e/ou orgânicas consiste de partículas que podem expandir-se com a temperatura, e que as fibras ou filamentos contínuos que formam as camadas do produto não-tecido baseiam-se em um material polímero termoplástico que é selecionado a partir do grupo que é formado por polipropilenos, poliésteres, poliamidas, polietilenos, bem como copolímeros destes diferentes polímeros e as possíveis misturas destes diferentes polímeros e copolímeros.
29) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 28, caracterizado por consistir no uso de um agente tixotrópico ou agente de dispersão, no caso da introdução de matérias-primas particuladas e do ligante por impregnação, quando a densidade das partículas for maior que 30%, de preferência 20%, do que a do ligante.
30) PROCESSO DE PRODUÇÃO de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 29, caracterizado por consistir na integração no produto não-tecido do seguinte: opcionalmente nas ou entre duas ou mais camadas consecutivas, estruturas de reforço na forma de filamentos, rede(s) e/ou têxteis com altas características de estabilização, e partículas minerais e/ou orgânicas que são pelo menos parcialmente revestidas pelo ligante que estabelece conexões rígidas ou que produz pontificações entre essas estruturas de reforço e os filamentos ou fibras das camadas através de dito ligante.